枕木（まくらぎ）とは、鉄道の線路（軌道）の構成部材。通常の線路においてはレールを二本平行に敷設し、その下に枕木を敷いてレールを支える。バラスト軌道の場合は枕木の間には石を敷き詰める。
近年の枕木は木製でないものが増えてきており、実情に合わせて表記も「枕木」から「まくらぎ」「マクラギ」に置き換えられてきている。日本の国土交通省は軌間（レールの間隔）が広がり過ぎたことによる地方鉄道での相次ぐ列車脱線事故を受けて、2018年6月、木製より耐久性が高いコンクリート製枕木への取り換えを中小私鉄、第三セクター鉄道、貨物鉄道事業者へ通知した[1]。
枕木の役目・原理
- レールの間隔（軌間）を一定に保つ
- レールを枕木が支え、枕木をバラスト（砕石や砂利）が支える
- 列車の重量を効率よく分散させてバラストに伝え、過度なレールの屈曲や沈下を防ぐ
- 左右のレールを絶縁する
- クッション
- 水平
- カーブ
- レールのつなぎ目と隙間
材質
木材
枕木の名称のとおり、かつては木が使われていた。日本ではクリ、ヒノキ、ヒバなどの耐久性のあるものが用いられたが、1951年以降はブナも使われるようになった[2]。この他にも堅い広葉樹であるニレやナラも使われたという[3]。使用樹種についての割合は耐久性のある樹種が約20 %、ブナが約35 %であった。1960年代、枕木の損傷は腐朽に起因するものが40 - 60 %、レールの食い込みや犬釘の保持力の減退などの機械的要因が20 - 35 %程度であったという[3]。
腐朽対策として、クレオソート油による防腐処理が開発された。この処理については日本産業規格 (JIS) で規定されている。耐久性の低い樹種では山や製材工場で野ざらしにしておくと枕木として使用される前に大きく劣化してしまう。このために日本国有鉄道（国鉄）では耐久性の低い6樹種（ブナ、シデ類、トチノキ、カンバ類、ハンノキ、ミズキ）については伐採直後の丸太の状態、もしくは製材工場で加工後すぐに防腐処理を行うように求めたという[3]。
防腐処理の行われた枕木は無処理のものに比べて、耐久性が飛躍的に向上する。以下に『新版 林業百科事典』(1993) 記載の数値を記す。ただし、使用場所、列車の重量、速度、密度などの使用条件によって多少前後する。
- 無処理
- クリ：7 - 9年
- ヒノキ：9 - 12年
- ヒバ：9 - 10年
- イタジイ：6 - 7年
- ブナ：2 - 3年
- マツ：3 - 5年
- 防腐処理済み
- マツ：11 - 12年
- ブナ：14 - 25年
- ニレ：13 - 19年
- ヤチダモ：10 - 12年
日本農林規格 (JAS) では枕木をその使用場所によって並（普通の直線・曲線用）、橋（橋梁用）、分岐（分岐器用）の3種類に定義している。このうち、国鉄における「並」の枕木は1950年代に900万本、1965年（昭和40年）には550万本（材積33万 m3）も使われていたという[3]。
コンクリート
コンクリート枕木で、主流のものはPC枕木（PCはプレストレスト・コンクリートの略）。プレストレストコンクリートにはその製作方法により、プレテンション方式とポストテンション方式がある。芯にピアノ線や鋼棒（PC鋼棒[4]）が入っており、曲げに対する抵抗力が高い。寿命は50年程度で木製に比べると狂いも生じにくい。ただし1本あたり数百キログラムの重量があるため施工が非常に難しく、無道床橋梁（道床砂利を有しない橋梁）には使用できない。また長尺のものを必要とする分岐器付近にも適さないが、実用化されていないわけではない。
ガラス繊維
重さの問題を改善したものが「合成枕木」である。これは材質にFFU（ガラス長繊維強化プラスチック発泡体）を使用している。FFUは硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で強化したもの。重さは木製枕木と同程度で施工しやすい。耐久性はPC枕木と同等。
プラスチック
破砕したプラスチックごみ（ポリエチレン）に廃タイヤとミネラルを混ぜ、高温で成形した物。上面以外には、バラストに食い込むよう、ワッフル状の凹凸を設けている。アメリカ合衆国で実用化されている。
金属
一部ではあるが鉄製の枕木の採用例もある。木製の製品と比べ耐久性に優れる反面、高価かつ湿地帯で腐食しやすい欠点もあり、採用は製鉄所内の専用線など、ごく一部に限られていた。
