現役の鉄道用レールを見る

1st wrote at 2001.05.03 / Last Edit at 2006.08.07
　現在の日本の鉄道用レールについて知りたい場合、レールや線路の話題をまとめた初心者向けの書籍などが出ていますので、そちらをお読みになることをお薦めします。また原典であるJISをお調べになるべきかもしれません。

　以下に紹介します。
 

初心者向け 『増補版 鉄のほそ道 −写真で綴る線路のはなし−』石本 祐吉 
　　　氏著，1998年，アグネ叢書12，アグネ技術センター刊．
（ISBN4-900041-53-X C0065，\2000E）
より専門的
に知りたい		 『鉄道工学』上浦正樹・須長誠・小野田滋 氏共著，2000年，森
　　　北出版刊．
（ISBN4-627-48471-2 C3051 \2600E）
JISを直接... 『普通レール及び分岐器類用特殊レール』，JIS E 1101:2001．
(\3000E)

　とは言え、せっかくですので、私が勉強した範囲で解説します。但し、私もプロではない（鉄道会社の社員でも鉄鋼会社の社員でもない）上に独学のため、現役のレールを語る場合には、誤記や勘違いが含まれる可能性があることを、あらかじめ、ご了承ください。

| はじめに（JIS線路関係一覧）| 断面形状（普通レール）|
| 長さ | 材質 | 寿命 | 生産 | 価格 | 軌間 || 参考文献 |

　なお、ウィキプロジェクトの軌条の項 ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%8C%E6
%9D%A1 ) の整理を手伝いました。概要は、そちらを参考にして頂いた方が良くまとまっているかもしれません。

はじめに

レールの形には意味がある

　まずは、鉄道用レールの形についてです。鉄道用レールはH形鋼のような形状をしています。よく漫画やアニメのカットでもH形鋼になってます。しかし、よく見ればそうではないことがわかるでしょう。
　上の膨らんだ部分には厚みがあり、車輪を円滑に誘導するほか、耐磨耗性を確保しているようです。さらにその下の逆T字型の部分を通じて、鉄道車両の重さを支持しています。

　逆T字の部分は、くびれの部分が板を立てたような形、土台の部分は板を平らに置いたような形となっています。これにより縦，横方向に急激に折れ曲がったり、ねじれたりする（急激な折れ曲がりは鉄道車両へ衝撃として伝わります）のを防いでいます。すなわち、鉄道車両の乗り心地の良さの原因となっているようです。大きい断面のレール（→ レールの規格）ほど、この折れ曲がり難さが大きいですから、車両の乗り心地は良くなります。

　一番下の土台部分は横に広がった形状となっており、地面（まくらぎ）の上に置いた時の安定性も確保しています。ちなみに、この特徴から、いわゆるレールの形をしたレールは平底レール（英語では、flat-bottom rail）と呼ばれています。
 

図．レールの断面形
（青か緑の線に着目してください）
　以上述べたように、レールの形にはそれぞれ意味があるのです。H形綱に描いてしまうなんて、冒涜以外の何者でもありません。

レールと日本工業規格（JIS）

　現在、日本で使われている鉄道用レールと多数のその付属品などの規格は、日本工業規格（JIS : Japananese Industrial Standard）にて決められています。これらを「線路一般に関する JIS 規格一覧表」にリストしましたので、参考として頂ければと思います。
 
→ 過去に使われた平底レール以外の形状の鉄道用レール

レールの断面形状

普通レール

　日本で使用されている一般的な鉄道のレールの断面形状は、日本工業規格（JIS E 1101:2001，普通レール及び分岐器類用特殊レール）により、以下の系列のものが定められています。レールの大きさは、1m当たりの重量（実は厳密にはぴったりの数字てはない）で表わします。詳しくは、「普通レールの断面形状」にまとめましたので、そちらも参考にしてみて下さい。
 
