新幹線と在来線の軌間の違いは？

新幹線と在来線の軌間：高速化を支える技術的基盤

新幹線と在来線を区別する際、まず目に留まるのはその速度の違いでしょう。しかし、この速度差を生み出す要因は多岐に渡り、その根幹をなす要素の一つが軌間、つまり線路幅の違いです。

ご指摘の通り、新幹線の軌間は1,435mm、いわゆる「標準軌」を採用しています。対して、在来線の多くは1,067mmの「狭軌」を用いています。この数値だけを見ると、わずかな差に見えるかもしれませんが、鉄道工学においては、この差が走行性能に大きな影響を与えるのです。

なぜ新幹線は標準軌を採用したのか？

新幹線が標準軌を採用した最大の理由は、高速走行の実現です。軌間が広いほど、車両の安定性が増し、高速走行時の揺れを抑制することができます。これは、車両が線路に接する面積が増えることで、安定感が増すこと、そして、遠心力による影響を受けにくくなるためです。

具体的には、以下の点が挙げられます。

• 安定性の向上: 軌間が広いことで、車両の重心が低くなり、横転しにくくなります。特に高速走行時には、わずかな不安定さも大きな事故につながる可能性があるため、安定性の確保は非常に重要です。
• 振動の抑制: 軌間が広いことで、車輪の左右方向への動きが制限され、振動が抑制されます。これにより、乗り心地が向上するだけでなく、線路や車両への負担も軽減されます。
• 車両設計の自由度: 標準軌は、車体を大きく設計できるため、座席配置や荷物スペースなど、乗客の快適性を考慮した設計が可能になります。

在来線が狭軌を採用した背景

一方、在来線が狭軌を採用した背景には、日本の地形的制約と建設コストの問題がありました。明治時代に鉄道建設が始まった当初、技術的な制約や資金不足から、急カーブや勾配の多い日本の地形に適した狭軌が選ばれました。狭軌は、急なカーブを曲がりやすく、トンネルの断面を小さくできるため、建設コストを抑えることができます。

軌間が異なることによるデメリット

新幹線と在来線で軌間が異なることによるデメリットも存在します。最も大きなデメリットは、直通運転ができないことです。異なる軌間の線路を直通するには、特殊な車両や設備が必要となり、コストがかかります。また、貨物輸送においても、積み替え作業が発生するため、効率が悪くなります。

まとめ

新幹線と在来線の軌間の違いは、単なる数値の違いではなく、それぞれが置かれた状況と目指す目的によって選択された結果です。新幹線は、高速走行を最優先するために標準軌を採用し、在来線は、建設コストや地形的制約を考慮して狭軌を採用しました。この違いを理解することで、日本の鉄道技術の歴史と、それぞれの路線の特徴をより深く理解することができるでしょう。