鉄道と路面電車の線路の比較

鉄道は、レールと呼ばれる2 本の平行な鉄棒の上を車両が走行する線路です。レールは、伝統的に列車または路面電車である車両の車輪を支え、誘導します。現代のライトレールは、これら 2 つの輸送モードの側面を組み合わせた比較的新しいイノベーションです。ただし、混雑した地域で時々発生するように、路面電車またはライトレールと列車が線路の一部を共有する必要がある場合は特に、線路と車輪の設計の基本的な違いが重要です。

路面電車と列車の両方に、車両の重量をレールに伝達する水平セクションと、内側のエッジを使用してレールに沿って車両を誘導する垂直フランジを備えた フランジ付き鋼製車輪があります。

鉄道車両の車輪は通常、固定車軸に取り付けられているため、同じ速度で回転します。車両が曲がるとき、外側の車輪は内側の車輪よりも遠くまで移動する必要があります。道路車両では、通常、車輪が独立して動くようにし、前輪をアッカーマンステアリングジオメトリと呼ばれる配置で固定することでこれを実現します。

列車や路面電車がスリップせずに曲がれるのは、車輪の外側の水平部分にわずかに先細りの リムがあるためです。ガイドフランジ（リッジ）は内側にあり、車両がレールから横滑りするのを防ぎます。水平（円錐形）リムは、鋼製レールのわずかに凸型の上部とさまざまな（水平）場所で接触するため、外側の車輪の有効直径は内側の車輪よりも大きくなります。

路面電車と列車の車輪の両方で、タイヤが円錐形の傾斜面であるため、これは自然に発生します。つまり、内径は外径よりも数ミリメートル大きいです。線路がカーブし始めると、列車はまっすぐに走ろうとします。車輪のフランジがカーブしたレールの側面に押し付けられるため^{[要出典]、}レールと車輪の「接触点」が数ミリメートル外側に移動し、外側の車輪の有効直径が一時的に大きくなり、同様に逆に、内側の車輪の有効直径が実質的に一時的に小さくなります。この技術は、傾斜した半径の大きい曲線ではうまく機能しますが、急カーブや鉄道の分岐器(「ポイント」とも呼ばれる)ではうまく機能しません。これは、車両と移動方向のあらゆる可能な組み合わせに対して、線路の 形状または傾斜を最適化することがより困難であるためです。

市内の路面電車は、急カーブを走ることが多い。カーブ半径が約 20 メートル (65.6 フィート) よりはるかに小さい場合もあり、路面が道路車両や歩行者ゾーン、歩道と共有されているため傾斜が不可能な場合もあり、そのため、軌道は路面または舗装面と面一にしなければならないことが多い。急カーブでは、レールの溝が非常に浅く作られることがある^[要出典]。これにより、外輪が一時的にフランジの端に乗り上げる。これにより車輪の直径が大きくなり、カーブをより容易に曲がることができる。極端な場合、レールに溝が設けられ、フランジの縁が重量の大部分を支えられるようになり、「アウトボード」タイヤ (外輪の外側半径にある) は垂直板としてしか機能しない。^[要出典]

対照的に、列車の車輪はフランジリムを介して重量を伝達するように設計されることはほとんどなく、一度でもこれが起こると、列車の車輪が損傷する可能性があります。^{[引用が必要]}

2 本の直線だが交差するレールが交差する地点は、クロッシング (英国用語ではフロッグ)と呼ばれます。各レールに溝が設けられており、車輪のフランジが交差レールを通過できます。対策を講じないと、各車輪が溝に沈み、フロッグ ポイントの隙間にぶつかり、許容できない摩耗が発生します。2 つの線路が合流し、車両が 2 つの方向のいずれかに進路を取れる地点は、鉄道分岐器と呼ばれます。これは同じ原理で機能しますが、内側のレールはほぼ連続しており、外側のレールにはフランジが通過できる隙間があります。

列車の場合、この問題は幅広のタイヤを使用することで解決されます。列車のレールは通常、浅い角度で交差します。インターチェンジの中央にはサポート フロッグがあります。タイヤは両側でガイド レールによってガイドされ、タイヤの一部は常にレールと接触しています。この方法は、路面電車や軽便鉄道では実現できません。^{[誰によると? ] [引用が必要]}