表　JIS E 1101 により定められている（いた）レールの規格。
− 表内はレールに刻印される表示方法。() 内は呼称 −
  1m当たりのレールの重さ メ　　モ
30kg 37〜40kg 50kg 60kg
ASCE
規格
レール		 30 A
(30kg)		 37 A
(37kg)		 - - もともとは、アメリカ土木学会
（ASCE）が決めた規格。[底部の
幅] ＝ [レールの高さ] 。
1900〜10年頃より日本で使用。
PS規格
レール		 - - 50 PS
(50kg)		 - もともとは、ペンシルバニア鉄道
規格。1920年代?より使用。
N系列
レール		 - 40 N
(40kg N)		 50 N
(50kg N)		 - 1961年制定。在来線用の新タイプ
のレール。底部の幅に対してレー
ルの高さは高め。
T系列
レール		 - - 50 T
(50kg T)		 60
(60kg)		 50T は1961年制定。新幹線用にデ
ザインされたレール。屈曲部の R
が大きい。

　NレールおよびTレール、および分岐器類用のSレール*の語源は定かではありません（少なくとも、JIS には明記されていない）。
　ただし、これらを規定した日本工業規格の名称が「普通レール及び分岐器類用特殊レール（JIS E 1101:2001）」であることを考えると、Nレールは「普通」の意味の「Normal」の頭文字，Sレールは「特殊」の意味の「Special」の頭文字の可能性が高そうに思います。
　そのほか、レールの断面形状を新たに設計し直したのがNレールですので、Nレールは「New」の頭文字の可能性もあります。また、Sレールについても、分岐器を示す英語「Switch」**の頭文字の可能性もあります。
　Tレールについては、新幹線を意味する「the Trunc line Electoric Car」の頭文字のほか、単に「Tokaido」の頭文字など諸説があるようです。

* 分岐器類用Sレールについては、このページでは解説するつもりはありません。分岐器を扱った他の方のウェブページがいくつかあるようですから、そちらにお任せした方が良いと思うからです。

** ちなみに、日本工業規格（JIS E 1001:2001，鉄道−線路用語）では、分岐器の対応英語は「turnout」と参考されています。

　「30kgレール」は、規格は残っていますが既に生産は行なわれていないようです。また「50kgレール」,「50kg Tレール」は、生産も行なわれておらず、最近の日本工業規格（ JIS E 1101:2001，普通レール及び分岐器類用特殊レール）では削除されています。

軽レール

　営業用ではありませんが、トロッコなどの作業用路線のレールとしてはもっと細いもの（「普通レール」とは別に「軽レール」と呼ばれる，JIS E 1103-1993 にて規定）もあります。断面系列的には、いずれも高さと底部の幅が同じ長さの断面（ASCE:アメリカ土木学会規格）のレールのようです。
 
表　軽レールの断面形状の諸元
   記
号		 寸法 (mm) 重量
(kg/m)
高さ 底部幅 頭部幅
6kgレール 6 50.80 50.80 25.40 5.98
9kgレール 9 63.50 63.50 32.10 8.94
10kgレール 10 66.67 66.67 34.13 10.1
12kgレール 12 69.85 69.85 38.10 12.2
15kgレール 15 79.37 79.37 42.86 15.2
22kgレール 22 93.66 93.66 50.80 22.3
 
 
→ 過去の鉄道用レールの断面規格

レールの長さ

定尺レール

　レール（普通レール）の標準長さについても、日本工業規格（JIS E 1101:2001，普通レール及び分岐器類用特殊レール）により定められています（下表参照）。それによると、30kgレールでは全長 10m のものが基本のようですが、それ以上の大きさのもの（50kgN レール，60kg レール）になると 25m を基本に、50m の長さのものも生産されています。
　この長さは、レール製造時の圧延工程や、現場まで運搬可能であることなどにより制約されてしまっているようです。

