-mjws.org※新しいウィンドウが開きます。跨座型モノレールのレール4.跨座型モノレールのレール(軌道)跨座型モノレールのレール(以下、軌道桁と略記)は,大きく分けてコンクリート製と鋼製の2種類に分かれます。跨座式モノレールでは軌道桁がすなわち軌道(鉄道におけるレール)となります。モノレールの軌道は、標準桁長20~22mのプレストレストコンクリート桁(以下、PC軌道と略記)を標準桁として用います。現在主流となっている標準桁長は、桁幅×25倍(コンクリート標準示方)によって算出された800mm=20m、850mm=21.25mが基準となっています。支柱の短間隔での設置が困難な場合、軌道スパンが大きくなってしまう交差点進入部および河川線路等横断部では鋼製の軌道桁(以下、鋼軌道と略記)が多く用いられます。その他、横荷重に対応させるため、片勾配が必要な曲線区間においても鋼軌道を用いる場合があります。鋼軌道桁を用いた場合でも軌道桁長が不足(長尺方向の強度不足)する場合は、高架橋とモノレール軌道とを組み合わせたモノレール橋を用いる場合もあります。モノレール橋の場合、長尺方向の支持部分を高架橋に敷設し、その支承部にPC軌道桁または鋼軌道桁を据え付ける構造となります。このため、実際には高架橋部とPC軌道桁および鋼軌道桁は独立した部位として設置されます。以下に各軌道桁およびモノレール橋における桁長、採用箇所および採用例の一覧を示しました。・大阪モノレール大日駅付近部PC軌道桁において22mを超える桁長は国内では未採用。都市美観を優先する路線等では29~30m級の軌道桁が採用された実績あり(韓国:大邸(高桁高)、UAE:ドバイパームジュメイラ(ラーメン))。軌道桁長を長くする場合これに合わせた桁高が必要となる。850mm幅軌道桁の場合、ベースとなる支間長20mでは1.4m、25mでは1.6m程度必要となる。高架橋および鋼軌道桁(2)桁幅およびサイズアルウェーグ式モノレールでは、マニュファクチャラーおよび規格の違いによって実に様々な軌道桁断面サイズが存在します。各マニュファクチャラーおよび規格違いにおける(PC軌道桁)軌道桁断面サイズ一覧を図に示します。図中に示すだけでも9種類もの軌道桁サイズが存在する事が分かりますが、この他にも近年モノレールシステムの開発を進める中国およびアジア諸国のマニュファクチャラーによって、さらに軌道桁サイズの種類が増加する事が考えられます。軌道桁高さは、主に軌道桁幅および軌道桁長さに対応した高さが設定されます。日本国内では、コンクリート標準示方に従い、桁幅×25倍基準がベースとなっています。このため、800mm幅軌道桁では20m、850mm幅軌道桁21.25mが桁長さ基準として採用されています。基本構造を鋼製、支間約40m~としたモノレール軌道桁で、単純桁と連続桁に分類されます。走行軸方向に、およそ5m間隔に配置した横桁と横溝によって、2つの軌道桁を結合した複線構造を有しています。曲線部に配置される鋼軌道桁では、車両の傾斜に合わせ鋼軌道自体を傾ける構造と、上部走行フランジ、安定面および案内面板にカントを設ける2種類の形式が存在します。走行面(軌道桁上フランジ)は、勾配が急である場合、走行面に比較的大きな摩擦係数を必要とする状況では、フランジ面に溝付き鋼板を使用する事で必要摩擦係数を確保しています。東京モノレール等で採用されている合成軌道桁も鋼軌道に大別されます。合成軌道桁は腰下架台を鋼製とし、桁上面(走行面および案内輪走行面部分)にPCまたはRCプレキャスト版をスタットボルトで固定したものを指します。鋼軌道(鋼フランジ)では不足する、雨天時および勾配での必要摩擦係数を確保すると同時に、軌道桁上面隅部に通る信号電流の減衰防止を目的としたものです。モノレールにおける分岐器の存在は、モノレールが今日まで世界中で広く普及するに至った際の最大のファクターであったと言えます。構造上大掛かりになってしまう事や、保守に掛かる費用等、ネガティブな面を挙げればきりがありません。今日では、それぞれのモノレールシステムを開発したアーキテクチャーや、それを引き継いだマニュファクチャラーによって様々なタイプのモノレール用分岐器が誕生しています。