レール締結システム

レール締結システムは、レールを枕木(北米) または枕木 (イギリス諸島、オーストラリア、アフリカ)に固定する手段です。レール アンカー、タイプレート、チェア、トラック ファスナーという用語は、レール締結システムの一部または全体を指すために使用されます。レール締結システムのコンポーネントは、総称してその他のトラック材料、または略してOTMと呼ばれることもあります。長年にわたってさまざまな種類の締結が使用されてきました。

最も初期の木製レールは、レールの穴にペグを通すか、釘で木製枕木に固定されていました。18世紀までには鋳鉄製のレールが使用されるようになり、レール自体にも穴が開けられ、支えに固定できるようになりました。^[1] 18世紀に開発されたフランジ付きレールや魚腹レールもレール自体に穴が開けられていました。石の枕木が使用されていたときは、釘はブロックのくぼみに差し込まれた木製ブロックに打ち込まれていました。レール用の最初の椅子は、ボルトで垂直ウェブのレールに取り付けられた1797年に導入されたと考えられています。^[2]

1820年代までに、最初の成形ロールレールが生産され始めました。当初はT字型で、椅子で支える必要がありました。レールは鉄のくさびで固定されていましたが（押し込むとレールが壊れることもありました）、後に木製のくさびが標準になりました。^[3] 1830年代にロバート・L・スティーブンスはフランジ付きの「T」レール（実際には歪んだI型梁）を発明しました。これは底が平らで椅子を必要としませんでした。同様のデザインは、当時の橋のレール（底フランジ付きの逆U字型断面で縦方向の枕木の上に敷かれていました）で、これらのレールは当初枕木に直接釘で固定されていました。^[4]

北米ではフランジ付き T レールが標準となり、後に枕木プレートとともに使用されるようになりました。他の地域では、T レールは丸みを帯びた「I」または「8 の字」の外観を持つブルヘッド レールに置き換えられましたが、それでもサポート チェアが必要でした。最終的にフランジ付き T レールは世界中の鉄道で一般的になりましたが、固定システムには依然として違いがあります。

金色のネクタイは、金のスパイクまたは最後のスパイクとも呼ばれ、努力の始まりや完了を象徴するために使用されることがあります。これらは、銀や他の貴重な素材で作られる場合がほとんどです。

歴史的には、リーランド・スタンフォードが打ち込んだ儀式用の黄金の釘が、アメリカ大陸横断鉄道の線路をつないだ。この貴重な線路固定釘は、1869年5月10日にユタ準州のプロモントリー・サミットでセントラル・パシフィック鉄道とユニオン・パシフィック鉄道が合併したことを表している。このようにして線路固定釘はアメリカ人の意識に入り込んだ。黄金の釘の打ち込みは、北アメリカ西海岸の開発における重要なポイントであり、国家の功績および進歩の証明として認識された。それ以来、鉄道労働者は歌や詩を含む大衆文化で称賛されてきた。^[5]

レールスパイク（カットスパイクまたはアイゼンとも呼ばれる）は、オフセットヘッドを備えた大型の釘で、レールとベースプレートを線路の枕木（枕木）に固定するために使用されます。レールスパイクの発明者はロバート・リビングストン・スティーブンスとされており、 ^[6]記録に残る最初の使用は1832年です。^[7]レールスパイクは、19世紀初頭の米国の産業化の状況から生まれた発明でした。当時の英国の幹線鉄道では、T字型のレールを固定するために重くて高価な鋳鉄製の椅子を使用していましたが、スティーブンスはT字型のレールに支持ベースを追加し、単純なスパイクで固定できるようにしました。^{[8] [9]} 1982年、スパイクは北米でまだ最も一般的なレール固定具でした。一般的なサイズは、9 ⁄ 16インチから10 ⁄ 16インチ（14 mmから16 mm）の正方形と5+レールスパイクは、 おおよそノミのような形で、先端は平らな刃先になっています。スパイクは、木目に対して垂直な刃先で打ち込まれるため、緩みにくくなっています。[ ¹¹ ]^主な機能は、レールをゲージ内に維持することです。枕木または枕木プレートにレールを取り付ける場合、スパイクは通常、強い垂直力を与える必要はなく、レールに多少の動きの自由が与えられます。 ^{[10] : 455, 581–2}

