鉄道線路

鉄道の線路（アメリカ英語では線路、UICでは軌道）または鉄道の軌道（アメリカ英語では線路、インド英語では「 P ^{Way 」}）は、鉄道または鉄道路線上の構造物であり、レール、留め具、枕木（アメリカ英語では枕木）、バラスト（またはスラブ軌道）、およびその下の路盤から構成されます。線路は、車輪が転がる信頼性の高い低摩擦の表面を提供することで、列車の移動を可能にします。初期の線路は木製または鋳鉄製のレールと木製または石製の枕木で構築されていました。1870年代以降、レールはほぼ普遍的に鋼鉄で作られています。

英国初の鉄道は、1603年にノッティンガムシャーのウォラトンとストレリーの間に建設されたウォラトン・ワゴンウェイである。木製のレールが使用され、その後164年間に建設された約50の木製レールの路面電車の最初のものであった。^[3]これらの初期の木製路面電車は、通常、オークまたはブナのレールを使用し、鉄または木の釘で木製の枕木に取り付けられていた。枕木を所定の位置に保持し、線路に沿って荷馬車を動かす人や馬の通路を提供するために、枕木の周りに砂利または小石が詰められていた。レールは通常約3フィート（0.91メートル）の長さで、接合されておらず、隣接するレールが共通の枕木の上に敷かれていた。直線レールはこれらの接合部で角度を付けて、原始的な曲線軌道を形成することができた。^[3]

イギリスで最初に鉄製のレールが敷かれたのは1767年、コールブルックデールのダービー製鉄所であった。^[4]

1804年に蒸気機関車が導入されると、当時使用されていた線路は追加の重量を支えるには弱すぎることが判明した。ペン・ア・ダレンのリチャード・トレビシックの先駆的な機関車はプレートウェイの線路を破壊し、撤去を余儀なくされた。1810年代と1820年代に機関車が普及すると、技術者は石の枕木に鉄のレールを取り付け、鋳鉄の椅子でレールを固定する、堅固な線路構造を作った。これは間違いであることが判明し、すぐに列車が通過するときにある程度の弾性運動を可能にする柔軟な線路構造に置き換えられた。^[3]

伝統的に、線路は木製またはプレストレストコンクリート製の枕木（北米では枕木と呼ばれる）の上に平底の鋼製レールを敷き、釘やネジで固定して建設され、枕木の下と周囲には砕石のバラストが敷かれています。^{[5] [6]}

交通量の多い現代の鉄道のほとんどは、荷重を分散するベースプレートで枕木に取り付けられた連続溶接レールを使用しています。コンクリート枕木を使用する場合、通常、レールと枕木プレートの間にはプラスチックまたはゴムのパッドが置かれます。レールは通常、弾力性のある留め具で枕木に取り付けられますが、北米ではカットスパイクが広く使用されています。20 世紀のほとんどの間、鉄道の線路には針葉樹の枕木とジョイントレールが使用されており、この線路のかなりの部分が二次および三次路線に残っています。

北米とオーストラリアでは、平底レールは、通常、平らな枕木板を通してドッグスパイクで枕木に固定されていました。英国とアイルランドでは、ブルヘッドレールは鋳鉄製の椅子に載せられ、枕木にスパイクで固定されていました。1936年、ロンドン・ミッドランド・アンド・スコティッシュ鉄道が英国で平底レールへの転換を先導しましたが、それ以前の路線でも平底レールが使用されていました。^[3]

当初は、当時の技術では他に選択肢がなかったため、ジョイントレールが使用されていました。しかし、垂直荷重に対する抵抗力が本質的に弱いため、バラストが沈み込み、ジョイントの許容できない形状欠陥を防ぐために、メンテナンス作業が重労働になります。ジョイントには潤滑油を塗る必要があり、継ぎ目板 (ジョイント バー) の合わせ面の摩耗はシムで修正する必要がありました。このため、ジョイント トラックは、運行頻度の高い鉄道には経済的に適していません。

木製枕木には多くの木材が使用されており、多くの場合、クレオソート、クロメート銅ヒ素、またはその他の木材防腐剤で処理されています。プレストレストコンクリート枕木は、木材が不足している場所や、トン数や速度が高い場所でよく使用されます。一部の用途では鋼鉄が使用されます。