構造上の分類の他、配置形式によって名称が細分化されています。4-2-1.構造上の分類まず構造上の分類についてです。跨座式モノレールについては、以下に示すタイプの分岐装置が一般的であると言えます。...東京モノレール(現在は廃止)4全可動方分岐器あらかじめ進路方向AおよびBに造形された鋼軌道をスライドさせ、進路を変更する分岐装置。ある種のトラバーサ装置の応用システム。設置数が多い分岐方式。乗客を乗せた状態で通過しない(車両基地内等の)分岐器に採用される傾向にある(対:関節可とう式分岐器)。ベースとしつつ、安定案内輪が進路の誘導を頼る安定面版のみを折角に平行して緩和。この事により、分岐器通過時のモノレール車両の通過速度および乗り心地を向上させた分岐装置です。営業本線上で使用されます。これは、関節可とう式分岐器の構造が複雑である上に、関節式と比較して保守費用が大きくなるためです。基地内等乗客を乗せた状態で通過しない分岐器には採用されない傾向にあります。モノレールの一部の分岐器で使用されていた。一本の鋼軌道を物理的(力により)に変形させ、進路を変更させる分岐装置。現在も、東京モノレール昭和島車両基地内の留置線として設置されているため、モノレールまつり等で見る事が出来る。全可動方分岐器2差(AおよびB)進路が存在した場合、あらかじめ進路方向AおよびBに造形された鋼軌道をスライドさせ、進路を変更する分岐装置。ある種のトラバーサ装置の応用システムと言える。国内では、ロッキード式モノレールの姫路市営モノレールで使用されていたが、同線の廃止に伴い後日撤去された。国外においても、ボンバルディア社主導路線およびディズニーのモノレール路線にて採用されている。5トラバーサ鋼軌道を進行方向より横方向にスライドさせ、進路を変更する装置。分岐装置に分類されないが、進路を変更する装置である事から本項に記載した。鋼軌道一本をまるまる可動させるという特性から、長編成車両の進路変更には適さない。2両編成車両で営業車両を運用するセントーサエキスプレスや、各モノレール社においても保守基地内の工作車(保守作業車)の進路変更用として採用されている。次に配置上の分類についてです。跨座式モノレールについては、以下に示すタイプの分岐配置が一般的であると言えます。支線への分岐(大阪モノレール本線および彩都線)や折り返し線で使用されるケースが多い。鋼軌道はPC軌道に対して、気温に左右され易いという欠点があります。その一例となるのが、積雪と車両運行に伴う鋼軌道走行面の凍結路面形成(以下、アイスバーンと表記)です。アイスバーンが形成されると走行面の粘着力が不足し、特に登坂区間では車輪の空転を発生させます。降雪および凍結対策として、車両連結器または車両全面下部に設置されたブラシ付きの除雪器で、走行面の雪を桁下に排雪するものが採用されており、モノレールの冬の風物詩となっています。ブラシ付き除雪器(多摩都市モノレール、北九州モノレール)しかし、ブラシ付き除雪器による排雪では、降雪量や雪質によっては走行面の排雪が完全でない場合があります。走行面に残存した雪は、車両の走行輪によって踏み固められる事でアイスバーン化し、タイヤの空転を発生させます。これらの解決策として、走行面への凍結防止剤の散布やヒーター加熱式の軌道用消雪装置が用いられてきました。(本項では凍結防止剤の散布は対象外としています。)ヒーター加熱式による軌道桁用消雪装置は、鋼軌道における箱型断面において、ヒーター本体および断熱材を走行面平板裏面に面接触させ、熱伝導により走行面の消雪およびアイスバーン化を防止するものです。現在の日本跨座式モノレールにおいて標準軌道桁として設定されるモノレール軌道桁。基本構造をPC(プレストレストコンクリート※)製で、支間約20~22mとしています。参照)主に曲線半径R<700mの曲線PC軌道桁については軌道桁長20m、R≧700mのPC軌道桁については軌道桁長22mとされる事が一般的となっています。R≧700mのPC軌道桁における軌道桁長が22mと設定されているのは、支柱数が少ない程道路専有面積の減少が図れる事と、桁自体の重量とのバランスによるものです。多摩都市モノレール※プレストレストコンクリートコンクリートには[圧縮に強い反面、引張りには弱い]という特性があります。