可変ゲージ

可変軌間システムは、鉄道車両が異なる軌間を持つ2つの路線間を移動することを可能にします。車両には可変軌間車軸(VGA)が装備されています。軌間変更は、軌間の境界に設置された軌間変更装置を通過することで行われ、車輪が目的の軌間に移動します。

可変軌間システムはスペインの国内ネットワーク内に存在し、スペイン/フランス(スペインの列車)、スウェーデン/フィンランド(スウェーデンの列車)、ポーランド/リトアニアポーランドの列車)、ポーランド/ウクライナ(ポーランドの列車)間の国際リンクに設置されています。

スペインでは、旅客輸送において、停車せずに軌間を変更できるシステムが広く利用されている[1] 。これは、専用の高速線(標準軌を使用)と旧軌(イベリア軌を使用)が混在するサービスで使用されている。[2]貨物輸送における同様のシステムは、車軸重量が大きいため技術的な課題が増すため、まだ初期段階にある。貨物の積み替え、個々の車輪と車軸の交換、台車交換運搬用フラットカー、あるいは貨物や旅客の単純な積み替えなど、いくつかの代替手段が存在するが、これらは非現実的であるため、安価で高速な軌間変更システムは国境を越えた貨物輸送に有益であろう。[3]

別名には、ゲージ調節式輪軸(GAW)、自動軌間切替システム(ATGCS/AGCS)[4] 、 車両再ゲージシステム(RSRS)、軌間調整システム(RGAS)、シフト輪軸[5] 可変軌間圧延台車[6] 軌間変更および軌間変更輪軸などがあります

概要

可変軌間車軸は、複軌間線や積み替えを必要とせずに、軌間切れの問題を解決するのに役立ちます。このシステムでは、2つの軌間間の調整が可能です。2つ以上の軌間に対応する軌間変更装置は使用されていません。[7]

システム

可変軌間軸DR III 1,435 mm ( 4 ft  8+12 インチ)および1,524 mm5 フィート)ゲージ、1957 年に開発

可変ゲージ車軸システムにはいくつかの種類があります。

互換性

可変軌間システム自体は互換性がありません。SUW 2000とラフィルV型システムは相互運用可能です[8]。TALGO -RDとCAF-BRAVAも同様です[30] 。

2009年、タラゴナ近郊のロダ・デ・バラでは、4つの異なるVGAシステムを処理できるユニチェンジャーが開発中でした。[31]

国際交通

国際鉄道交通においては、国境で​​は軌間変更が頻繁に発生する傾向があるため、VGA が特に重要です。

特徴

システムによって制限は異なります。たとえば、車両や貨車にしか使用できず動力源として適さないものもあれば、ゲージチェンジャーを通過する前に車両を降ろす必要があるものもあります。[32]ゲージの1つが狭い場合、ブレーキ、ゲージチェンジャー、トラクションモーターのための車輪間のスペースが十分でない場合があります。

スペインポーランドドイツ日本スイス
システムタルゴカナダ空軍SUW 2000ラフィル5世鉄道総研スタドラー
+ プローズ
適した鉄道.es .eu.es .eu.eu .ua.de.ru .jp.ch
MOB
旅客車両緑のチェックマークY緑のチェックマークY緑のチェックマークY赤いXN緑のチェックマークY緑のチェックマークY
貨物車緑のチェックマークY赤いXN緑のチェックマークY緑のチェックマークY赤いXN赤いXN
動力
(駆動車軸)
緑のチェックマークY緑のチェックマークY赤いXN赤いXN緑のチェックマークY赤いXN
負荷時
(車輪にかかる負荷によって変化)
赤いXN赤いXN緑のチェックマークY緑のチェックマークY赤いXN赤いXN
標準軌/広軌
緑のチェックマークY緑のチェックマークY緑のチェックマークY緑のチェックマークY赤いXN赤いXN
標準軌/狭軌
赤いXN赤いXN赤いXN赤いXN緑のチェックマークY緑のチェックマークY
最高速度

各種技術を搭載した列車の最高速度は異なります。CAFとTalgoのみが高速VGAを製造しており、最高速度は時速330kmに達します。

速度変更

タルゴRD GCは時速15キロメートル(9.3マイル、4.2メートル/秒)で軌間を変更するため、100メートル(328フィート)の列車はわずか24秒で軌間を変更できます。[33]