軌道バラストは通常​​、特定の仕様に合わせて砕かれた石です。その目的は、枕木を支え、自由な排水を可能にしながら枕木の位置をある程度調整できるようにすることです。

• 
  バラスト、枕木、レール固定具が見える伝統的な鉄道線路
• 
  シンガポールのライトレール交通システムのガイドウェイ。ゴムタイヤ式の自動運転ピープルムーバーが走行する。

従来の軌道構造の欠点は、軌道の望ましい形状と車両の走行の滑らかさを回復するために、特に表面仕上げ（突き固め）とライニングのメンテナンスが大量に必要となることです。路床の脆弱さと排水不良も、メンテナンス費用の増大につながります。この問題は、バラストレス軌道を使用することで克服できます。最も単純な形態では、これは連続したコンクリート板（高速道路構造のような）で構成され、レールは上面に直接支えられています（弾性パッドを使用）。

独自のシステムは数多く存在し、そのバリエーションには、連続した鉄筋コンクリート スラブや、ベース層に敷かれたプレキャスト プレストレスト コンクリート ユニットの使用などがあります。設計のさまざまな組み合わせが提案されています。

しかし、バラストレス軌道は初期コストが高く、既存の鉄道の場合、このような軌道にアップグレードするには長期間路線を閉鎖する必要があります。メンテナンスの削減により、寿命全体のコストは低くなります。バラストレス軌道は通常、新しい超高速または超高荷重の路線、追加の強度を必要とする短い延長（鉄道駅など）、またはトンネルなどメンテナンスが例外的に困難な場合の局所的な交換に検討されます。ほとんどの高速輸送路線とゴムタイヤ式地下鉄システムでは、バラストレス軌道が使用されています。^[7]

初期の鉄道（1840年代頃）では、レールが全長にわたって支えられる連続支持線路の実験が行われており、その例としては、グレート・ウェスタン鉄道のブルネルのボークロード、ニューカッスル・アンド・ノース・シールズ鉄道^[8]、ジョン・ホークショーの設計によるランカシャー・アンド・ヨークシャー鉄道などが挙げられる。^[9]連続支持設計は、他の技術者によっても推進された。^{[10]このシステムは1840年代に}ボルチモア・アンド・オハイオ鉄道でテストされたが、横枕木を使用したレールよりも保守費用が高いことが判明した。^[11]

このタイプの軌道は、ネットワークレールのいくつかの橋梁に今も残っており、そこでは木材の支柱がウェイビームまたは縦方向の木材と呼ばれています。一般的に、このような構造物の上では速度が遅くなります。^[12]

その後の連続支持軌道の応用としては、バルフォア・ビーティーの「埋め込みスラブ軌道」がある。これは、スリップフォーム（またはプレキャスト）コンクリート基礎に埋め込まれた丸みを帯びた長方形のレールプロファイル（BB14072）を使用している（2000年代に開発）。 ^{[13] [14]} 1976年以来オランダで使用されている「埋め込みレール構造」は、当初はコンクリートに埋め込まれた従来のUIC 54レールを使用していたが、後に（1990年代後半に）「キノコ」形のSA42レールプロファイルを使用するように開発された。アスファルトコンクリートを充填した鋼製トラフで支えられたレールを使用するライトレール用バージョンも開発されている（2002年）。^[15]

現代のラダートラックは、バウルクロードの発展形であると考えられます。ラダートラックは、横木のようなゲージ拘束クロスメンバーを備えた、レールと同じ方向に整列した枕木を使用します。バラスト付きとバラストなしの両方のタイプが存在します。

現代の線路は、通常、非対称の丸いIビームの形状をした熱間圧延鋼を使用しています。^[16]鉄鋼の他の用途とは異なり、鉄道のレールは非常に高いストレスにさらされるため、非常に高品質の合金鋼で作らなければなりません。鉄から鋼への変更を含め、材料の品質を向上させるには何十年もかかりました。レールと線路の残りの部分が強くなるほど、線路で運ぶことができる列車の重量と速度は大きくなります。