　軽レールの標準長さも日本工業規格（JIS E 1103-1993，軽レール）に定められています。

表　標準長さ
（JIS E 1101:2001 の 表3 に加筆）
 レールの種類 標準長さ 記号
30kg レール 10m 30A
37kg レール 25m 37A
50kg レール 50PS
40kgN レール 40N
50kgN レール 25m, 50m 50N
60kg レール 60
表　標準長さ
（JIS E 1103-1993 の 表4 に加筆）
 レールの種類 標準長さ 記号
6kg レール 5.5m 6
9kg レール 9
10kg レール 10
12kg レール 10m 12
15kg レール 15
22kg レール 22
写真：レール運搬車 写真：レール運搬用車両（貨車） 

※ レール運搬車は3両1組で使われることが多いらしい。1両の長さが15〜20m程度であることを考えると、なるほど3両で全長50mのレールの運搬が可能である。最近は全長50mのレールは製造されておらず、25mのレールがほとんどとも聞く、確かにレール運搬車2両1組でレールを運搬しているところを見かける。写真はチキ5200形式、チキ5303。撮影場所は新宿駅。

ロングレール

　ロングレールは、定尺レールを1本づつ溶接して繋いでつくったもので、日本工業規格（JIS E 1001:2001，鉄道−線路用語）によれば「200m以上の長さのレール」のことを指すようです。
　ロングレールにすると、レールの継ぎ目による「ガタンゴトン」の衝撃から開放されるほか、保守も経済的となるため、好まれているようです。ロングレールの作り方としては、定尺レールを現地で溶接したもののほか、工場であらかじめ 100〜200m の長さに溶接したものを現地で溶接して繋いだものもあるようです。詳しい説明は、これだけで 1 ページ書けてしまうので、割愛させてください。
 
→ 過去の鉄道用レールの長さの変遷

レールの材質

普通レール

　現在使われている鉄道用の普通レールは、いわゆる鋼鉄（「鋼」と呼ぶのが正しい。「鉄」と微量な「炭素」の合金）で作られています。鋼を得るための製鋼法としては、純酸素（LD）転炉または電気炉を用いらなければいけないことや、レールの製造（圧延）方法の条件なども日本工業規格（JIS E 1101-2001，普通レール及び分岐器類用特殊レール）により細かく定められています。
　また、素材としての不純物の含有量（強度に影響を及ぼす）や機械的性質などについても、日本工業規格（JIS E 1101:2001，普通レール及び分岐器類用特殊レール）により細かく定められています。

熱処理レール

　大きな力が加わる線路曲線部には、鋼製レールの頭部に熱処理を行って強度を増大させた「熱処理レール」が利用されているようです。熱処理レールの諸元も日本工業規格（JIS E 1120-1994，熱処理レール）により定められています。一般曲線用耐磨耗レールの「HH340」と急曲線用耐磨耗レールの「HH370」という規格が存在しています。

　また、レール敷設時に継ぎ目となるレールの端部だけを熱処理した「端部熱処理レール」、「EH」もあります（JIS E 1123-1989）。

レール端部の塗色表示

表　普通レールと熱処理レールの塗色表示
レールの種類 熱処理 レール両端面または側面の着色
継目孔あり（端部
面下半部を着色）		 継目孔なし（側面
にマーキング）
普通レール (なし) 青色 白色
熱処理レール HH340 黄赤
HH370 桃色
端部熱処理レール EH 緑色（処理箇所のみ）
※ 新品の場合です。

