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鉄道線路（CwthEおよびUIC 用語）または鉄道線路（NAmE）は、パーマネントウェイ（per way）（CwthE）[ 1 ]または「P ウェイ」（BrE [ 2 ]およびインド英語）とも呼ばれ、レール、締結具、枕木（アメリカ英語では鉄道の枕木）、バラスト（またはスラブトラック）、およびその下の路盤からなる鉄道の構造物です。鋼鉄製の車輪が転がる信頼性の高い低摩擦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、レールはほぼすべて鋼鉄製になりました。
イギリスで最初の鉄道は、1603年にノッティンガムシャーのウォラトンとストレッリーの間に建設されたウォラトン・ワゴンウェイでした。木製のレールを使用しており、その後164年間に建設された約50の木製レール路面電車の最初のものでした。 [ 3 ]これらの初期の木製路面電車では、通常、オークまたはブナのレールが使用され、鉄または木の釘で木製の枕木に取り付けられていました。枕木を所定の位置に固定し、線路に沿って荷車を移動させる人や馬のため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込まれていました。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、代わりに隣接するレールが共通の枕木の上に敷かれていました。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ました。[ 3 ]
イギリスで最初に鉄のレールが敷設されたのは、1767年に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された重量を支えるには弱すぎることが判明した。リチャード・トレヴィシックの先駆的な機関車はペン・イ・ダレンで軌道を破壊し、撤去せざるを得なかった。1810年代と1820年代に機関車が普及するにつれて、技術者たちは石の枕木の上に鉄製のレールを取り付け、鋳鉄製の椅子で固定する剛性の線路構造を構築した。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際にある程度の弾性的な動きを可能にする柔軟な線路構造に置き換えられた。[ 3 ]
従来、線路は平底の鋼製レールを木製またはプレストレストコンクリート製の枕木（北米ではタイと呼ばれる）の上に敷き、釘またはねじで固定し、枕木の下と周囲に砕石のバラストを敷いて作られてきた。[ 5 ] [ 6 ]
交通量の多い現代の鉄道のほとんどは、荷重を分散させるベースプレートで枕木に固定さ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は、通常、レールとタイプレートの間にプラスチックまたはゴム製のパッドが配置されます。レールは通常、弾性締結具で枕木に固定されますが、北米では切断されたスパイクが広く使用されています。20世紀の大部分において、鉄道線路は針葉樹の枕木と継ぎ目のあるレールを使用しており、その線路のかなりの部分が二次路線や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、平型タイプレートを通してドッグスパイクで枕木に固定されていました。イギリス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はイギリスで初めて平底レールへの転換を行いましたが、それ以前の路線でもある程度は使用されていました。[ 3 ]
当初、継ぎ目付きレールが採用されたのは、当時の技術では他に選択肢がなかったためである。しかし、バラストは垂直荷重に対する抵抗力が本質的に弱いため、沈下しやすく、継ぎ目部分の許容できない形状欠陥を防ぐためには、多大なメンテナンス作業が必要となる。また、継ぎ目には潤滑油を塗布する必要があり、継目板（継ぎ目バー）の接合面の摩耗は、シム調整によって修正しなければならない。こうした理由から、継ぎ目付きレールは、運行頻度の高い鉄道会社にとって経済的に適切ではない。
木製枕木は、入手可能な様々な木材で作られ、クレオソート、クロム酸銅ヒ素、またはその他の木材防腐剤で処理されることが多い。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、輸送重量や速度が高い場所でよく使用される。鋼鉄は、用途によっては使用されることもある。
線路のバラストは通常、特定の仕様に合わせて砕かれた石材です。その目的は、枕木を支え、位置調整をある程度可能にすると同時に、排水をスムーズにすることです。
従来の軌道構造の欠点は、特に路面整備（突き固め）やライニングなど、軌道の形状や車両の走行の滑らかさを回復するためのメンテナンス費用が高いことです。路盤の弱点や排水不良も、メンテナンスコストの増大につながります。これらの問題は、バラストレス軌道を使用することで克服できます。最もシンプルな形態では、高速道路の構造物のような連続したコンクリートスラブの上に、弾性パッドを用いてレールを直接支持する構造になっています。