ゲージチェンジャー

スペイン、リェイダのタルゴゲージ変更システム

ゲージチェンジャーは、車輪のゲージを強制的に調整する装置です。設計は、2つのゲージ間で幅が徐々に変化する一対の走行レールと、その他のレールおよびレバーで構成され、タルゴRDを例に挙げると、以下の手順を実行します。

  1. 列車内のすべての車両がゲージ変更に適していることを確認します。
  2. サポートオン - ロックとガイドレールの重量を軽減します。
  3. ロックを解除します。
  4. 車輪を新しい位置に移動します。
  5. 再ロックします。
  6. サポートをオフにして、ガイド レールからロックに重量を戻します。
  7. 正しい動作を確認し、統計情報を生成します。ECPB電源ケーブル、監視ケーブル、またはデジタル自動結合DAC)ケーブルを使用してください。

スペインのタルゴRDシステムでは、金属表面を潤滑するために水を一定量噴霧し、熱と摩耗を軽減します。タルゴRDゲージチェンジャーは、長さ20メートル(65フィート7インチ)、幅6メートル(19フィート8インチ)です。[34]

制限事項

現在ゲージの選択肢は1,435 mm4フィート 8インチ)の3つのうち2つに制限されています+12 インチ)および広軌1,520 mm4フィート 11+2732 インチ)と1,676 mm5フィート6インチmm3フィート 3インチ)などの狭軌では、+スイスのツヴァイジンメンで見られるような38 インチの車輪では、軌間変更機構、主電動機、ブレーキのための車輪間のスペースが狭くなります。また、車輪の直径により、軸重は22.5トン以下に制限されます。

手術

可変軌間マルチユニット、または可変軌間機関車(例:タルゴ250)と車両を含む列車は、軌間変更装置を直進して通過することがあります。通常、機関車は軌間を変更できないため、列車本体が通過する間、機関車は退避する必要があります。反対側では、異なる軌間の新しい機関車が列車に連結されます。

タルゴの機関車付き列車は、1秒間に1車軸の速度で軌間を移動し、時速約10~15km(6.2~9.3mph)の速度で走行することができる。[35] [36]

列車(または個々の車両)をゲージチェンジャーの半分まで押し込み、連結を解除した後、(十分に渡った後)新しい機関車に連結し、残りの距離を牽引することができます。先端にフックが付いた長いワイヤーロープを使用することで、このプロセスは非同期で実行できます。つまり、ワイヤーロープをゲージチェンジャーの長さ全体に渡して橋渡しすることで、到着した車両と機関車を一時的に連結しますが、機関車から列車車両へのブレーキ制御は行いません。

スペインの長距離列車やスペインからフランスへ渡る夜行列車では、到着した機関車は軌間変更装置のすぐ手前で停止し、連結を解除して邪魔にならない短い側線に移動します。その後、重力によって列車は制御された低速で軌間変更装置を通過します。新しい機関車は、列車が軌間変更装置を通過し終えた後に初めて先頭部に連結されます。

2014年からは貨車の軌間変更システムが開発されました。[37]

オーストラリア

1933年、 オーストラリア鉄道には、州間の軌間格差を克服するための発明が140件[38]も提案されましたが、いずれも採用されませんでした。 [39]これらの装置のうち約20件は、何らかの調整可能な車輪/車軸であり、現代のVGAに類似している可能性があります。VGAシステムは、主に広軌および標準軌の路線を対象としていました。

ポートピリーピーターバラオルベリーにはブレーク・オブ・ゲージ駅が設置されましたが、これらの駅はほぼ手動で操作されていました。最新の駅はドライクリークに設置され、より自動化された設計となっています。タルゴRDの設計はさらに自動化され、効率的です。