その他のレールの形状には、ブルヘッドレール、溝付きレール、平底レール（ヴィニョールレールまたはフランジ付きTレール）、ブリッジレール（ボークロードで使用される逆U字型）、およびバーローレール（逆V字型）などがあります。

北米の鉄道は、20 世紀半ばから後半まで、長さ 39 フィート (11.9 メートル) のレールを使用していました。これは、長さ 40 フィート (12.2 メートル) のゴンドラ車両(オープン ワゴン) に積載できるようにするためです。ゴンドラのサイズが大きくなるにつれて、レールの長さも長くなりました。

レールウェイ・ガゼット・インターナショナルによると、計画されていたが中止となったバフィン島のバフィンランド鉄鉱山向けの150キロメートルの鉄道路線では、現代の合金レールは極低温では脆くなる可能性があるため、より近代的で高性能な合金ではなく、古い炭素鋼合金をレールに使用する予定だったという。^[17]

初期の北米の鉄道では経済的な対策として木製のレールの上に鉄板を使用していたが、鉄板が緩んで曲がり始め、客車の床に侵入したため、この建設方法は放棄され、初期の鉄道員はそれを「蛇の頭」と呼んだ。^{[18] [19]}

北ウェールズのディーサイド・トラムウェイはこの形式のレールを使用していました。1870年頃に開通し、1947年に廃止されましたが、長い区間でまだこのレールが使用されていました。これは鉄製の天板が付いた木製のレールが使用された最後の例の1つでした。^[20]

レールは線密度、つまり標準長さあたりの質量によって等級分けされる。重いレールは軽いレールよりも大きな車軸荷重と高速列車を損傷なく支えることができるが、コストは高くなる。北米と英国では、レールは1ヤードあたりの重量（通常はポンドまたはlbと表記）で等級分けされるため、130ポンドのレールの重量は130 lb/yd（64 kg/m）となる。通常の範囲は115～141 lb/yd（57～70 kg/m）である。ヨーロッパでは、レールは1メートルあたりの重量で等級分けされ、通常の範囲は40～60 kg/m（81～121 lb/yd）である。最も重い量産レールは、ペンシルバニア鉄道向けに圧延された155ポンド/ヤード（77 kg/m）であった。^[要出典]

鉄道輸送で使用されるレールは、一定の長さのセクションで製造されます。レール間の接合部は弱点となるため、レールの長さは可能な限り長く作られています。レール製造の歴史を通じて、製造プロセスが改善されるにつれて、長さは増加してきました。

以下は、製鉄所でテルミット溶接を一切行わずに製造された単一セクションの長さです。より短いレールはフラッシュバット溶接で溶接される場合もありますが、以下のレールの長さは溶接されていません。

• （1767） リチャード・レイノルズはコールブルックデールに最初の鉄のレールを敷設した。^[21]
• （1825）15 フィート (4.57 m)ストックトン アンド ダーリントン鉄道5.6 ポンド/ヤード (2.78 kg/m)
• （1830年）15 フィート (4.57 m)リバプール アンド マンチェスター鉄道。35 ポンド/ヤード (17.4 kg/m) のフィッシュベリー レール。主に石ブロックの上に敷設されています。
• （1831）長さ15フィート（4.6メートル）、重さ36ポンド/ヤード（17.9kg/m）のこのレールは、米国で初めてフランジ付きTレールが使用されたフィラデルフィアに到達した。
• （1880年）39フィート（11.89メートル）米国40フィート（12.19メートル）のゴンドラワゴンに適合
• （1928年）45フィートと60フィート（13.72メートルと18.29メートル）ロンドン・ミッドランド・アンド・スコティッシュ鉄道^[22]
• （1950年）60フィート（18.29メートル）イギリス鉄道
• （1900年）71フィート（21.6メートル） - 鉄鋼工場のレール計量機（スチールヤードバランス）^[23]
• （1940年代）78フィート（23.77メートル） – ダブル39フィート^[24]
• （1953年）45フィート（13.72メートル）オーストラリア^[25]

レールを長く溶接する技術は1893年頃に初めて導入され、列車の走行をより静かで安全なものにした。1899年以降にテルミット溶接が導入されると、このプロセスは労働集約的でなくなり、どこにでもあるようになった。^[26]

