新幹線のレールは何年に一度交換する？交換頻度と最新技術を紹介

2023年10月20日 2023年10月20日

新幹線は、日本の高速鉄道システムであり、最高速度は320km/hに達します。
新幹線は、安全性や快適性を確保するために、高い規格と厳しい保守管理を要求されます。

その中でも、レールは列車の走行を直接支える重要な部分であり、摩耗やひび割れなどの劣化を防ぐために、定期的な交換が必要となります。

では、新幹線のレールはどのくらいの頻度で交換されるのでしょうか。

Contents

新幹線のレール交換の頻度とコスト

新幹線のレール交換の頻度は、レールの摩耗状況や交換基準によって異なりますが、一般的には数年から数十年の間隔で行われます。

例えば東海道新幹線では、開業以来約50年間で平均して約3回程度交換されています。

新幹線のレール交換のコストは、レールの種類や長さ、交換方法や工程などによって異なりますが、例えば東海道新幹線では1kmあたり約1億円とされています。

このコストを削減するためには、以下のような要因が考えられます。

レール交換の頻度を減らすことで、レール購入費や交換費用を削減することができます。
レール寿命を延長する方法としては、レールの材質や形状の改良、摩耗防止技術の導入、摩耗量の監視や管理などがあります。

レール交換の工程を短縮することで、工事期間や人件費を削減することができます。

交換工程を短縮する方法としては、レール切断や溶接などの作業効率化、機械化や自動化の導入、夜間や休日などの利用などがあります。

新幹線のレール交換に関する最新技術としては、以下のようなものがあります。

レール削正車は、車体下部に高速回転する複数の砥石を搭載した大型の保守用車で、低速で走行しながらレール表面を削ります。

これにより、レール表面の傷や疲労層を除去し、摩耗を予防することができます。
JR東海では2023年に新型レール削正車を導入し、削正能力や環境性能を向上させました。

超音波探傷装置は、超音波を用いてレール内部にひび割れがないかを検査する装置です。
これにより、目視では発見できないひび割れを早期に検出し、事故防止に寄与することができます。

JR東日本では2020年に新型超音波探傷装置を導入し、検査精度や効率を向上させました。

高周波溶接とは、高周波電流を用いてレール同士を溶接する技術です。

これにより、従来の電気アーク溶接よりも高品質で高速な溶接が可能となり、溶接部分の強度や耐久性が向上します。JR西日本では2019年に高周波溶接装置を導入し、連続溶接作業の改善に取り組みました。

今後の展望としては、レール材質の開発が考えられます。

複合材料レールとは、鋼製レールの表面に摩耗やひび割れに強い複合材料を被覆する技術です。
これにより、レールの寿命を延ばし、交換頻度やコストを削減することができます。

JR東海では2021年に複合材料レールの実証試験を開始し、2025年には本格導入を目指しています。

超電導レールとは、低温で電気抵抗がゼロになる超電導物質で作られたレールです。
これにより、電力損失や発熱を抑え、高速化や省エネ化を実現することができます。

超電導レールはまだ研究段階ですが、将来的には新幹線の次世代システムとして期待されています。

以上、「新幹線のレールは何年に一度交換する？交換頻度と最新技術を紹介」について解説しました。
この記事では、以下の内容を紹介しました。

• 新幹線のレール交換の基準と方法

• 新幹線のレール交換の頻度とコスト

• 新幹線のレール交換に関する最新技術と今後の展望

新幹線のレール交換は、安全性や快適性を保つために重要な作業ですが、同時に高いコストや時間がかかる作業でもあります。

そのため、レール交換の頻度を減らすための技術開発や工程改善が進められています。

新幹線のレール交換に関する最新技術や今後の展望についても、引き続き注目していきましょう。