狭軌

狭軌とは、鉄道における線路のレール間隔をあらわす軌間が、標準軌の1,435 mm未満のものを指す。

1. 概要
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元々「狭軌」はより広い軌間に対する相対的な言い方であり、現在「標準軌」と呼ばれる4 ft8 in軌間も、イギリスで1846年に勅裁された「鉄道のゲージ規制に関する法律」ができる前は、2 m以上あるブルネルの軌間に比べて狭く「標準」ではなかったため、法律が適用される以前はもちろん、適用後の1850年代頃までは狭軌と呼ばれていた。1870年頃においても、現在の標準軌を狭軌と呼ぶことが残っていたと言われる。

現在でも旧大英帝国領等の3 ft6 in軌間を使用する地域では、その地域でこれよりも広い軌間が存在しないため、これを狭軌と呼ばずに標準軌と呼ぶことがある。これは1,000 mm軌間についても同様である。このような事情により、今日では「1,000 mm未満は確実に狭軌」とみなされているが、これ以上は状況によっては狭軌に入れない場合もある。

1.1. 日本国内での呼び方
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日本の場合、かつての日本国有鉄道の軌間は1,067 mmが標準であったためこれを「狭軌」と呼ぶことは少なく、新幹線やいくつかの私鉄で使用されている1,435 mm軌間の方を誤って「広軌」と呼ぶ人が多かったという。国鉄の中で買収・国有化路線の中に存在した762 mm軌間の路線については特殊狭軌線と呼称され、同じく日本の私鉄でも、三岐鉄道北勢線や四日市あすなろう鉄道などの現存する該当路線に対して、同様の呼び方をする。

なお、特殊狭軌線と軽便鉄道は混同されやすいが、特殊狭軌線は軌間が762 mmの線路を意味し、軽便鉄道法に従って敷設された鉄道という意味である。軽便鉄道法もまた軌間を762 mm以上と定めているため、軽便鉄道の大半は特殊狭軌線ではあるが、西大寺鉄道や新宮軽便鉄道などの例もあり、必ずしも一致するものではない。

1.2. 狭軌の特性と採用されやすい場所
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意図的に狭い軌間を選択する鉄道は、元々機関車さえもない時代の人力や家畜動力のトロッコのような路線から生まれた。こうした鉄道で使用される車両はホイールベースや軌間が小さくても不安定ではなく、むしろ急カーブを曲がりやすくなって好都合であったため、機関車が開発されてからも鉱山鉄道や、線路施設が簡易的なもので済むことから木材の伐採が終わったら線路を移動しなくてはならない森林鉄道に採用例が多い。

また、枕木および砂利などの道床にかかるコストも最低限軌間分の幅が必要となるため、標準軌であれば「1,435mm+レールの厚み」の枕木が必要となるところ、狭軌であればそれだけ短縮でき、より低規格かつ低コストの路線を作ることが可能である。そのため第一次世界大戦時には、同盟国と連合国の双方とも前線での輸送用に狭軌の鉄道を盛んに建設した。第一次世界戦後のヨーロッパでは、その資材を流用した狭軌鉄道が一時流行した。

2. 歴史
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2.1. 人力による運搬
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初めて記録された鉄道は、ゲオルク・アグリーコラの1556年作 「デ・レ・メタリカ」に登場している。この書籍に登場する鉄道は、ボヘミアの鉱山にあり、軌間は約2フィートであった。16世紀、鉄道は主にヨーロッパ中の鉱山で手押しされた狭軌の線路に限られていた。17世紀、鉱山鉄道は地上への輸送を提供するために拡張された。これらの路線は鉱山を近くの輸送ポイントに接続する工業用であった。これらの鉄道は通常、開発元の鉱山鉄道と同じ軌間で建設された。