• （1895年） ハンス・ゴールドシュミットは発熱溶接を開発した
• （1899年）エッセン路面電車はテルミット溶接を採用した最初の鉄道となり、軌道回路にも適していた。
• （1904年）ジョージ・ペリシエはホリヨーク・ストリート鉄道を溶接し、アメリカ大陸で初めてこの方法を採用した。
• （1935年） チャールズ・キャドウェルは非鉄金属の発熱溶接を開発した
• （1950年）240フィート（73.2メートル）溶接 – （4 x 60フィートまたは18.3メートル）^[27]

現代の生産技術により、より長い非溶接セグメントの生産が可能になりました。

• （2007年）108メートル（354.3フィート）コーラス（現ブリティッシュ・スチール（2016年現在）^[28]）
• （2011）108メートル（354.3フィート）タタ・スチール・ヨーロッパ^[29]
• （2011）120メートル（393.7フィート）フォエスタルピネ、^[30]
• （2011）121メートル（397.0フィート）ジンダル^[31]

新しい長いレールは、古い短いレールの単純な倍数として作られる傾向があるため、古いレールを切断せずに交換できます。^{[説明が必要]}急カーブの外側では内側のレールに比べてわずかに長いレールが必要になるため、切断が必要になります。^{[引用が必要]}

レールは、フィッシュプレート用のボルト穴があらかじめ開けられた状態で提供される場合と、溶接して固定する部分にボルト穴が開けられていない状態で提供される場合があります。通常、両端に 2 つまたは 3 つのボルト穴があります。^{[引用が必要]}

レールは一定の長さで製造され、列車が走行できる連続した表面を作るために端から端まで接合する必要があります。レールを接合する従来の方法は、金属製の継ぎ目板(米国ではジョイントバー) を使用してレールをボルトで固定し、ジョイント トラックを作ることです。より現代的な使用法、特に高速化が求められる用途では、レールの長さを溶接して連続溶接レール(CWR) を形成することがあります。

ジョイント式軌道は、通常、長さ約 20 メートル (66 フィート) (英国)、長さ 39 または 78 フィート (12 または 24 メートル) (北米) のレールを使用して作られ、フィッシュプレート(英国) またはジョイントバー(北米) と呼ばれる穴あき鋼板を使用してボルトで固定されます。

継目板は通常 600 mm (2 フィート) の長さで、レールの端の両側に 2 つずつ使用され、ボルトで固定されます(通常は 1 つのジョイントに 4 本ですが、6 本のボルトが使用される場合もあります)。ボルトは交互に配置されており、脱線して車輪のフランジがジョイントに衝突した場合に、一部のボルトのみが切断され、レールが互いにずれて脱線が悪化する可能性が低くなります。この技術は普遍的に適用されているわけではなく、ヨーロッパではボルトの頭がすべてレールの同じ側にあるのが慣例となっています。

暑い気候でレールが膨張できるように、レールの端の間には伸縮継ぎ目として機能する小さな隙間が意図的に残されています。ヨーロッパでは、両方のレールの継ぎ目が互いに隣接しているのが一般的でしたが、北米では、それらをずらしています。これらの小さな隙間のため、列車が継ぎ目のある線路を通過するときに「カチカチ」という音がし、やがてレールの端が下向きにたわみます。継ぎ目のある線路は、適切に保守されていない限り、溶接レールのような乗り心地がなく、高速列車には適していません。しかし、継ぎ目のある線路は、多くの国で低速線路や側線でまだ使用されており、建設コストが低く、設置と保守に必要な機器が簡単なため、貧しい国でも広く使用されています。

継ぎ目のある線路の大きな問題は、ボルト穴の周囲に亀裂が生じることで、これがレールの頭 (走行面) の破損につながる可能性があります。これがヒザー グリーン鉄道事故の原因となり、イギリス国鉄は線路の大部分を連続溶接レールに切り替え始めました。

信号用の軌道回路が存在する場所では、絶縁ブロックジョイントが必要です。これにより、通常のジョイントの弱点がさらに悪化します。すべての隙間がエポキシ樹脂で満たされた特別に作られた接着ジョイントにより、強度がさらに高まります。