その他の素材のレール

　レールに使用する材質として、鋼以外に、より強度のある合金を使用することも考えられているようですが、コストが現実的ではないようです。

　分岐器のクロッシングと呼ばれる部分はマンガンを含む合金製が使用される（「マンガン・クロッシング」などと呼ぶ）ことが多くなっているようです。

　腐蝕の危惧のある箇所に使用するための軽レールとして、ステンレス製のレールもあるようです。
 
→ 過去の鉄道用レールの材質

レールの寿命

　レールの寿命、すなわちレールの交換の基準についてです。上で紹介した『鉄のほそ道』に記述があるのですが、東海道新幹線（レールは「60kg レール」ですね）の場合、頭部磨耗 13mm で交換だそうですが、実際には通過列車総重量6億トンまたは磨耗 9mm で交換となっているそうです。また、年間の通過列車総重量から見て、その寿命は10年程度ではないかと推測されています。
　在来線の交換基準については、私もよく知らない（やっぱり13mm ?）のですが、首都圏の通勤路線で見ていると、1980年代辺りのレールまでは現役のようですから、これらの路線では20〜25年程度が寿命となっているのではないでしょうか。

レールの生産

　現在営業中の鉄道（鉄軌条）で新規に使われる普通レールはすべて国産品でまかなわれています。レールは新日本製鐵 (株) 八幡製鉄所とＪＦＥスチール (株) 西日本製鉄所福山地区で行なわれているようです。鉄鋼新聞社刊の『鉄鋼年鑑・平成5年度版』によると、平成4年の統計での重軌条の生産高は新日鐵八幡で213千トン，日本鋼管（現JFEスチール）福山で86千トンだそうです（『鉄のほそ道』からの孫引き）。
　また、「レールの材質」の項で紹介した、マンガンクロッシングについては大同特殊鋼 (株) とコマツキャステックス (株) で生産されています。

※ → レールメーカーのリンク集

　軽レールは、これらの会社以外にも中小の会社で生産されているようです。
 
→ 過去に日本で使われてきた鉄道用レールの製造業者

レールの価格

概　要

　レールの価格、すなわちレールの値段です。レールは建設資材ですので、その価格は他の建設資材同様に時価と考えて良いかと思います。また、さまざまな建設資材の価格を載せた出版物がありますので、これを調べれば価格を知ることが出来ます。

普通レール

　上記のような理由もあって、ズバリの価格を示すのはやめたいと思います。ちなみに『月刊 建設物価 平成12年10月号』によれば、25mものの 50kg Nレール，60kg レール，40kg Nレール，37kg レールについて、その単位重量に関係無く、10万円強〜11万円強の価格がついています。また、最も高いのが 37kg レールで、ついで 60kg レール，40kg Nレールの順で，50kg Nレールが最も安くなっています。単位重量（それだけ原材料を必要とする）のほかに流通（生産）量が価格に影響しているようです。

熱処理レール

　『月刊 建設物価 平成12年10月号』によれば、一般曲線用耐磨耗レールの「HH340」が1mあたり1,000円程度，急曲線用耐磨耗レールの「HH370」が1mあたり1,500円程度の加算になるようです。また、端頭部熱処理レールは、熱処理1ヶ所につき7,500円程度かかるようです。

線路の幅（軌間）

　せっかくですので、線路の幅（= 軌間）についても整理しておきましょう。軌間は（JIS E 1001:2001，鉄道−線路用語）によれば、「軌道中心線が直線である区間におけるレール面上から下方の所定距離以内における左右レール間の最短距離」だそうです。要するに2本並んだレールの内側の間隔ですね。
　以下に、日本で使用されている（されてきた）主な軌間とその採用例を示します（鉄道模型のものはおまけです）。
表　日本における主な軌間
軌　間 名称・通称 採　　用　　例
1,435mm 4 feet 8.5 inch 標準軌 新幹線，都営浅草線，箱根登山鉄道 など
1,372mm 4 feet 6 inch 馬車軌間 京王電鉄，都営新宿線，都電荒川線 など
1,067mm 3 feet 6 inch 狭軌 大半のJR線・民鉄線。都営三田線，小田急電鉄
914mm 3 feet   過去に九州北部周辺の複数の軽便鉄道線で使用
762mm 2 feet 6 inch ニブロク 大半の軽便鉄道線。三岐鉄道北勢線
近鉄八王子線・内部線，黒部峡谷鉄道
610mm 2 feet   土木工事や鉱山で使われているトロッコの標準軌間。立山砂防工事軌道
508mm 1 feet 8 inch   多くの金属鉱山で採用
191mm 7.5 inch   縮尺 1/7.5 ミニSLのゲージ
（諸説あり子細は不明）
127mm 5   inch   縮尺 1/9
89mm 3.5 inch   縮尺 1/12
32mm   O ゲージ 縮尺 1/45 鉄道模型のゲージ
（左欄の () 内は 1,067mm 軌間車両の模型の場合）
24mm   OJ ゲージ 縮尺 (1/45)
16.5mm   HO ゲージ 縮尺 1/87 (1/80)
9mm   N ゲージ 縮尺 1/160 (1/150)
6.5mm   Z ゲージ 縮尺 1/220
写真：3線軌条 写真：3線軌条。
　　　京浜急行金沢八景駅品川方。