2.2. 蒸気機関車の導入
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1802年にリチャード・トレビシックによってコールブルックデールカンパニーのため製造された世界初の蒸気機関車は、914mm軌間のプレートウェイを走行した。商業的に初めての蒸気機関車は、1812年に製造されたマシュー・マレーのサラマンカ で、リーズにあるミドルトン鉄道で利用された。サラマンカは初めてのラック式鉄道の機関車でもあった。1820年代と1830年代、イギリスの多くの産業向けの狭軌鉄道が蒸気機関車を使用していた。1842年、イギリス国外で初めての狭軌の蒸気機関車がベルギーにあるアントワープ - ゲント鉄道で製造された。旅客輸送用の狭軌鉄道で蒸気機関車が初めて使用されたのは1865年で、フェスティニオグ鉄道が、旅客輸送のために導入した。

2.3. 工業のための狭軌の鉄道
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多くの狭軌鉄道は工業企業の一部であり、一般輸送ではなく、主に専用鉄道として機能していた。これらの産業用狭軌鉄道の一般的な用途には、採掘、伐採、建設、トンネル掘削、採石、および農産物の運搬が含まれている。狭軌による広範囲のネットワークが世界の多くの地域で構築された。19世紀の森林伐採作業では、製材所から市場に丸太を輸送するために狭軌の鉄道がよく使われていた。キューバ、フィジー、ジャワ、フィリピン、オーストラリアクイーンズランド州では、現在も重要なサトウキビ鉄道が運行されており、トンネルの建設には狭軌の鉄道が一般的に使用されている。

2.4. 内燃機関車の導入
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狭軌の機関車の動力に内燃機関を初めて使用したのは1902年であった。フランシス・クロード・ブレイクは、イギリスのロンドンリッチモンド・アポン・テムズ区モートレイクにあるリッチモンドメイン下水道委員会の下水プラント用に7馬力のガソリン機関車を製造した。この機関車の軌間は838 mmであり、3気筒ガソリンエンジンを搭載していた。

2.5. 第一次世界大戦以降
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第一次世界大戦では、広範な狭軌の鉄道システムが両陣の最前線の塹壕戦に貢献した。それらは短期間の軍事用途であり、戦後、余剰設備はヨーロッパの狭軌鉄道の建設に小さなブームをもたらした。

3. 利点と欠点
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3.1. 利点
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狭軌の鉄道は通常、小さい客車や機関車、小さい橋やトンネル、および、急曲線を使用しているため、建設費用が少なくなる。狭軌は、技術的に大幅に節約できる可能性のある山岳地帯でよく使用されるほか、経済的に成り立つための潜在的な需要の低い人口の少ない地域でも使用される。これは不毛の大地のため人口密度が低く、標準軌の鉄道の運行が厳しいオーストラリアの一部と南部アフリカにほとんどの場合当てはまる。

伐採、鉱業、または大規模な建設プロジェクトのような短期間の使用後に撤去される仮設鉄道の場合、狭軌の鉄道は大幅にコストが安く容易に設置・撤去することができる。しかし、そのような鉄道は、現代のトラックの性能の向上によりほとんど姿を消した。

多くの国では、建設コストが低いため、狭軌の鉄道が支線として建設され、標準軌の鉄道に乗り換えてきた。多くの場合、狭軌か標準軌かの鉄道の選択ではなく、狭軌の鉄道か敷設しないかの間で選択であった。

3.2. 欠点とその改良
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3.2.1. 互換性
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狭軌の鉄道は、鉄道車両を標準軌または広軌の鉄道にそのまま乗り入れることはできない。また、旅客と貨物の移動には、旅客の乗り換えや、貨物の積み替えが必要となる。石炭、鉱石、砂利などの一部のバルク商品は機械的に積み替えることができるが、この方法だと時間がかかり、積み替えに必要な設備の維持に手間がかかる。

鉄道網内に異なる軌間がある場合、ピーク需要時に異なる軌間の区域を超えて車両を移動させることができないので、必要な場所に車両を移動することは困難となる。狭軌の鉄道のピーク需要を満たすために十分な車両が利用可能である必要があり、需要が少ない期間には余剰設備となりキャッシュフローを生成しない。狭軌が鉄道網のごく一部を形成している地域では、狭軌の設備の設計、製造、または輸入には追加の費用が必要となる。