営業用路線への採用例として、信越本線横川 - 軽井沢間のアプト式区間が電化された際に鉄製枕木が採用されており、粘着式への転換まで続いた。他に、御殿場線や山陽電鉄の一部区間での採用例が見られる[5]。近年ではJR貨物[6]などで採用されている。H形鋼を枕木に用いた分岐器もある。また大井川鐵道井川線のアプトいちしろ駅 - 長島ダム駅に採用されたアプト式区間では、急勾配による道床のずれを抑制する為に、ステープラーやタッカーの針の様に道床に挿す形状になっている鉄製枕木を採用している。
敷設方法
一般にはレールに対して直角になるように配置するが、中には斜めにずらしたものも見られる。
また、枕木をレールに対して平行に敷設した「ラダー枕木」も普及しつつある。これはPC製の縦梁と軌間を保つための継材を組み合わせてはしご（英語でLadder）状にし、レールは縦梁に沿って敷設したもの。これを利用した軌道を「ラダー軌道」 という。
東日本旅客鉄道（JR東日本）では、分岐器用にラダー枕木（縦枕木）と従来の枕木（横枕木）を組み合わせたような、グリッド枕木と呼ばれるものを採用し始めている。外観は従来の枕木に酷似しているが、レールの下にはレールに沿って敷設される縦枕木が挿入されている。レールが曲線となる部分は縦枕木を段階的にずらしてあり、常に直線の枕木が使用される。横枕木も従来とは違って短く、左右が繋がっていない。ただしラダー枕木同様、軌間を保つための長い枕木が所々に挿入され、そこに限っては左右が繋がる。
枕木オーナー制度
日本では、経営の一助として寄付を募る際に、寄付者の名前を記したプレートの枕木への設置等を条件に掲げる「枕木オーナー」制度を導入している第三セクター鉄道が以下のように複数ある。
再利用
木製廃枕木は不腐性が持続しているため、花壇の縁取り、オープンデッキ、一部鉄道駅のプラットホーム、敷地を囲うフェンスとして屋外で再利用されている。木製枕木が一般的だった1980年代頃までは、1本500 - 1,000円程度でホームセンターや園芸資材店でガーデニング材料として販売されていた。現在は、PCや合成など木製でない「まくらぎ」、枕木を用いないスラブ軌道採用区間が増え、国内での廃枕木の発生は少なくなっている。そのため高価になり、枕木を模した品か輸入品が多い。輸入品には外来生物が紛れていることがあり、2002年（平成14年）に、ホームセンターで売られていたマレーシア産の枕木からサソリが出た事があった。
過去に防腐目的で使われていたクレオソート油はIARCの(グループ2A（おそらく発がん性がある）)に分類されており、日本でもベンゾピレン類を一定以上の濃度で含むものは家庭用品規制法により使用が禁止された。枕木は家庭用品でないため家庭用品規制法による規制の対象外であるが、上記の通り園芸資材として一般消費者の手に渡る可能性があるため、鉄道各社ではベンゾピレン類を低減した改良型クレオソート油や、ナフテン酸金属塩系・脂肪酸金属塩系など別種の木材保存剤による処理に切り替えている[13][14]。
脚注
出典
- ^ 「木製枕木の交換を推進 脱線4件受け国交省通知」『産経新聞』朝刊2018年6月29日（2018年7月12日閲覧）。
- ^ 「ブナ材が枕木に 防腐剤の注入で十年はもつ」『日本経済新聞』昭和25年12月8日
- ^ a b c d 日本林業技術者協会（編）. 1993. 『新版 林業百科事典』. 丸善. 東京.
- ^ PC鋼棒 - ネツレン（2009年版）2018年7月6日閲覧
- ^ 『鉄道ピクトリアル』1979年3月号
- ^ 安全報告書2015（JR貨物） (PDF) （8ページ）
- ^ 枕木プレートオーナーを募集します！秋田内陸縦貫鉄道（2019年8月24日閲覧）。
- ^ 真岡鉄道、「枕木オーナー」募集 支援呼びかけ産経ニュース（2019年8月20日）2019年8月24日閲覧。
- ^ 枕木オーナー募集のお知らせいすみ鉄道（2019年8月24日閲覧）。
- ^ 信楽高原鐵道「枕木オーナー」制度 ご案内信楽高原鐵道（2019年8月24日閲覧）。
- ^ ベストプラクティス集 地域による鉄道の振興国土交通省（2019年8月24日閲覧）。
- ^ 駅ホーム枕木オーナー募集南阿蘇鉄道（2019年8月24日閲覧）。
- ^ 佐伯義将、蒔田章「鉄道用枕木に使用される薬剤と加圧注入処理」『木材保存』第37巻第4号、日本木材保存協会、2011年、171-178頁、doi:10.5990/jwpa.37.171。
- ^ 蒔田章「JIS A 9104 「加圧式保存処理木まくらぎ－保存処理の仕様」の改正について」『木材保存』第39巻第2号、日本木材保存協会、2013年、74-77頁、doi:10.5990/jwpa.39.74。
関連項目
外部リンク
- カテゴリ:まくらぎ - 保線ウィキ
- dkk-jp.com （枕木各種の情報）
- 『(枕木)』 - コトバンク