独自のシステムは数多く存在し、そのバリエーションとしては、連続鉄筋コンクリートスラブや、基礎層上に敷設さ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などが挙げられる。様々な設計案が提案されている。
しかし、バラストレス軌道は初期費用が高く、既存の鉄道の場合、これ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、ライフサイクルコストは低くなる可能性があります。バラストレス軌道は通常、新しい超高速または超高負荷の路線、追加の強度が必要な短い延伸（鉄道駅など）、またはトンネルなど、特別なメンテナンスの困難がある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はバラストレス軌道を使用しています。[ 7 ]
初期の鉄道（1840年代頃 ）では、レールが全長にわたって支持される連続支持レール軌道が実験的に採用され、その例としては、グレート・ウェスタン鉄道のブルネルのバルク・ロードや、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、その他各地で使用された[ 9 ] 。連続支持レール設計は、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・オハイオ鉄道で試験されたが、横枕木付きレールよりも維持費が高くつくことがわかった[ 11 ]。
このタイプの線路は、ネットワーク・レールの橋梁の一部に今も残っており、木製の梁はウェイビームまたは縦梁と呼ばれています。一般的に、このような構造物上での速度は低速です。[ 12 ]
連続支持軌道の後期の応用例としては、バルフォア・ビーティ社の「埋め込みスラブ軌道」があり、これは丸みを帯びた長方形のレールプロファイル（BB14072）をスリップフォーム（またはプレキャスト）コンクリートベースに埋め込む方式である（2000年代に開発）。[ 13 ] [ 14 ] 1976年からオランダで使用されている「埋め込みレール構造」は、当初は従来のUIC 54レールをコンクリートに埋め込んで使用していたが、後に（1990年代後半に）キノコ型の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持さ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、バルクロードの発展形と考えることができる。ラダートラックは、レールと同じ方向に並べられた枕木と、軌間を固定する横梁（横木）を使用する。バラスト式とバラストレス式の両方が存在する。
現代の線路は通常、非対称の丸みを帯びたI形断面の熱間圧延鋼を使用している。[ 16 ]
その他のレール形状には、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（バルクロードで使用される逆U字型）、バーロウレール（逆V字型）などがあります。
20世紀半ばから後半にかけて、北米の鉄道では、長さ39フィート（11.9メートル）のレールが使用されていました。これは、長さ40フィート（12.2メートル）のゴンドラ貨車（開放型貨車）で運搬するためでした。ゴンドラ貨車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、バフィン島にあるバフィンランド鉄鉱山のために計画されていたものの中止された150キロメートルの鉄道線路は、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。これは、現代の合金レールが非常に低い温度で脆くなる可能性があるためである。[ 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が使われていましたが、鉄が緩んで反り返り、客車の床に食い込むようになったため、この工法は放棄されました。初期の鉄道員たちはそれを「蛇の頭」と呼んでいました。[ 18 ] [ 19 ]
北ウェールズのディーサイド路面電車はこのタイプのレールを使用していた。1870年頃に開業し、1947年に廃止されたが、長い区間では依然としてこれらのレールが使用されていた。鉄製の上面が付いた木製レールの最後の使用例の1つであった。[ 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ます。重いレールは軽いレールよりも大きな軸重や列車の速度を損傷なく支えることができますが、コストも高くなります。北米と英国では、レールはポンド/ヤード（通常はポンドまたはlbと表記）で等級分けされるため、130ポンドのレールは130 lb/yd（64 kg/m）になります。通常の範囲は115～141 lb/yd（57～70 kg/m）です。ヨーロッパでは、レールはキログラム/メートルで等級分けされ、通常の範囲は40～60 kg/m（81～121 lb/yd）です。大量生産されたレールの中で最も重いものは、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）でした。