小規模な工事では、釘は今でも釘打ち機でハンマーで打ち込んで枕木に打ち込まれているが、この手作業は油圧工具^[12]や一般に「スパイカー」と呼ばれる機械（釘を抜く機械は「スパイクプーラー」と呼ばれる）に大きく置き換えられている。^[13]事前に釘穴を開けたり、木材の周りにスチールバンドを追加したりすることで、木材の割れを抑えることができる。^{[10] : 455}

米国では、ASTM A65規格に、異なる炭素鋼含有量に対する3つの基本規格が記載されています。^[14]

ドッグスパイクは機能的にはカットスパイクと同等であり、水平断面も四角形で寸法も似ていますが、先端が尖っており、レール（または「プレート保持」）ヘッドの両側に2つの突起があり、犬の頭のような印象を与え、スパイクの取り外しに役立ちます。^[15]

チェアスクリュー（コーチスクリュー とも呼ばれる^[16]）は、チェア（ブルヘッドレール用）やベースプレート（フラットボトムレール用）を固定したり、レールを直接固定したりするために使用される大きな（長さ約6インチ（152 mm）、直径1インチ（25 mm）弱）金属ネジです。チェアスクリューは枕木に開けた穴にねじ込みます。^[17]チェアスクリューはレールスパイクよりも製造コストが高いですが、固定力がレールスパイクの約2倍である^{[18]という利点があり、}スプリングワッシャーと組み合わせて使用​​できます。^[17]

チェアスクリューは1860年にフランス（フランス語でtire-fond）で初めて導入され、ヨーロッパ大陸で一般的になりました。^[19]

ドッグスクリューはスクリュースパイクの商標名の一種である。^[20]

ファングボルトまたはレールアンカーボルトも、レールや椅子を枕木に固定するために使用されています。ファングボルトは枕木の穴に挿入されたボルトで、枕木の下面に噛み込むファングナットが付いています。平底レールを固定するには、上縁ワッシャーを使用してレールの端をつかむことができます。レールの振動や動きによる緩みに強いです。 ^[21]スパイクやネジよりも効果的であると考えられているため、分岐器（ポイント）タイプレート^[22]や急カーブなどの場所で使用されています。 ^[23]

スプリングスパイクまたは弾性レールスパイク^[25]は、平底レール、ベースプレート、木製枕木に使用されます。スプリングスパイクはレールを押さえて転倒を防ぎ、ベースプレートを枕木に固定します。 ^[26]マクベススパイク（商品名）は、2本爪のU字型のステープルのようなスパイクで、横から見るとM字型に見えるように曲げられています。 ^{[27] [28]}逆J字型の単尖スパイクも使用されています。 ^[29]

スパイクモールはスパイキングハンマーとも呼ばれ、細長いヘッドを備えたスレッジハンマーの一種で、もともとはスパイクを打ち込むために使用されていました。^{[30] [31]}

手作業による穴あけやスパイクやネジの挿入と取り外しは、電気、空気圧、油圧、または2ストロークエンジンで駆動する半自動または自動の機械に置き換えられました。スパイクを取り外す機械はスパイクプーラーと呼ばれます。^{[32] [33] [34]}

最も古いレールチェアは鋳鉄製で、1800年頃に導入され、鋳鉄製のレールの端部を固定して支えるために使用されました。 ^[2]また、隣接するレールを接合するためにも使用されました。^[35]

1830年代には、ロールT字型（またはシングルフランジT平行レール）とI字型（またはダブルフランジT平行またはブルヘッド）レールが導入されました。どちらも、それらを支えるために鋳鉄製の椅子が必要でした。^[36]当初は、レールを椅子の垂直平行あごにくさびで留めるために鉄製のキーが使用されていましたが、これは完全に木製のキーに置き換えられました。^{[36]木製のキーは}オーク材で作られ、蒸気で柔らかくされた後、油圧プレスで圧縮され、乾燥室に保管されました。椅子に挿入されると、湿った空気にさらされてキーが膨張し、レールをしっかりと保持します。^[37]くさびはレールの内側または外側にある場合があります。英国では通常、外側にありました。^[38]