ベラルーシ/ポーランド

ベラルーシとポーランドの国境に近いブレストにタルゴ軌間変更設備が設置されました。この設備は、モスクワとベルリンを結ぶロシア鉄道の高速列車に使用されています。

2011年に7編成のタルゴVGA列車が発注された。[40] 「ストリジ」ブランドの列車は2016年から運行されている。

カナダ

1860年代のカナダのグランドトランク鉄道では、5フィート6インチ1,676 mm)と4フィート 8インチ(1,676 mm)の鉄道車両を接続するために、可変軌間車軸がしばらくの間使用されていました。+12 インチ(1,435 mm)標準軌を積み替えなしで走行させた。500両の車両に「ゲージ調整台車」が取り付けられたが、連日の使用により、特に寒冷地や降雪地では不十分な性能であることが判明した。このシステムは、幅広のハブを備えた伸縮式車軸を採用しており、保持ピンを手動で解除した後、ゲージチェンジャーを通して車輪を圧縮または伸長させることができた。[41][42][43]

ナイアガラ橋を越えた鉄道の運行も複雑であった。[44]

フィンランド/スウェーデン

1999年、ハパランダとトルニオ間のデュアルゲージ区間のフィンランド側のトルニオに、可変ゲージ貨車用のゲージチェンジャーが設置されました。 [45]トルニオのゲージチェンジャーはドイツのラフィル社製のものです。ハパランダ側には同様のタルゴRDゲージチェンジャーが設置されていましたが、冬季に除氷が必要になったため撤去されました。[ 46] [47]

SeaRailが運行し、ドイツとスウェーデンから海路で到着する列車フェリー輸送では、トゥルク港の台車交換施設が使用されました

ジョージア

バクー・トビリシ・カルス鉄道のアハルカラキに新しい軌間変更装置が設置されました。北西端のレール幅は1,435 mm4フィート 8インチ)です。+12 インチ)離れており、南東端には1,520 mm4フィート 11インチ)のレールがあります。+27 ⁄ 32インチ(約27 ⁄ 32 インチ)離してください。台車交換アダプターと可変ゲージアダプターの両方が付属しています。

日本

2014年11月に試験走行中の日本の第3世代GCT「ゲージチェンジトレイン」EMU

「ゲージチェンジトレイン」は、1990年代に日本で開始されたプロジェクトで、幅1,435mm4フィート 8インチ)の車両と、幅2,000mm(1,435mm )の車両を運行できる電車(EMU)の製造の実現可能性を調査した。+12 インチの新幹線高速ネットワークは時速270~300km(168~186mph)で、従来の1,067mm3フィート6インチ)ネットワークは時速130~140km(81~87mph)で走行した。[48][49]米国特許第5,816,170号を参照[50][51]

第一世代の列車は1998年から2006年にかけて試験が行われ、2002年には米国の高速試験線でも試験が行われた。 [52] [53]最高速度270 km/h(168 mph)での走行を予定していた第二世代の列車は、2006年から2013年にかけて日本各地で試験走行が行われた。[54]第三世代の列車は、長崎への九州新幹線延伸計画で導入する可能性に備えて、2014年から信頼性試験が行われている

リトアニア/ポーランド

ポーランドのSUW2000システムの軌間変更設備は、リトアニアとポーランドの国境の北に位置するモッカヴァに設置されています。VGA方式の旅客列車は1999年10月から2005年5月まで、貨物列車は2000年代初頭から2009年まで、リトアニアとポーランドの間で運行されていました。

ポーランド/ウクライナ

ポーランド・ウクライナ国境には、ポーランドSUW2000システムの軌間変更施設が2か所設置されており、1か所はワルシャワ-キエフ線のドロフスク(ポーランド)に、もう1か所はクラクフ-リヴィウ線のモスティスカ(ウクライナ)に設置されている。2003年12月14日、クラクフ(ポーランド)とリヴィウ(ウクライナ)の間で、台車交換に代わるVGA旅客列車が導入された。[55] VGAは台車交換に比べて約3時間を短縮する。この列車は2016年に最後に運行された。[56]

スペイン

スペインは、標準軌でイベリア軌間に沿って建設された旧来の幹線と、フランスへの長距離高速鉄道路線および接続線を接続する必要があるため、可変軌間システムの使用率が最も高い国です。フランスへの路線と、高速鉄道網と旧来の路線を結ぶすべての出入口には、2種類の軌間変更システムが設置されています。また、1,000 mm3フィート 3インチ)を超える区間も数多く存在します。+38 インチ) の二次回線がありますが、これらはメイン ネットワークに接続されていません。