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に分割して製造されます。レール間の継ぎ目は弱点となるため、レールの長さはできるだけ長く作られます。レール製造の歴史を通じて、製造工程の改善に伴い、レールの長さは長くなってきました。
以下は、製鉄所で製造された、テルミット溶接を施していない単一レールの長さです。短いレールはフラッシュバット溶接で溶接される場合がありますが、以下のレールの長さは未溶接です。
レールを溶接して長尺にする技術は1893年頃に初めて導入され、列車の旅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たことで、このプロセスは労働集約的ではなくなり、広く普及した。[ 26 ]
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。
ジョージ・ペリシエは、ホリヨーク路面電車の溶接を行い、アメリカ大陸で初めてこの工法を採用した。 現代の生産技術により、より長い溶接されていないセグメントの製造が可能になった。
新しい長尺レールは、古い短尺レールの単純な倍数として作られる傾向があるため、古いレールを切断することなく交換でき、同じ貨車を輸送に使用できます。ただし、急カーブの外側では内側のレールよりもやや長いレールが必要となるため、多少の切断は必要になります。
レールには、継目板用のボルト穴があらかじめ開けられた状態で供給することも、穴が開けられていない状態で供給することも可能です。穴が開けられていない場合は、溶接で固定します。通常、両端に2つまたは3つのボルト穴があります。
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路面を作るために、端と端をつなぎ合わせる必要があります。レールをつなぎ合わせる従来の方法は、金属製の継目板（米国ではジョイントバー）でボルト締めして、継ぎ目のある軌道を作る方法です。より現代的な用途、特に高速走行が求められる場所では、レールを溶接して連続溶接レール（CWR）を形成することもあります。
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）または39フィートまたは78フィート（12メートルまたは24メートル） （北米）のレールを、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接合して作られます。
継目板は通常長さ600mm （2フィート）で、レール端部の両側に一対ずつ配置され、ボルトで固定されます（通常、継目ごとに4本ですが、場合によっては6本のボルトが使用されます）。ボルトは交互に向きを変えて取り付けられているため、脱線事故が発生して車輪のフランジが継目に衝突した場合でも、一部のボルトのみがせん断され、レール同士のずれや脱線事故の悪化を防ぐことができます。ただし、この方法は普遍的に採用されているわけではなく、ヨーロッパではすべてのボルトの頭部がレールの同じ側に配置されています。
伸縮継手として機能する小さな隙間は、暑い時期にレールが膨張するのを許容するために、レールの両端に意図的に設けられています。ヨーロッパでは、レールの継手を両側のレールに隣接させて配置するのが一般的でしたが、北米では互い違いに配置しています。これらの小さな隙間のため、継手付きレールの上を列車が通過すると「カチカチ」という音がし、時間の経過とともにレールの端が下方にたわみます。継手付きレールは、適切に維持管理されていない限り、溶接レールのような乗り心地は得られず、高速列車には適していません。しかし、継手付きレールは、多くの国で低速路線や側線に依然として使用されており、建設コストが低く、設置やメンテナンスに必要な設備が簡素であることから、貧しい国々では広く使用されています。
継ぎ目のあるレールの大きな問題点は、ボルト穴周辺に亀裂が生じることで、レール頭部（走行面）の破損につながる可能性がある。これがヒザー・グリーン鉄道事故の原因であり、この事故をきっかけに英国国鉄は多くの線路を溶接一体型レールに転換し始めた。
信号用の軌道回路が存在する場所では、絶縁ブロック継手が必要となる。これは通常の継手の弱点をさらに悪化させる。隙間をすべてエポキシ樹脂で埋めた特殊な接着継手を用いることで、強度をさらに高めることができる。
絶縁継手の代替として、遮断回路の一部としてレールの約20メートル（66フィート）に形成された同調ループを用いた音声周波数軌道回路を用いることができる。分岐器内では、絶縁継手は避けられない場合もある。
もう一つの選択肢は車軸計数器であり、これにより軌道回路の数を減らし、ひいては必要な絶縁レール継手の数を減らすことができる。