この欠点を克服するため、プレストレスを応用したプレストレストコンクリート(PC)が開発されました。プレストレストコンクリートは、荷重が作用する前にコンクリート部材に圧縮力がかかった状態(プレストレス)とすることで、荷重を受けた時にコンクリートに引張応力が発生しない、もしくは引張応力を制御する事ができます。PC(プレキャストコンクリートPCaと区別する場合PSと呼ぶこともある。RC(アールシー)と呼び区別します。支間を大きく取ることができるため、モノレール軌道等の大規模構造物に用いられています。Concrete=超高強度繊維補強コンクリート)製によるロングスパンレールの開発も盛んに行われています。このUFCは、鋼材に匹敵する圧縮強度を有し、繊維補強のため靱性に優れ、100年以上の耐久性を有するなど、従来のコンクリートにはない優れた性能を持つとされています。UFC指針を参照下さい。)今後の実績と技術開発の状況に応じてUFC軌道の拡大が予想されます。よって昭和島基地内/東京モノレールにおける40mスパンレールの実地試験が行われています。)4-7.RC軌道桁(およびその他の軌道桁)モノレールにおける標準軌道桁としてPC軌道桁が採用されていると上述しましたが、その他の軌道桁種としてRC軌道桁が挙げられます。RC軌道桁は支間長が10m程度と短いため支柱間隔の縮小による道路占有部を拡大させてしまう事、強度面からカントの設置が困難である事等から営業路線へは採用されていません。RC軌道桁は、PC軌道桁に対し30%程度設置費用の低減が見込める経済性に優れた軌道桁です。車両基地内においては現場施工が容易である事、基本的にカントを要求されない事から採用例が存在します。50Tレールを走行および案安軌道兼用とし、さらに軌道桁の両側面に安定軌道を設けたものとしていました。モノレール車両は、これらの軌条を鉄車輪で走行および案内します。画像では右側面に正方向向きの軌条が一本確認できますが、これは集電用のレールとなっています。よる延長では建設が困難(強度が不足する大長スパン)な区間において、モノレール軌道桁を下部高架橋によって支持するモノレール用の高架橋の事を指します。軌道桁の種類を分類するものではなく、PC軌道桁または鋼軌道桁を支える高架橋部分(単純ボックス)及びその上部に支持されるモノレール軌道桁を合わせた構造物全体を示します。日本国内では、大阪モノレールが淀川を越河する際に通過するモノレール橋が有名です。身近な例ではモノレールの分岐器装置一式を支える支持部(分岐橋)もモノレール橋の一種となります。モノレール橋はいずれの場合も2重構造を有す事から不経済であり、適用範囲は極めて限定的とされます。下部(大阪モノレール)モノレール橋下部ボックス部の支承(大阪モノレール)4-10.PC軌道桁のサイズ(日本国内)日本国内におけるモノレール展開の黎明期において、跨座式モノレールでは実に3社ものマニュファクチャラーが存在しました。東芝、日本ロッキード社、日立製作所がこれに該当し、各社それぞれの軌道寸法によるモノレールシステムを世に送り出しました。モノレール等へ納入しています。その後、日本跨座式モノレールと称される標準規格制定にあたり、大型および中型を設定、現在では小型タイプのモノレールシステムを加え市場へ送り出しています。(MTans)-2-6.モノレールマニュファクチャラー(アルウェーグ式)3.跨座型モノレール-日本ロッキード式モノレール4.跨座型モノレールのレール(軌道)-4-1.鋼軌道-4-2.鋼軌道(分岐器等)-4-3.鋼軌道道における降雪および凍結防止策-4-4.PC軌道-4-5.PC軌道(鋼架台ハイブリッド)-4-6.UFC軌道(超高強度繊維補強コンクリート軌道)-4-7.ロッキード式(鉄製弾性車輪方式)モノレール軌道-4-8.PC軌道桁のサイズ(日本)5.懸垂型モノレール-サフェージ(SAFEGE)式モノレール-5-1.サフェージ(SAFEGE)式モノレール-5-2.三菱重工業による湘南モノレールの全持ち株売却-5-3.SIPEMシステム6.懸垂式モノレールのレール(軌道)-6-1.SAFEGE式モノレール軌道7.タイプ別モノレール。