路面電車のタイヤは、一般的に列車のタイヤよりも幅が狭い。路面電車は列車の線路よりも交差角が大きく、曲線半径も狭い傾向にある。この問題に対処するため、路面電車の車輪は路面電車の重量を一時的にフランジに移し、車輪の先端と水平面の両方の摩耗を軽減する。列車の車輪は、フランジにそのような重量がかかるようには設計されていない。^{[誰によると? ] [引用が必要]}

水平タイヤではなくフランジ上で走行する路面電車の車輪は、有効直径が大きいため、1 回転あたりの移動距離が長くなります。カーブの外側の軌道では、これは利点です。内側の車輪を補正するか、滑りを許容する必要がある場合があります。現代の路面電車やトラムは、より厚く幅の広いタイヤを使用する傾向があり、これにより (水平方向の) 円錐断面が大きくなり、有効直径の変化と旋回能力が大きくなります。

線路の分岐点では分岐器の隙間が広く、路面電車も通行できます。

路面電車の線路上を列車が走る場合の主な問題は、路面電車の車輪の狭いフランジに合わせて設計された溝レールのフロッグとスイッチの隙間とチャネルの幅が比較的狭いことです。車輪のフランジが広いほど、これらのポイントで脱線するリスクが高まります。路面電車の線路で列車が運転される路線では（過去にハーグの一部で行われていたように）、溝の広い桁レールが利用できるため、実用的な妥協策として溝を広くする必要があります。 ^{[1] [2] [3]}より大きな建築限界も必要になります。これは、ロサンゼルスやバンクーバー、および北米の他の地域でも行われました。通常または通常制限されている建築限界と、路面電車の線路の急カーブも、列車が路面電車の線路を使用することを妨げます。

北米では溝は最低2つ必要となる。+1 ⁄ 8 インチ（54 mm）幅で、延長すると、溝付きレールのガードフランジの内面間の最大距離は52以下になります。+1 ⁄ 4 インチ (1,327.1 mm)、下記を参照してください。

引用：

設計許容範囲
車体の横方向の変位に影響する設計許容範囲は次のとおりです。	

1. 車輪とレールの間の横方向の許容差 鉄道車輪には、狭幅と広幅の2種類のフランジが認められています。新しい車輪セットがゲージ内軌道の中心にあれば可能な最大横方向移動量T1はフランジの種類によって決まり、次の式で決定されます。注意: この推奨方法では、式には英語単位のみを使用してください。

T1 = .5[gt-(gw+2fn)] = .59375” (15.081 mm) ナローフランジホイールの場合 = .375" (9.53 mm) ワイドフランジホイールの場合

ここで、gt =レール上端から 「5/8」（15.9 mm）下の点における標準軌間= 56.5インチ（1,435.1 mm）

gw = フランジの背面間のホイールセットの最小ゲージ = 53インチ (1,346.2 mm)

fn = 新しいホイールフランジの最小厚さ = 1.15625 インチ (29.369 mm) (狭いフランジの場合)、または = 1.375 インチ (34.9 mm) (広いフランジの場合) 注: 変換は元のテキストには記載されておらず、情報提供のみを目的としています。「APTA PR-CS-RP-003-98 乗客機器のクリアランス図を作成するための推奨プラクティス 5.3.2.1 設計許容値」(PDF)から引用。APTA.com。アメリカ公共交通協会。1998年 3 月 26 日。2015 年 6 月 26 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2015 年1 月 17 日に取得。

田舎や郊外の路線は、複数の種類の車両が使用できるように互換性を持たせることができる。例えば、ベルギーのシャルルロワ地下鉄が使用する狭軌鉄道には路面電車が通っているが、その線路は鉄道の線路基準で作られている。それでも、路面電車は浅溝レールが使用されているアンデルリュースの旧NMVB路面電車網をスムーズに走行している^{[誰によると? ] [要出典]}。ハーグとロッテルダムの間では、ランドスタッドレールのために古い鉄道線路が改造され、鉄道基準の車両を使用するロッテルダム地下鉄と、路面電車基準の車両を使用するハーグの路面電車の両方を運行できるルートになった。シカゴからシカゴ・ノースショア・ミルウォーキー鉄道を経由して出発し、その後ノリスタウン高速線を走ったエレクトロライナーも別の例である。

• ワースガーダーレール アーカイブ 2021-04-11 at the Wayback Machine
• 溝付きまたは桁レール
• MRT Track & Services Co., Inc / Krupp、T および桁レール、下にスクロールします。2016 年 3 月 4 日にWayback Machineにアーカイブされました。
• アメリカの電気都市間鉄道アクセス日 = 2014 年 6 月 10 日
• トラムパワー LR55 レール