現代の鉄道のほとんどは、連続溶接レールを使用しており、リボンレールまたはシームレスレールと呼ばれることもあります。このタイプの線路では、レールはフラッシュバット溶接を使用して溶接され、数キロメートルにも及ぶ単一の連続レールを形成します。継ぎ目が少ないため、このタイプの線路は非常に丈夫で、スムーズな乗り心地を提供し、メンテナンスの手間も少なくて済みます。列車は摩擦が少なく、より高速で走行できます。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[ 33 ] 、 1950年代以降、主要路線で一般的になっています。
フラッシュバット溶接の好ましい方法は、自動軌道敷設機を用いて、接合されていない2本のレールの接触端に強い電流を流すというものです。電気抵抗により端部は白熱し、その後押し付けられて強固な溶接部が形成されます。テルミット溶接は、既存の連続溶接レールセグメントの補修や接合に使用されます。この手動プロセスでは、反応るつぼと溶融鉄を収容する型が必要です。
北米では、レール施設で 1/4 マイル (400 m) の長さのレールセグメントを溶接し、それを専用列車に積み込んで作業現場まで運ぶのが一般的です。この列車は多数のレールセグメントを運搬できるように設計されており、レールセグメントは列車の後部にあるラックからスライドして、連続的に枕木 (枕木) に取り付けられます。[ 34 ]
レールは、拘束されていないと、暑い時期には膨張し、寒い時期には収縮します。この拘束を行うために、レールはクリップやアンカーによって枕木に対して相対的に動かないように固定されます。枕木が動かないように、枕木の下、枕木の間、および枕木の端を含め、バラストを効果的に圧縮することに注意を払う必要があります。アンカーは木製枕木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枕木は、レールの長手方向の動きに抵抗する特殊なクリップによってレールに固定されます。溶接レールの長さには理論上の制限はありません。しかし、長手方向および横方向の拘束が不十分な場合、暑い時期には線路が歪み、脱線につながる可能性があります。熱膨張による歪みは、北米ではサンキンク、その他の地域ではバックリングとして知られています。極端な高温時には、問題のある線路区間を監視するために特別な検査が必要です。北米では、極端な気温になると、乗務員がレールの歪みや「日焼けによる変形」に対処できるよう、速度を落とすよう指示が出されます。[ 35 ]ドイツの鉄道会社であるドイツ鉄道は、夏の日の最高気温を下げるためにレールを白く塗り始めています。[ 36 ]
新しいレールセグメントが敷設された後、または欠陥のあるレールが交換（溶接）された後、敷設時のレール温度が望ましい温度よりも低い場合は、レールに人工的に応力を加えることができます。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[ 37 ] 、油圧装置でレールを伸ばすかのいずれかが含まれます。その後、レールは膨張した状態で枕木に固定（クリップ）されます。このプロセスにより、その後の暑い天候でレールがそれ以上大きく膨張しないことが保証されます。寒い天候では、レールは収縮しようとしますが、しっかりと固定されているため収縮できません。実際には、応力を加えたレールは、しっかりと固定された伸ばされたゴム片のようなものです。極寒の天候では、レールが「引き裂かれる」のを防ぐためにレールが加熱されます。[ 38 ]
締結具付きの連続溶接レールは、「レール中立温度」と呼ばれる温度で敷設されます。この温度は、その場所で経験する極端な温度のほぼ中間値です。この設置手順は、夏の暑さでレールが座屈したり、冬の寒さでレールが外れ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の途絶によって検出されるため、検出されない熱による折れ曲がりよりも危険性は低いと考えられています。
連続溶接レールでは、必要に応じて継手が使用されます。これは通常、信号回路の間隔を確保するためです。レールをまっすぐ横切る継手ではなく、より滑らかな移行を実現するために、レールの両端を斜めに切断することもあります。長い橋の端部など、極端な場合には、ブリーザースイッチ（北米や英国では伸縮継手と呼ばれる）によって、車輪がスムーズに走行できる経路を確保しつつ、一方のレールが他方のレールに対して伸縮できるようにします。
枕木（タイまたはクロスタイ）とは、レールを支え固定する長方形の部材です。枕木には主に2つの役割があります。1つはレールから軌道バラストと路盤へ荷重を伝達すること、もう1つはレールの間隔を適切な幅に保つこと（軌間を維持すること）です。枕木は通常、レールに対して横方向に敷設されます。
レールを枕木に固定する方法は様々である。歴史的には、レールは枕木に直接釘で打ち付けられていたが、その後、レールと枕木の間にベースプレートを取り付ける方法が用いられるようになった。さらにその後、レールをベースプレートに固定するために、パンドロールクリップなどのバネ鋼製クリップが釘の代わりに使われるようになった。