絶縁ジョイントの代替として、ブロッキング回路の一部としてレールの約 20 m (66 フィート) に形成された同調ループを使用して、可聴周波数トラック回路を採用することができます。分岐器内では、一部の絶縁ジョイントは避けられません。

もう 1 つの選択肢は車軸カウンターです。これにより、軌道回路の数を減らし、必要な絶縁レールジョイントの数を減らすことができます。

現代の鉄道のほとんどは、リボンレールやシームレスレールと呼ばれることもある連続溶接レールを使用しています。この形式の線路では、フラッシュバット溶接を利用してレールを溶接し、数キロメートルに及ぶ1本の連続したレールを形成します。継ぎ目が少ないため、この形式の線路は非常に強度が高く、乗り心地が良く、メンテナンスの必要性が少なく、列車はより高速でより少ない摩擦で走行できます。溶接レールは継ぎ目のある線路よりも敷設コストは高くなりますが、メンテナンスコストははるかに低くなります。最初の溶接線路は1924年にドイツで使用されました。 ^[32]そして1950年代から 幹線道路で一般的になりました。

フラッシュ バット溶接の推奨プロセスでは、自動軌道敷設機を使用して、2 本の未接合レールの接触端に強い電流を流します。両端は電気抵抗により白熱し、その後押し付けられて強力な溶接を形成します。テルミット溶接は、既存の連続溶接レール セグメントを修復または接合するために使用されます。この手動プロセスでは、溶融鉄を入れる反応るつぼと型が必要です。

北米では、鉄道施設で長さ1/4マイル（400メートル）のレールを溶接し、それを特別な列車に積んで現場まで運ぶのが慣例となっている。この列車は、多数のレールを運ぶように設計されており、レールはラックから列車の後方に滑り落ち、枕木に連続して取り付けられるようになっている。^[33]

レールは拘束されていない場合、暑い気候では伸び、寒い気候では縮みます。この拘束を行うには、クリップまたはアンカーを使用して、枕木に対するレールの移動を防止します。枕木が動かないようにするには、枕木の下、枕木の間、枕木の端など、バラストを効果的に締め固めるように注意する必要があります。アンカーは木製枕木の場合によく使用されますが、ほとんどのコンクリート製または鋼製の枕木は、レールの縦方向の動きに抵抗する特殊なクリップでレールに固定されます。溶接レールの長さに理論上の制限はありません。ただし、縦方向と横方向の拘束が不十分な場合、暑い気候で線路が歪み、脱線を引き起こす可能性があります。熱膨張による歪みは、北米ではサンキンク、その他の地域では座屈として知られています。猛暑の場合には、問題があることがわかっている線路セクションを監視するために特別な検査が必要です。北米の慣例では、極端な気温条件では、列車の座屈や「日焼け」に遭遇した場合に乗務員が対応できるよう、減速命令が発令される。^[34]ドイツの鉄道会社ドイツ鉄道は、夏季の最高​​気温を下げるためにレールを白く塗装し始めている。^[35]

新しいレールを敷設した後、または欠陥のあるレールを交換した後（溶接）、敷設中のレールの温度が望ましい温度よりも低ければ、レールに人工的に応力を加えることができる。応力を加えるプロセスには、レールを加熱して膨張させるか、^[36]油圧装置でレールを伸ばすかのいずれかが含まれる。次に、レールは膨張した状態で枕木に固定（クリップ）される。このプロセスにより、その後の暑い天候でもレールがそれ以上膨張しない。寒い天候ではレールは収縮しようとするが、しっかりと固定されているため収縮できない。実際、応力を受けたレールは、しっかりと固定された引き伸ばされたゴムのような状態になる。極寒の天候では、レールは「引き裂かれる」のを防ぐために加熱される。^[37]

締結具付きの連続溶接レールは、「レール中立温度」と呼ばれる、その場所で経験する両極端のほぼ中間の温度で敷設されます。この敷設手順は、夏の暑さでレールが曲がったり、冬の寒さでレールが裂けたりするのを防ぐことを目的としています。北米では、レールの破損は通常、信号システムの電流が中断することで検出されるため、検出されない熱によるねじれよりも潜在的な危険性は低いと考えられています。