※ 外側が1,435mmで京浜急行が使用、内側が1,067mmで、写真左奥の東急車両の車両工場からJR久里浜線逗子駅へ繋がっている（京急逗子線金沢八景〜神武寺間上り線を3線軌条で共用。ちなみに神武寺〜JR逗子間は専用線）。

ぼやき

　私のホームページへの来訪者の検索エンジンの検索結果を見ていると、圧倒的に「レール」が多いです。レールについて知りたいという要望が多いようです。そこで、こんな文章を（仕方なく?）書いてみました。
　実際にはレールや線路のことを解説すると、本が1冊書けるくらい奥が深いんです。この文章も下の各書物を調べ直すなどして、苦労してまとめたものです。あえて言わせてもらうなら、レールのことをインターネットで調べようなんて、安直すぎるのではないか ? とすら私は思っています。
　最後になりましたが、もし現役レールを本格的に解説したホームページの誕生が確認できた（私も待っています）なら、現役レールを解説したこのページは破棄したいと考えています（やる気のある方になら譲渡も可）。

参考文献

石本祐吉，1998：鉄のほそ道，−写真で綴る線路のはなし−，増補版，アグネ叢
　　　書，12，180 p．
角本良平，2001：新幹線開発物語，中公文庫，705，213 p．
上浦正樹・須長誠・小野田滋，2000：鉄道工学，森北出版，222 p.
久保田博，1995：鉄道工学ハンドブック，グランプリ出版，337 p．
けいてつ協曾，知られざる鉄道，リニアモーターカーからトロッコまで200選，
　　　JTBキャンブックス，鉄道，8，JTB，191 p．
原案調査作成委員会，1989：端部熱処理レール，日本規格協会，JIS E 1123-19
　　　89，6p．
建設物価調査会，2000：鉄鋼，月刊 建設物価，No.924（平成12年10月号），1-60．
工業標準改正原案調査作成委員会，1994：熱処理レール，日本規格協会，JIS E 
　　　1120-1994，10p．
JIS E 1001 改正原案作成委員会，2001：鉄道 −線路用語，日本規格協会，JIS E 
　　　1001:2001，18 p．
JIS E 1101 原案作成委員会，2001：普通レール及び分岐器類用特殊レール，日本
　　　規格協会，JIS E 1101:2001，59 p．
新日本製鐵株式会社，1995：新日鐵のレール，48 p.
高橋政士，鉄道用語研究会，2001：深迷怪 鉄道用語辞典，海托舎，378 p.
鉄道院，1909：軌條及附属品圖，明治42年11月，106 p．
鉄道部会 レール及び継目板専門委員会，1993：軽レール，日本規格協会，JIS E 
　　　1103-1993，8p．
西野保行，1999：鉄道線路のはなし，交通ブックス，103，成山堂書店，226 p．
日本規格協会，2001：日本規格協会 (webpage)，http://www.jsa.or.jp/．
吉川文夫・鉄道探検隊，2000：鉄道風景回顧 (III)，大正出版，152 p．
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