2004 年 2 月に RENFE は以下のものを発注しました。

スペインには14.4 km (8.95 マイル) の円形テスト トラックもあります。

スイス

ツヴァイジンメンのMOBゲージ変更システム

可変軌間台車はモントルー~グシュタード~ツヴァイジンメン~シュピーツ~インターラーケン線に導入されている。列車は1,000 mm ( 3 フィート 3)から自動的に切り替わります+38 インチ)から1,435 mm4フィート 8+ツヴァイジンメン(EV09-Prose61][62] 稼働ている。この装置は、 1000mm軌間ラインと1435mm軌間インフラの両方で動作するように設計されており、2022年12月11日に台車MOBまたはBLS AG部分の車体高さをプラットフォーム高さに合わせるために、200mmずつ自動的に調整される。[29]

イギリス

ジョン・ファウラーは1886年にグレート・ウェスタン鉄道が「伸縮式」車軸の開発を試みたことを述べている。[63]

路面電車はリーズ4フィート 8インチ+1906年にブラッドフォード路面電車車両124号車を用いた試験が成功した後、 1.5インチ(1 ⁄ 2 インチまたは1,435 mm )標準軌ブラッドフォード 4フィートまたは1,219 mm軌間)の2つの鉄道車両が開発されました。このシステムは後に1906年のGB190601695 (A) で特許を取得しました。このシステムは1909年のGB190919655 (A) でさらに改良され、車輪のリムだけでなく車輪と車軸の両方に作用するロックシステムが導入されました。これにより、車輪がスプライン車軸に沿って自由に動く場合でも、より効果的なグリップが実現しました。[64][65]

台車交換との比較

所要時間

VGAでは、列車は「アジャスター」を通過する際に、貨車の切り離しやブレーキ装置の取り外し(および試験)を必要とせず、約15km/h(9.3mph)[66]で牽引される。また、列車を切り離す必要がないため、機関車は連結された客車全体を牽引することもできる。[67]

タルゴゲージチェンジャーを参照。[68]

機関車

蒸気機関車は一般的に、走行中に軌間を変換することはできません。ディーゼル機関車は台車交換が可能ですが[69]、ケーブルやホースの再接続が複雑なため、通常は行われません。オーストラリアでは、一部の機関車が軌間を変換されます。変換は数ヶ月ごとに行われる場合もありますが、1回の運行で行われることはありません。

2004年までに、タルゴ社から可変軌間電気旅客機関車が販売されるようになった。[70] [71] [72]可変軌間貨物機関車が販売されるかどうかは不明である。

電気

重さ

歴史

参照

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さらに読む

  • アルバレス、アルベルト・ガルシア (2010 年 8 月)スペインの列車の自動軌道ゲージ切り替え(PDF) (4 版)。 Fundación de los Ferrocarriles Españoles。ISBN 978-84-89649-56-9
  • イグレシアス、イグナシオ・ホルヘ;ADIF(2011年6月28日)「ユニチェンジャー・プロジェクト ― 新世代の軌間切替設備」(PDF)鉄道技術フォーラム(国際化)。マドリード。TCRS4システムにより、CAF、タルゴ、ラフィルDB、SUW2000の技術が通過可能となる。
  • 可変ゲージ車輪を備えた列車車軸システム、特許 EP1112908、Talgo SA に譲渡。
  • 鉄道車両用可変軌間台車、特許 EP0873929、鉄道技術研究所に譲渡。
  • 自動軌間変更機能を備え、従来の貨物台車に適応可能な鉄道車軸アセンブリ、特許 US5787814、Talgo SA に譲渡。
  • 可変軌間貨車用車輪セット - 短報、国際鉄道ジャーナル、1999年7月[要説明]
  • 欧州自動軌間切り替えシステム、UICが支援するさまざまな可変軌間システムの研究
  • Talgoの可変ゲージシステムの説明(フランス語)
  • タルゴの可変ゲージシステムの実演
  • MOBの可変台車の動作のクローズアップ画像
  • UAレポート[リンク切れ]
  • CFR
  • http://osjd.plaske.ua/en/doklad/wishnevski.doc [永久リンク切れ]
  • ウクライナ
  • スペインの自動ゲージ変更システム(スペイン語)
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