ジョイントは、必要に応じて連続溶接レールに使用されますが、通常は信号回路のギャップに使用されます。レールをまっすぐに横切るジョイントの代わりに、2 つのレールの端が斜めに切断され、よりスムーズな移行が実現されることがあります。長い橋の端などの極端なケースでは、ブリーザー スイッチ(北米と英国では伸縮ジョイントと呼ばれます) によって、1 つのレールの端が次のレールに対して拡張できるようにしながら、車輪のスムーズな経路が確保されます。

枕木（枕木またはクロスタイ）は、レールを支えて固定する長方形の物体です。枕木には、レールからの荷重を軌道のバラストとその下の地面に伝達することと、レールを正しい幅に保持すること（レールゲージを維持すること）という 2 つの主な役割があります。枕木は通常、レールに対して横向きに敷かれます。

レールを枕木に固定する方法は様々です。歴史的には、レールは枕木に直接釘で固定されていましたが、この方法により、レールと枕木の間にベースプレートが取り付けられるようになりました。その後、レールをベースプレートに固定するために、 釘の代わりにパンドロールクリップなどのバネ付きスチール クリップが使用されるようになりました。

線路は持ち運びできるように設計されていて、必要に応じてある場所から別の場所に移動されることがあります。パナマ運河の建設中、線路は掘削作業の周囲に移動されました。これらの線路の軌間は5 フィート( 1,524 mm ) で、車両はフルサイズでした。持ち運び可能な線路は露天掘りの鉱山でよく使用されてきました。1880 年にニューヨーク市では、大型の持ち運び可能な線路の一部 (および他の多くの即席技術) が、セントラル パークの古代のオベリスクを貨物船SS デソーグから荷降ろしした埠頭から最終的な場所まで移動するのに役立ちました。

サトウキビ鉄道では、幹線用の恒久的な線路と、サトウキビ畑自体を結ぶ移動可能な線路が備えられている場合が多かった。これらの線路は狭軌（例えば2フィート（610 mm））で、移動可能な線路には直線、曲線、分岐器があり、鉄道模型によく似ていた。^[38]

ドゥコーヴィルは、軍事目的にも使用される多くのポータブル ライトレールの線路の供給源でした。 恒久的な道路の建設には臨時の線路がよく使われたため、恒久的な道路 と呼ばれています。 ^[39]

線路の形状は本質的に 3 次元ですが、軌間、線形、標高、曲率、軌道表面の領域における速度制限やその他の規制を表す規格は、通常、水平と垂直の2 つの別々のレイアウトで表現されます。

水平レイアウトは、水平面上の線路レイアウトです。これには、接線路（直線）、曲線線路、および接線と曲線線路の間を接続する線路遷移曲線（遷移スパイラルまたはスパイラルとも呼ばれる）の 3 つの主な線路タイプのレイアウトが含まれます。

垂直レイアウトは、交差レベル、カント、勾配などの概念を含む垂直面上の線路レイアウトです。^{[40] [41]}

側線とは、本線を補助する側線以外の線路のことである。この言葉は、動詞（目的語なし）としても使われ、列車や貨車を本線から側線へ移動させることを指す。また、日常会話では、主題から外れて気を散らすことを指す。 ^[42]側線は鉄道で鉄道交通の流れを整理するために使用される。

鉄道の初期のころは、さまざまなシステムで使用されていた軌間がかなり異なっており、1840年代の英国では鉄道建設ブームの時期に、ブルネルの広軌7フィート 1⁄4インチ（2,140 mm ） は、当時「狭軌」と呼ばれていた1,435 mm （ 4フィート 8インチ）と競合していました。+1 ⁄ 2 インチ）。最終的には1,435 mm（4フィート 8+1 ⁄ 2 インチメートル）の軌間が戦いに勝利し、標準軌となり、それ以降、新しい標準よりも狭い軌間は「狭​​軌」という用語が使われるようになりました。2017年現在^[update]、世界の鉄道の約60％が1,435 mm（4フィート 8インチ）の軌間を使用しています。+標準軌（ 1 ⁄ 2 インチ標準軌または国際軌として知られている^[43][44]広軌、狭い軌間は狭軌と呼ばれる。一部の線路はデュアルゲージ、通常の2本のレールの代わりに3本（場合によっては4本）の平行レールが使用され、2つの異なる軌間の列車が同じ線路を使用できるようにしている。^[45]