互換性の問題に対する解決策には、輪軸あるいは台車の交換、ロールボック、軌間可変、デュアルゲージ、または改軌がある。

3.2.2. 高速化の困難さ
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歴史的に、多くの狭軌の鉄道は、安くて早く建設することを優先するために低水準で建設された。その結果、多くの狭軌鉄道は、重量化または高速化の制約を受けることがよくある。例として、急カーブが使われるため、最大許容速度が制限される。日本では、田沢湖線、奥羽本線の一部の在来線を標準軌のミニ新幹線に改軌し、標準軌の新幹線が直通するようにした。ただし、路線の形状により、最大速度は元の狭軌の路線と同じである。日本の提案するスーパー特急のように、狭軌の線路が高水準に建設されている場合、この問題を最小限に抑えることができる。

狭軌の線路が潜在的な成長を考慮して設計されている場合、将来の成長に対する障害は他の軌間と同様になる。低水準で建設された路線の場合、線路を再調整してカーブを緩やかにし、踏切の数を減らし、車体傾斜式車両を導入することで、速度を上げることができる。

4. 高水準化した狭軌の鉄道
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オーストラリアクイーンズランド州、南アフリカ、およびニュージーランドの1067 mm軌間の鉄道は、線路が標準軌の水準と同じ基準に合わせて建設された場合、標準軌の線路とほぼ同じ性能が可能であることを示している。200両編成の列車が南アフリカの鉄鉱石線で運行され、高速ティルト列車がオーストラリアクイーンズランド州で運行されている。もう1つの例は、ブラジルのヴィトーリア・ミナス鉄道である。1000 mm軌間で、100ポンド超のレールを敷設している。この路線には、4000馬力の機関車と200両以上の貨車を連結した列車が運行している。南アフリカとニュージーランドでは、車両限界は制約されたイギリスの車両限界と類似している。ニュージーランドでは、イギリスのレールマーク2の車両が新しい台車で再構築され、トランツ・シーニック、トランツ・メトロ、トランス・デヴ・オークランドで使用されている。

4.1. 最速の列車
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狭軌では安定性が低下することは、その列車が広軌と同じくらいの速度で走ることができないことを意味する。たとえば、標準軌の線路のカーブが時速145 kmまで走行できる場合、狭軌の同じカーブは時速130 kmまでの速度しか走行できない。

ただし、19世紀半ばの時点でもノルウェーの1067㎜軌間で最高時速56㎞ほどの走行が可能であると分かっており、さらに狭軌でも20世紀前半では朝鮮鉄道の黄海線で1935年から最高時速70kmの列車を走らせている など、蒸気機関車時代でもこれより広軌のローカル路線と比べてもそこまで変わらないケースもあった。

日本とオーストラリアのクイーンズランド州では、最近の路線改良により、軌間1067mmの線路で、時速160 kmを超えることができた。クイーンズランド鉄道の車体傾斜式電車は、オーストラリアで最速の電車であり、世界最速の1067 mm軌間の列車で、時速210 kmの記録を樹立した。1067 mm軌間の線路での速度記録は、1978年に南アフリカ共和国で記録された時速245 kmである。

設計速度が時速137 kmの610 mm軌間の鉄道車両が、オタヴィ鉱山鉄道会社のために製造された。

5. 狭軌の主な軌間と採用国の傾向
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5.1. 主な軌間
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381mm
508mm
597mm
600mm
610mm
750mm
762mm「ニブロク」・「特殊狭軌」
800mm
914mm
1000mm「メーターゲージ」
1050mm
1067mm「三六軌間」・「サブロク」
1372mm「馬車軌間」このうち幹線鉄道に用いられるのは914mm以上のもので、英語では「medium gauge　ミディアム・ゲージ」とも呼ばれる。

5.2. 採用国の傾向
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イギリスから鉄道技術を導入した国々では1067mmが主に用いられ、フランスなどのヨーロッパ大陸諸国の影響下の国では1000mmが、アメリカ合衆国の影響下にあった国では914mmが用いられる傾向にある。

なお、営業用として運行される鉄道で最も狭いゲージは381mmで、イギリスのロムニー・ハイス&ディムチャーチ鉄道が有名である。日本の静岡県伊豆市修善寺にある虹の郷には、この鉄道と同規格の車両による園内路線が敷設・運行されている。

