まくらぎ本数と道床バラスト数量の計算

計算式

まくらぎの本数は延長を間隔で割って 1 を足した値です。既定値の延長 500m・間隔 595mm では 500,000／595＋1＝841本、1km あたりでは 1,000,000／595＝1,681本/km になります。この 1,680本/km 前後という値が、在来線本線の PCまくらぎの標準的な配置密度です。

道床は台形断面で、上面の幅はまくらぎ長＋道床肩幅×2＝2,000＋800＝2.800m、下面は法面勾配 1：1.8 で厚さ 250mm ぶん広がるので 2.800＋2×1.8×0.25＝3.700m。断面積は (2.800＋3.700)／2×0.25＝0.8125m² です。延長 500m を掛けて総量 406.3m³、ここからまくらぎが占める 841本×0.07＝58.9m³ を引いて正味 347.4m³。単位質量 1.6t/m³ を掛けて 555.8t、10t ダンプなら延べ 56台になります。

まくらぎ間隔と1kmあたりの本数

まくらぎの種類と特徴

道床の標準的な寸法の目安

※本ツールは一般に用いられる計算式による参考計算です。実際の設計・保守の値は、鉄道に関する技術上の基準を定める省令および各鉄道事業者の施設（建設）基準・整備基準に従ってください。

まくらぎ本数と道床バラスト数量の計算の詳しい解説

バラスト軌道は、レール・まくらぎ・道床バラスト・路盤という層構造でできています。車輪から来る荷重はレールを通じて数本のまくらぎに分散し、まくらぎから道床へ、道床から路盤へと広がりながら伝わります。まくらぎの間隔はこの分散の度合いを決める重要な値で、狭いほど1本あたりの負担が減って軌道は安定しますが、材料費と敷設の手間が増えます。在来線本線では PCまくらぎを 595mm 前後、つまり 1km あたり 1,680本ほど配置するのが標準で、分岐器や重荷重区間ではさらに詰めます。

本数の計算は延長を間隔で割るだけですが、両端に 1本ずつ入るので「＋1」を忘れないことが実務上のポイントです。500m で 841本、1本の差は小さく見えますが、区間を分割して積算するときに各区間で＋1を数え、重複して発注してしまう間違いがあります。区間をつないで施工する場合は、継ぎ目のまくらぎを二重に数えないよう全体延長で計算するのが安全です。

道床の数量は台形の断面積に延長を掛けて求めます。上面の幅はまくらぎ長に左右の肩幅を足した値で、下面は法面勾配のぶん広がります。法面勾配が 1：1.8 前後になるのは、砕石バラストの安息角がその程度だからで、これより急にすると法面が崩れてまくらぎの横抵抗が確保できません。道床肩幅はまくらぎが横に動くのを抑える役割を持ち、ロングレール区間では軸力による座屈を防ぐために広めに取ります。道床厚は荷重の分散と排水の両方に効き、速度の高い線区ほど厚くします。

積算では、まくらぎが道床の中に埋まっている体積を差し引くかどうかで数量が変わります。既定値の条件では総量 406m³ に対してまくらぎが 59m³ を占め、正味は 347m³ と約 15% の差になります。新設でまくらぎを先に据えてからバラストを入れる場合は正味量が必要量ですが、道床を全面的に更換する場合や、余盛りを見込む場合は別の考え方になります。歩掛や積算基準によって扱いが違うので、どちらで計算したかを明示して数量を出すのが実務の作法です。

質量への換算では単位質量を使います。締固め後の砕石バラストはおよそ 1.5〜1.7t/m³ で、産地や粒度で変わります。ダンプの台数は質量を積載量で割って切り上げますが、バラストは比重が大きいため容積より質量で先に上限に達することが多く、10t ダンプでも 6m³ ほどしか積めません。現場への搬入計画では、台数だけでなく1日に受け入れられる台数と仮置きの場所も併せて考える必要があります。バラストレギュレーターやタイタンパーでの整形・突固めを含めた工程と合わせて、材料の投入時期を決めるのが軌道工事の段取りです。

別の条件での計算例

側線を 200m 新設する場合を計算します。木まくらぎを 700mm 間隔で敷くと本数は 200,000／700＋1＝286本、1km あたりでは 1,429本と本線の 1,681本より 15% 少なくなります。まくらぎ長 2,100mm・道床肩幅 350mm・道床厚 200mm・法面 1：1.8 では、上面 2.80m・下面 3.52m・断面積 0.6320m²、総量 126.4m³ からまくらぎの 14.3m³ を引いて正味 112.1m³、質量 179.4t、10t ダンプで延べ 18台です。本線の既定値（500m・0.8125m²）と 1m あたりで比べると、側線は道床断面が 22% 小さく、まくらぎ本数も 15% 少ないため、延長あたりの材料費はおよそ 2割安くなる計算になります。ただし道床厚を薄くすると路盤への荷重が集中するため、通過トン数の少ない側線だから許される設計であり、本線に同じ断面を適用することはできません。

業界・現場での使い方

よくある間違い・注意点

• まくらぎの本数で「＋1」を忘れる — 両端に1本ずつ入ります。区間を分けるときは継ぎ目の重複にも注意します。
• 道床の断面を長方形で計算する — 法面があるため台形です。1：1.8 の勾配で下面が広がります。
• まくらぎの占有体積を差し引かない — 既定値では約15%の差になります。積算基準に応じて扱いを明示します。
• 体積だけでダンプの台数を決める — バラストは比重が大きく、10tダンプでも 6m³ 程度です。質量で計算します。
• 道床肩幅を狭くする — まくらぎの横抵抗が下がり、ロングレール区間では座屈の危険が増します。

関連する規格・公的資料

• 国土交通省 鉄道局 — 鉄道の技術基準・施設の安全に関する制度
• 鉄道に関する技術上の基準を定める省令（e-Gov） — 線路・車両・運転の技術基準を定める省令
• 鉄道総合技術研究所（RTRI） — 軌道・車両・走行安全の研究機関
• 日本鉄道施設協会 — 鉄道の土木・軌道技術の団体
• 日本鉄道電気技術協会 — 鉄道の電気・信号技術の団体
• 鉄道建設・運輸施設整備支援機構（JRTT） — 鉄道建設の設計・施工基準
• 運輸安全委員会 — 鉄道事故の調査報告
• 土木学会 — 鉄道構造物の設計に関する学術資料
• 日本機械学会 — 車両力学・走行抵抗の学術資料
• 日本産業標準調査会（JISC） — JIS E 1101（普通レール）など鉄道関係の規格
• 日本規格協会（JSA） — JIS 規格票の発行
• 産業技術総合研究所 計量標準総合センター — 長さ・力・加速度の国家計量標準
• JIS E 1201（プレストレストコンクリートまくらぎ） — PCまくらぎの規格
• JIS E 1203（木まくらぎ） — 木まくらぎの寸法と材質
• JIS A 5001（道路用砕石） — 砕石の粒度と品質（バラストの参考）
• 鉄道総研 バラスト軌道の力学 — 道床の抵抗力と沈下の研究

※本ツールは公的基準に基づく参考計算です。医療・法務・税務の判断は最新の告示・規格および専門家の判断に従ってください。

よくある質問（FAQ）

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