椅子は木製の釘（トレネイル）、ネジ、ファングボルト、またはスパイクを使用して枕木に固定されています。 ^[39]

世界のほとんどの国では、平底のレールとベースプレートが標準となったが、イギリスでは、ブルヘッドレールとチェアが20世紀半ばまで使用され続けた。^[26]

枕木プレート、ベースプレート、またはソールプレートは、フランジ付き T レールと枕木の間のレール トラックの取り付けポイントを中央に配置して補強するための鋼板です。枕木プレートは支持面積を増やし、レールを正しいゲージに保持します。プレートの穴を通して スパイクまたはボルトで木製の枕木に固定されます。

レール ベースの下のプレート部分はテーパーが付けられており、レールの内側の傾斜を通常「40 分の 1」(または 1.4 度) に設定します。プレートの上面には、レールのベースの端にフィットする 1 つまたは 2 つのショルダーがあります。現在はダブル ショルダー タイプが使用されています。古いシングル ショルダー タイプは、さまざまなレール幅に適応し、シングル ショルダーがレールの外側 (フィールド側) に配置されていました。ほとんどのプレートはフィールド側がわずかに広くなっており、これがないと、プレートが枕木の外側に大きく食い込み、傾斜角度が小さくなる傾向があります。

多くの鉄道では、枕木に枕木プレート（またはベースプレート）を固定するために 、ラグスクリューとも呼ばれる大きな木ネジを使用しています。

枕木プレートは 1900 年頃に使用され始めましたが、それ以前はフランジ付きの T レールが枕木に直接固定されていました。

レールをベースプレートに固定するために、さまざまな種類の頑丈なクリップが使用されています。一般的なクリップの1つは、メーカーにちなんで名付けられたパンドロールファスナー（パンドロールクリップ）で、短いペーパークリップのような形をしています。^[40]もう1つは、フォスローテンションクランプです。^[41]クリップはスパイクの代替品です。

新しい Pandrol ファストクリップは、レールに対して直角に取り付けられます。クリップは固定式であるため、コンクリート枕木の製造時に取り付ける必要があります。

レール アンカーは、アンチクリーパーとも呼ばれ、レール ベースプレートの下側​​に取り付けられ、枕木の側面に当たって、温度変化や振動によるレールの縦方向の動きを防止するスプリング スチール クリップです。アンカーは、ハンマーを使用して手作業で取り付けたり、アンカー マシンを使用して取り外したりすることができます。

• レール締結タイプ
• 
  枕木の上にベースプレートを備えたレールスパイク
• 
  マルチゲージトラックのベースプレート
• 
  トラックジョイントとチェア（フィッシュプレートを張った枕木付き）
• 
  パンドロール「e-クリップ」留め具
• 
  パンドロール「ファストクリップ」留め具
• 
  テンションクランプ固定
• 
  ボルト締め固定
• 
  椅子のスチールスプリングキー付きレール

• 継目板、レールの2つの部分をボルトで固定する棒
• 常設線路と常設線路（歴史）、線路システム全体の説明。
• 鉄道破壊

• 鉄道機関車と客車、第 6 巻。シモンズ ボードマン出版、1838 年。アメリカ科学芸術ジャーナルより「さまざまな形状の鉄釘をさまざまな木材に打ち込んだ場合の接着に関する実験」、フィラデルフィアのフランクリン研究所の力学および自然哲学教授、ウォルター B. ジョンソン著、357 ～ 360 ページ。

ウィキメディア・コモンズには、レール締結具に関連するメディアがあります。

• 画像: Keith Norgrove 他「Scalefour Society - Track Details in Photographs II」www.scalefour.org . Scalefour Society。
• Pandrol のクローズアップ画像 fastclip 2016-03-06 にWayback Machineでアーカイブされました