6. 914mm
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914   mmはアメリカ大陸でよく見られる軌間で、「American Narrow アメリカンナロー」とも呼ばれる。

日本では、北陸地方や九州地方などで見られた。後に両備バスとなった岡山県の西大寺鉄道が廃止されて以来、普通鉄道・軌道としては日本に存在しないが、青森県の青函トンネル記念館にあるケーブルカーの青函トンネル竜飛斜坑線で営業用として使用されている。東京ディズニーランドにかつて存在した路面電車のアトラクションである「ジョリートロリー」やかつて存在したテーマパーク「ウェスタン村」の村内鉄道アトラクション「ウェスタン村鉄道」でも使用されていた。

7. 1067mm
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イギリス帝国の植民地で広く用いられたことから「British imperial gauge」という呼称も存在した。特にケープ植民地で用いられたことから「Cape gauge」と呼ばれるほか、この軌間を最初に用いたノルウェー人カール・アブラハム・ピルのイニシャルにちなんで「CAP gauge」あるいは「Kapspur」とも呼ばれる。

後述するように、日本で多く用いられている軌間はこの1067mm、3フィート6インチである。日本国内では「三六軌間」と呼ばれている。→#日本の三六軌間

7.1. 世界で1067mm、3フィート6インチを用いた国々・地域
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1067mmの軌間を採用したことのある国・地域、現在もしている国・地域の例は以下の通り。

アフリカ
コンゴ民主共和国
ザンビア
タンザニア
タンザン鉄道
モザンビーク
ジンバブエ
ボツワナ
マラウイ
アンゴラ
ナミビア
エスワティニ
南アフリカ共和国 - メートル法の採用時に軌間を1065mmと定めているが、実質は同じである
スーダン
南スーダン
ナイジェリア
ガーナ
オセアニア
オーストラリア
クイーンズランド州
西オーストラリア州
南オーストラリア州
タスマニア州
ニュージーランド
南アメリカ
コスタリカ
エクアドル
ハイチ
北アメリカ
アメリカ合衆国
サンフランシスコのケーブルカー
ロサンゼルス鉄道- ロサンゼルスの市街電車
デンバー軌道 - デンバーの市街電車
カナダ
ニューファンドランド島内のカナディアン・ナショナル鉄道
アジア
フィリピン
フィリピン国鉄
インドネシア
台湾
台湾鉄路管理局
香港
中華人民共和国
繁昌県の桃沖鉱山
日本
なおノルウェーやスウェーデンでは19世紀に1067mm軌間の鉄道網が作られたが、後に1435mmへ改軌された。

8. 1372mm
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1,372   mm軌間は、かつてスコットランドの一部で採用されていた ため、英語ではスコッチ・ゲージと呼ばれる。

日本では東京とその周辺で一時広く採用されたのに対し、日本国内のみならず世界的に見ても、東京以外での使用例がきわめて少ないことから、これを東京ゲージと呼ぶ鉄道史家もいる。

日本国内ではその出自から「馬車軌間」とも呼ばれ、標準軌・旧国鉄採用軌間とも違うことや日本で使用された線区の特殊性から、日本では「偏軌」・「変則軌道」とも言われる。 →#日本国内の1372mm

9. 欧州の狭軌
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スイスの鉄道会社レーティッシュ鉄道の全線がメーターゲージである。
ドイツの鉄道会社ハルツ狭軌鉄道の保有する4路線のうち、以下の3路線がメーターゲージである。
ブロッケン鉄道 - ブロッケン駅からドライ・アネン・ホーネ間19km。
ハルツ鉄道 - ヴェルニゲローデ - ドライ・アネン・ホーネ - ノルトハウゼン間61km。
南ハルツ鉄道 - ノルトハウゼン - ノルトハイム間69km。

10. 日本の狭軌
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10.1. 日本の三六軌間
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日本で3ft6in軌間を選択した理由について、「イギリスから植民地扱いされていた」「山が多いから急曲線に強い」という説がしばしば提唱されるが両説とも穴がある。

