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軌道バラストは、鉄道枕木（英国では枕木）が敷かれる軌道床を形成する材料です。「バラスト」という用語は、船を安定させるために使用される石を指す航海用語に由来します。[ 1 ]軌道バラストは、枕木の間、下、および周囲に詰め込まれます[ 1 ] 。これは、鉄道枕木、レール、および車両の圧縮荷重を支え、軌道の横方向の動きを安定させ、抑制し、排水を容易にし、複合軌道構造の完全性を損なう可能性のある植生を抑制するためです。 [ 1 ]また、バラストは、列車がその上を走行する際に、軌道を物理的に所定の位置に保持します。すべての種類の鉄道軌道がバラストを使用しているわけではありません。[ 2 ]
線路のバラストには、砕石、洗浄砂利、バンクラン（未洗浄）砂利、魚雷砂利（粗砂と小砂利の混合物）、スラグ、チャット、石炭灰、砂[ 3 ]、焼成粘土[ 4 ]など、さまざまな材料が使用されてきました。
軌道バラスト層の適切な厚さは、枕木のサイズと間隔、路線の交通量、およびその他のさまざまな要因によって決まります。[ 1 ]軌道バラストは、 150 mm (6 インチ)未満の厚さで敷設してはならず、[ 5 ]高速鉄道線では、最大0.5 メートル (20 インチ)の厚さのバラストが必要になる場合があります。[ 6 ]バラストの深さが不十分だと、下層の土壌に過負荷がかかり、好ましくない状況では、土壌の過負荷により、通常は不均一に、軌道が沈下します。[ 7 ]厚さが300 mm (12 インチ) 未満のバラストは、近くの構造物を損傷する振動を引き起こす可能性があります。ただし、深さを300 mm (12 インチ)以上に増やしても、振動の低減にそれ以上の利点はありません。[ 8 ]
一方、線路のバラストは通常、下層バラストと呼ばれる小さな砕石の層の上に敷かれ、これが上層のバラストをしっかりと支え、下地からの水の浸入を減少させる。[ 1 ]時には、下層バラストとバラストの間に弾性マットが敷かれ、振動を大幅に軽減する。[ 8 ]
バラストは枕木を覆い、線路の横方向の動きを抑制するために十分な「肩」 [ 5 ]を形成することが不可欠です。 [ 9 ]この肩は少なくとも150 mm（6インチ）の幅が必要であり、最大450 mm（18インチ）の幅になる場合があります。[ 10 ]ほとんどの鉄道では300～400 mm（12～16インチ）を使用しています。
石は不規則な形状で、鋭いエッジを持つ必要があり、互いに適切に噛み合い、枕木と完全に固定して動きを防がなければならない。新しいバラストが敷設された線路区間では、適切に沈下させるために、一定期間速度制限が引き下げられることが多い。[ 11 ]
バラストは、再利用できないほど損傷する前に、一定回数しか清掃できません。完全に汚れたバラストは、路肩清掃では修復できません。[ 12 ]バラストを「交換」する方法の1つは、新しいバラストを線路に投入し、線路全体をジャッキでその上に載せ、突き固めることです。[ 13 ]あるいは、線路の下のバラストはアンダーカッターで除去できます。この方法では、線路を取り外したり持ち上げたりする必要はありません。[ 12 ]
ダンプアンドジャッキ工法は、トンネル、橋の下、プラットフォームがある場所では使用できません。線路が沼地に敷設されている場合、バラストは継続的に沈下する可能性があり、線路のラインと水平を維持するために「補充」する必要があります。オーストラリアのヘクサムでは、150 年にわたって補充が続けられた結果、線路の下に10 m (33フィート)の沈下したバラストがあるようです。 [ 14 ]英国のチャット モスでは、沈下により建設中に問題が発生し、技術者はバラストの下に泥炭などの低密度材料の「浮遊」層を配置することになりました。[ 15 ]
バラスト路肩の定期的な点検は重要です。[ 5 ]路肩は交通によって圧縮され、時間の経過とともに一定の安定性を獲得しますが、枕木の交換、突き固め、バラストの清掃などのメンテナンス作業によってその安定性が損なわれる可能性があります。これらの作業を行った後は、修復された区間では列車の速度を落とすか、機械を使用して路肩を再び圧縮する必要があります。[ 16 ] [ 17 ]
線路床が不均一になった場合は、沈んだ枕木の下にバラストを詰めて線路を再び水平にする必要があり、これは通常バラストタンピングマシンで行われます。より最近の、そしておそらくより優れた[ 6 ]技術は、レールと枕木を持ち上げ、線路バラスト粒子よりも小さく、すべて同じサイズの石を隙間に押し込むことです。この方法の利点は、タンピングでは起こりがちな、線路床の十分に圧縮されたバラストを乱さないことです。[ 18 ]この技術は空気圧バラスト注入（PBI）と呼ばれ、よりくだけた言い方では「石吹き込み」と呼ばれます。[ 19 ]しかし、小さな石は大きなバラストの塊の間を移動して結合を弱める傾向があるため、新しいバラストほど効果的ではありません。[ 20 ]
使用されるバラストの量は軌間によって異なり、軌間が広いほどバラストの層も広くなる傾向があるが、ある報告書によると、一定の荷重と速度の場合、軌間を狭めても必要な土工とバラストの量はわずかにしか減らないという。バラストの深さは鉄道交通の密度によっても異なり、高速で重量のある交通量ほど安定性が求められる。また、既存の路盤にバラストが積み上げられるにつれて、バラストの量は年々増加する傾向がある。1897年の報告書には、軽便鉄道（通常は標準軌よりも狭い）の要件が列挙されており、以下のような数値が示されている。