鉄道線路は、必要に応じて移動できるように設計されている場合もあります。パナマ運河の建設中、線路は掘削工事に合わせて移動されました。これらの線路の軌間は5 フィート（1,524 mm ）で、車両は実物大でした。可搬式線路は、露天掘り鉱山でもよく使用されています。1880年、ニューヨーク市では、重い可搬式線路の一部（その他多くの即席の技術とともに）が、貨物船SS Dessougから荷揚げされたドックからセントラルパークの最終設置場所まで、古代のオベリスクを移動するのに役立ちました。
サトウキビ鉄道では、幹線には固定線路が敷設され、サトウキビ畑自体には可動式の線路が敷設されることが多かった。これらの線路は狭軌（例えば2 フィート（610mm ））で、可動式の線路は模型鉄道のように直線、曲線、分岐器を備えていた。[ 39 ]
デコーヴィルは、軍事目的にも使用された多くの可搬式軽便鉄道用レールの供給源であった。 永久軌道は、その永久軌道の建設において仮設軌道がよく使用されたことから、そのように呼ばれている。 [ 40 ]
線路の形状は本質的に三次元的である。しかしながら、速度制限や軌間、線形、高低差、曲率、路面に関するその他の規制を規定する基準は、通常、水平面と垂直面についてそれぞれ別の図表で示される。
水平配置とは、水平面上に線路を配置する方式のことです。これには、主に3種類の線路、すなわち直線線路、曲線線路、そして直線線路と曲線線路をつなぐ遷移曲線（遷移螺旋または螺旋とも呼ばれる）の配置が含まれます。
垂直レイアウトとは、クロスレベル、カント、勾配などの概念を含む、垂直面上の線路配置のことである。[ 41 ] [ 42 ]
側線とは、本線に付随する側線以外の鉄道線路のことです。この言葉は、列車や貨車が本線から側線へ移動することを指す動詞（目的語なし）としても使われ、日常会話では、主要な主題から外れた気晴らしに屈することを指すこともあります。[ 43 ]側線は、鉄道会社が鉄道交通の流れを整理するために使用します。
鉄道黎明期には、様々なシステムで使用されている軌間がかなり異なっていました。1840年代の英国における鉄道建設ブームの際、ブルネルの広軌7フィート1/4インチ（ 2,140mm）は、当時「狭軌」と呼ばれていた1,435mm （4フィート8 + 1 / 2インチ）と競合していました。最終的に1,435mm （4フィート8 + 1 / 2インチ）の軌間が勝利し、標準軌となり、それ以降「狭軌」という用語は、新しい標準軌よりも狭い軌間を指すようになりました。2017年現在 世界の鉄道の約 60% は、標準軌または国際軌と呼ばれる1,435 mm ( 4フィート8 + 1/2インチ)の軌間を使用しています[ 44 ] [ 45 ]標準軌より広い軌間は広軌、狭い軌間は狭軌と呼ばれます。一部の線路区間は、通常の 2 本のレールの代わりに 3 本 (または場合によっては 4 本) の平行レールを備えた複軌で、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ます。[ 46 ]
ゲージは安全に一定範囲で変化させることができます。例えば、米国の連邦安全基準では、標準ゲージは時速60マイル（97 km/h）までの動作で4フィート8インチ（1,420 mm）から4フィート9 + 1/2インチ（1,460 mm ）まで変化することが認められています。[ 47 ]
線路は、特に高速列車が運行される場合、良好な状態を維持するために定期的なメンテナンスが必要です。メンテナンスが不十分だと、事故を避けるために「減速命令」（北米の用語、または英国では一時的な速度制限）が課されることがあります（減速区域を参照）。線路のメンテナンスはかつては重労働であり、熟練したギャングの監督の下、作業員または線路作業員（米国：gandy dancers、英国：platelayers、オーストラリア：fettlersまたはpackers）のチームが必要でした。彼らはライニングバーを使用して線路の水平方向の配置（線路）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）を修正していました。現在では、さまざまな特殊機械によってメンテナンスが容易になっています。
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維持することができる。
一般的な保守作業には、枕木の交換、分岐器の潤滑と調整、緩んだ軌道部品の締め付け、直線区間をまっすぐに保ち曲線区間を保守限界内に収めるための軌道の表面処理とライニングなどが含まれます。枕木とレールの交換作業は、軌道更新列車を使用することで自動化できます。
バラストに除草剤を散布して雑草の繁殖を防ぎ、バラストを再分配する作業は、通常、専用の除草列車を使用して行われます。
時間の経過とともに、バラストは列車の重みで押しつぶされたり移動したりするため、定期的に水平調整（「突き固め」）が必要となり、最終的には清掃または交換が必要になります。これを怠ると、線路が不均一になり、揺れや乗り心地の悪化、さらには脱線事故につながる可能性があります。突き固めの代替手段として、レールと枕木を持ち上げて、その下にバラストを再び挿入する方法があります。この作業には、専用の「石吹き込み列車」が使用されます。