ゲージは一定の範囲内で安全に変更できます。たとえば、米国連邦安全基準では、標準ゲージは4フィート8インチ（1,420 mm）から4フィート9インチ（1,500 mm）まで変更可能です。+1 ⁄ 2 インチ（1,460 mm）で最高時速60マイル（97 km/h）で作動します。 ^[46]

線路は、特に高速列車が通行する場合は、良好な状態を保つために定期的な保守が必要です。保守が不十分だと、事故を避けるために「低速指令」（北米の用語、または英国での一時的な速度制限）が課せられる場合があります（低速ゾーンを参照）。線路の保守はかつては重労働で、熟練した作業員の監督下で労働者チームまたはトラックマン（米国：ガンディダンサー、英国：プレートレイヤー、オーストラリア：フェットラーまたはパッカー）が必要でした。作業員は、ライニングバーを使用して線路の水平方向の配置（線）の不規則性を修正し、タンピングとジャッキを使用して垂直方向の不規則性（表面）を修正しました。現在、保守はさまざまな専用機械によって行われています。

2本のレールそれぞれの頭部の表面は、レールグラインダーを使用してメンテナンスできます。

一般的な保守作業には、枕木の交換、分岐器の注油と調整、緩んだ線路部品の締め付け、直線部分を直線に保ち曲線を保守限度内に維持するための線路の舗装とライニングなどがあります。枕木とレールの交換プロセスは、線路更新列車を使用することで自動化できます。

雑草が生えないようにバラストに除草剤を散布し、バラストを再分配する作業は、通常、特別な除草列車で行われます。

時間が経つにつれて、バラストは通過する列車の重みで押しつぶされたり移動したりするため、定期的に再水平化 (「タンピング」) が必要になり、最終的には清掃または交換が必要になります。これを行わないと、線路が不均一になり、揺れ、乗り心地が悪くなり、脱線する可能性があります。タンピングの代替手段は、レールと枕木を持ち上げて、その下にバラストを再度挿入することです。このために、専門の「ストーンブロワー」列車が使用されます。

レール検査では、非破壊検査方法を利用してレールの内部欠陥を検出します。これは、特別に装備されたHiRail トラック、検査車、または場合によっては手持ちの検査装置を使用して行われます。

レールは、レールヘッドのプロファイルが脱線を引き起こすほど摩耗する前に交換する必要があります。摩耗した幹線レールは通常、その後支線、側線、またはスタブで使用するのに十分な寿命が残っており、それらの用途に「カスケード」されます。

線路沿いの環境条件により、鉄道特有の生態系が形成されます。特に英国では、蒸気機関車は特別な運行にしか使用されず、植生はそれほど徹底的に刈り込まれていません。そのため、乾燥した天候が長引くと火災の危険が生じます。

英国では、セスは線路修理作業員が作業現場まで歩いて行くために、また列車が通過するときに安全に立つ場所として使用されています。これにより、ハイレイラーや輸送車両が線路を塞いで作業員が現場に到着するのを妨げずに済むため、列車を走らせながら軽微な作業を行う際に役立ちます。

• 
  イタリアの鉄道設備のメンテナンス
• 
  ペンシルベニア州の線路更新列車
• 
  ルーマニア鉄道のPlasser & Theurer 09-32 CSM 連続動作レベリング、ライニング、タンピングマシン

鉄道の線路は、一般的には石のバラストまたは線路床の上に敷かれ、線路床は線路形成と呼ばれる整備された土塁によって支えられています。形成は路盤と、湿った粘土やシルトの上方への移動を制限するブランケットと呼ばれる砂または石の粉の層（多くの場合、不浸透性のプラスチックで挟まれています）で構成されています。路盤への水の浸透を防ぐために防水布の層がある場合もあります。線路とバラストは恒久的な道を形成します。基礎はバラストと形成、つまり線路の下のすべての人工構造物を指す場合があります。

