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そばな高原鉄道の橋梁

山中の庭園鉄道では「本物」の山や谷を克服しなければなりません。したがって,橋梁も景観のためというよりは,橋梁本来の役割を果たすために架けられています。

窪地を横断するため(高架橋),通路の頭上を通過するため(跨道橋),排水溝を跨ぐため(橋梁),それぞれの設置目的に合わせてデザインだけではなく実用性も兼ね備えていなければなりません。
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第1橋梁

第1橋梁は高さ2mの築堤と高さ1.6mの高架線3との間に架けられている長さ2.13mの鉄橋です。
築堤と高架線を直接つなぐよりも工事が容易で,橋梁によって地形の変化を際立たせ実際の鉄道景観に近い感じを出すことを目的としています。右写真

デッキガーダー橋を採用したのは,次の理由からです。
(1) どこにでもある「普通」の鉄橋を作りたい。
(2) 実際の鉄道でもこの様な条件の所にはデッキガーダーが架けられている。
(3) 実物に近い縮尺比で架橋できる 。
(4) 曲線区間内の橋なのでガーダー桁を「く」の字にすれば自然な姿でカーブに対応できる。

第1橋梁の製作

下図は構想段階の第1橋梁です。実際に製作した第1橋梁はガーダー桁2連に「小川を渡る小橋(小海線の橋梁)を追加し ,3連としました。

橋桁の構造

腹板と枕木

橋脚/組立
 

橋梁の調査
細部の設計を始めてみると,都内や近くの多摩川で撮った写真では不明の箇所が多く,より詳しく調べて疑問を解決することにしました。
小海線が適当と思い橋梁を見に行きました。小海線には多くの
デッキガーダー橋が あり,千曲川に沿って鉄道と道路が並行していて観察には都合が良い線区でした。
小海線の橋梁を

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第2橋梁

第2橋梁は自生しているカラマツの丸太材の利用方法として思いついた橋で,庭園鉄道と景観の調和を念頭におきながら試行的に作った木造の鉄道橋です。
第2橋梁の製作

鉄道には使われていない木材(丸太とSPF2×4材)を使用しているので,実際の鉄道の橋梁とはかなり異なったデザイン,構造の橋になりました。

第2橋梁は「模型」ではなく人 の乗った車輌が通過する「庭園鉄道の木橋」をイメージしています。
 

橋梁の設計

橋脚と橋桁

転落防護柵

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第3橋梁

第3橋梁は高さ2.2m,長さ1.5m(支間1.42m)で5インチゲージの橋としては小形です。架橋場所は地上7mの2階の屋根から雨水が直接落下する所で,冬には落雪の直撃を受ける箇所でもあります。

降雪地の屋根は鉄道模型には手強い相手です。軒先に雨樋が付いていないため,雨水が簾(すだれ)状に落ち線路がこの簾を通り抜ける箇所は頻繁に水浸しになります。
更に問題なのは冬季に氷塊を含んだ落雪があるので線路(軌きょう)は強い(衝)撃力を受けます。

通常の線路は特殊な悪条件を想定しておらず,雨水や落雪に耐える構造物としては路盤や道床が無い橋梁が適していると思います。

元々,第3橋梁を架橋する軒下には雨水を流す急傾斜の小溝があるので,この溝を造り直して山間の渓流を渡る感じにします。・・・雨水対策で架橋した鉄橋が雨水の川を渡るために架けられた鉄橋に見えることになります。

第3橋梁の製作

橋梁の形にすることで雨水や降雪は下の「渓流」にそのまま流してしまうので排水に関しては万全です。問題は屋根からの落雪に対しての備えです。

落雪の(衝)撃力は様々な条件が関係し一律には決められませんが,1kgの氷(雪)塊が4.9mの高さから落下すると10倍の(衝)撃力(=10kg重下記/注)を与える場合もあります。大量の落雪に対して橋梁のどの部分も強度不足にならないように頑丈な造りにします。
注:4.9m自由落下後の速さは9.8m/s,衝突時の運動量(力積)1×9.8=9.8Ns,0.1s間で静止すれば9.8÷0.1=98N=10kg重

これらの条件に適応するのは丸木橋のような単純な形がよいと考え,これに近いデッキガーダー橋(上路プレートガーダー橋)としました。

強度面から材料は鉄ですが腹板だけは鉄板ではなく防水性と強度に優れたアクリル板を使ってみることにしました。
デッキガーダー桁は雨や雪には強いと思いますが,軌きょう部分は落雪に弱いので,冬季には防護カバーなどで対策を講じます。

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