レール検査では、レール内部の欠陥を検出するために非破壊検査法が用いられます。これは、専用のハイレールトラック、検査車、あるいは場合によっては携帯型検査装置を使用して行われます。
レールは、レール頭部の形状が摩耗して脱線事故を引き起こす前に交換しなければなりません。摩耗した本線レールは通常、支線、側線、または分岐線で使用できるだけの寿命が残っており、これらの用途に「転用」されます。
鉄道沿線の環境条件は、独特の鉄道生態系を生み出している。これは特にイギリスにおいて顕著であり、蒸気機関車は特別な運行にのみ使用され、植生も十分に刈り込まれていない。そのため、乾燥した天候が長く続くと火災のリスクが高まる。
英国では、この通路は線路補修作業員が作業現場まで歩いて行き、列車が通過する際に安全に待機するために利用されています。これにより、作業員を現場まで移動させるためにハイレーラーや輸送車両が線路を塞ぐ必要がなくなり、列車の運行を維持しながら軽微な作業を行うことができます。
鉄道線路は一般的に、砕石の軌道バラストまたは軌道床の上に敷設され、その上に軌道形成と呼ばれる準備された土工が築かれています。軌道形成は、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砕石の層（多くの場合、不透水性のプラスチックで挟まれている）から構成されます。また、路盤への水の浸透を防ぐために、防水布の層が設けられる場合もあります。線路とバラストが永久軌道を形成します。基礎とは、バラストと軌道形成、つまり線路の下にあるすべての人工構造物を指す場合があります。
鉄道会社によっては、バラストの下にアスファルト舗装を施して、土や水分がバラストに入り込んで劣化するのを防いでいるところもある。新しいアスファルトはバラストを安定させ、動きにくくする効果もある。[ 48 ]
チベットの青蔵鉄道のように、線路が永久凍土の上に敷設されている場合は、追加の対策が必要となる。例えば、路盤を貫通する横方向のパイプを設置することで、冷気が路盤内部に浸透し、路盤の融解を防ぐことができる。
ジオシンセティックスは、軌道床の建設や改修における従来の層を削減または代替するために世界中で使用されており、軌道支持力の向上と維持管理コストの削減に貢献しています。[ 49 ] [ 50 ]ジオセル[ 51 ]などの補強ジオシンセティックス（3D土壌拘束メカニズムに基づく）は、軟弱な路盤土壌の安定化と下部構造層の強化に有効であることが実証されており、軌道の進行性劣化を抑制します。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抑制し、軌道形状に影響を与える不同沈下を低減します。[ 52 ]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。[ 53 ]ジオシンセティックス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）、発表された研究、事例研究プロジェクト、国際規格（ISO、[ 54 ] ASTM、[ 55 ] CROW/SBRCURnet [ 56 ]）によって支えられています。
路盤に高性能ジオグリッド、上部の路盤/バラスト層に高性能ジオセルをハイブリッドで使用すると、それぞれの寄与の合計を超える補強係数が得られることが示されています。特に、膨張性路盤粘土の隆起を抑制するのに効果的です。[ 57 ]粘土泥の噴出に悩まされていたアムトラックの北東回廊での現場試験プロジェクトでは、ハイブリッドソリューションが、高性能NPAジオセルを使用して、軌道品質指数（TQI）を大幅に改善し、軌道形状の劣化を減らし、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。[ 58 ]ジオシンセティック補強材は、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らない鉄道盛土の安定化にも使用されます。ジオセルは、リサイクルされた限界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できるため、鉄道建設がより経済的で持続可能になります。[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]
バスの中には軌道を利用できるものもある。この概念はドイツで生まれ、 「Oバーン」と呼ばれた。最初のOバーン・バス専用軌道は、オーストラリアのアデレードに建設された。
{{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク)プレミアム鋼レールは、極低温で破損する可能性が高くなるため使用されません。通常の炭素鋼が好まれ、鋼の清浄度が非常に重視されます。このプロジェクトには、標準強度でブリネル硬度が約 300 の低合金レールが最も適しています。