一部の鉄道では、土や湿気がバラストに入り込んでバラストが劣化するのを防ぐために、バラストの下にアスファルト舗装を施している。また、新しいアスファルトはバラストが簡単に動かないように安定させる役割も果たしている。^[47]

チベットの青蔵鉄道のように永久凍土の上に線路が敷設されている場合は、追加の対策が必要です。たとえば、路床を横切るパイプにより、冷たい空気が地層に浸透し、路床が溶けるのを防ぎます。

ジオシンセティックスは、世界中で道床の建設や改修において、従来の層を減らしたり置き換えたりして、線路の支持力を向上させ、線路の保守コストを削減するために使用されています。^{[48] [49]}ジオセル^[50] （3D土壌拘束メカニズムに依存）などの補強ジオシンセティックスは、軟弱路盤土を安定化させ、下部構造層を補強して進行性の線路劣化を抑制する効果が実証されています。補強ジオシンセティックスは、土壌支持力を高め、バラストの移動と劣化を制限し、線路の形状に影響を与える不同沈下を軽減します。 ^[51]また、建設時間とコストを削減し、環境への影響と二酸化炭素排出量を削減します。^[52]ジオシンセティック補強ソリューションの使用増加は、新しい高性能ジオセル材料（例：NPA - Novel Polymeric Alloy）、公開された研究、ケーススタディプロジェクト、国際規格（ISO、^[53] ASTM、^[54] CROW/SBRCURnet ^[55]） によってサポートされています。

路盤に高性能ジオグリッドを、上層路盤/下層バラストに高性能ジオセルをハイブリッドで使用すると、補強係数がそれぞれを合計した場合よりも高くなることが示されており、膨張性路盤粘土質土の隆起を緩和するのに特に効果的です。^{[56]粘土泥の汲み上げに苦しんでいる}アムトラックの北東回廊でのフィールドテストプロジェクトでは、ハイブリッドソリューションが軌道品質指数 (TQI) を改善し、高性能 NPA ジオセルを使用することで軌道形状の劣化を大幅に削減し、軌道表面のメンテナンスを 6.7 倍削減できることが実証されました。^[57]ジオシンセティック補強材は、鉄道盛土を安定させるためにも使用されます。鉄道盛土は、繰り返しの周期的な荷重に耐えられるほど頑丈でなければなりません。ジオセルは、リサイクルされた限界粒度または粒度の悪い粒状材料を使用して安定した盛土を作成し、鉄道建設をより経済的で持続可能なものにすることができます。^{[58] [59] [60]}

一部のバスは線路を利用できます。このコンセプトはドイツで生まれ、O-Bahn  [de]と呼ばれていました。最初のそのような線路であるO-Bahn Buswayは、オーストラリアのアデレードに建設されました。

• パイク、J.、(2001)、トラック、サットン出版、ISBN 0-7509-2692-9 
• Firuziaan, Mohammad; von Estorff, Otto (2002 年 10 月)。「時間領域における敷床・基礎・土壌の動的挙動のシミュレーション」。鉄道車両、線路、路盤のシステム ダイナミクスと長期挙動。Springer Verlag。pp.  357– 376。doi :10.1007/ 978-3-540-45476-2_21。ISBN 978-3-540-43892-2。
• ロビンソン、AM（2009）。鉄道インフラの疲労。ウッドヘッド出版。ISBN 978-1-85573-740-2。
• Lewis, R (2009).ホイール/レールインターフェースハンドブック. Woodhead Publishing Limited. ISBN 978-1-84569-412-8。
• Esveld、Coenraad (2001)。近代的な鉄道線路。オランダ: MRT プロダクションズ。ISBN 90-800324-3-3。

• 北米のティーレール（平底）セクションの表
• ティッセンクルップ ハンドブック、ヴィニョール レール
• ティッセンクルップ ハンドブック、ライト ヴィニョール レール
• 写真で見るトラックの詳細
• 「時速 200 ヤードでセクションごとに敷設されたイギリスの線路の図面」ポピュラー メカニクス、1930 年 12 月
• ウィンチェスター、クラレンス編 (1936)、「永久路線」、世界の鉄道の驚異、 331～ 338ページ 鉄道の建設と保守の図解説明
• 鉄道技術 2017年5月3日アーカイブ - Wayback Machine