前者は標準軌であるイギリス本土においても、1860年代後半から1870年代初頭にかけて新規路線に限らず既存路線も狭軌化した方が経済的という説が提唱されており、フェアリー式関節式機関車の開発者であるロバート・フランシス・フェアリーは1870年9月の英国学術協会の会合で「西海岸本線のLNWRの路線を4ft8in軌間から3ft軌間にしても同じ貨物輸送が可能で車両を小型化できる分コストは半分に抑えられる。」という説を上げている。

後者についても、日本の路線は急曲線・急勾配どころかむしろ緩やかで、1929年の線路等級制定以前は本線は一律半径300 m以上・勾配は25 ‰以下であり、同じ軌間のノルウェーと南アフリカの最小半径が150 mと100 mだが、日本の場合はこれはのちに制定された線路等級で認められた一番程度が低い簡易線以下になる。また、当初導入された機関車もノルウェー・クイーンズランド州・ニュージーランド・インドの3ft6in軌間の路線では動輪直径が3ftほどなのに対し、日本は4ftから4ft6inと大きく、先従輪が付いていても固定でホイールベースが長いことからも急曲線通過のために狭軌採用ではないことが読み取れる。

もっとも、以上の数値は鉄道需要が先進国を上回るようになり設定された数値である。鉄道導入当初は曲線の最小半径は最小160mとし一般的には 300mも限度が目安とされ、明治33年の建設規程では本線の最小曲線半径は200m、分岐附帯では本線路が120m、その他が60mである。勾配に関しては勾配は25‰を目標として最急 40‰までが認められていた。9600形やD51を運用していた根室本線旧線では半径225.31m、181.05m、181.05m、最小179.04mの連続カーブが1966年の新線開業まで残っていた。

イギリスもゲージ法で1,435mmが「標準」になり一時他の軌間敷設が認められなくなったが、日本では1900年の私設鉄道法第40条に「軌間は特例を除き三尺六寸に限る」と明記されていた ため、国鉄だけではなく私鉄も含めてこれに定められた1,067 mm軌間が日本の標準になったが、軌道法は軌間制限が特になかったため、特に近畿地方の私鉄ではこれを拡大解釈して標準軌の専用軌道を敷設した路線がいくつもあったほか、東京でも馬車鉄道から開業した東京馬車鉄道などは1,372 mm軌間であった。その後、軌間以外も規制が厳しすぎたことで私鉄が作られなくなったため、1910年に基準の緩い軽便鉄道法が施行され、これやこの後継に当たる地方鉄道法では異なる軌間を認めていたため、下限の762 mm軌間から標準軌の1,435 mm軌間までのさまざまな軌間が建設されている。

なお、国鉄では鉄道院時代に後藤新平総裁の指示で島安次郎らによって標準軌への改軌の技術的な検討もされたが、改軌は狭くするのは容易だが広くするのは難しく、島自身もなるべく改軌中のゲージ分断による悪影響が出ないように配慮するなどの具体案を研究したものの、膨大な経費の壁は政党間の政争の具となり、1919年に原内閣によって路線網を広げる方を優先、幹線の輸送力増大は狭軌のまま補強するとされ、ここで改軌の根は完全に絶たれた。また、この前後期に日本が支配していた現在の台湾では、当時の日本国政府により鉄道網の構築が台湾の近代化において最重要施策とされ、狭軌による鉄道網が構築された。現在でも在来線は狭軌のまま運用され有効に活用されている。

その後、未完に終わったが既存路線と無関係に敷設される弾丸列車計画においては車両限界や軸重などのしがらみもなく、南満州鉄道などのような大きな車両限界を持った標準軌で建設される予定で、この流れを汲んだ戦後の新幹線計画は国鉄初となる標準軌で建設された。

日本で1,067mm軌間を採用する主な路線は次の通り。

JRグループ/日本国有鉄道および旧国鉄・JR路線を転換した第三セクター鉄道
東京地下鉄
札幌市交通局
仙台市交通局
関東鉄道
京王電鉄
東急電鉄
小田急電鉄
江ノ島電鉄
箱根登山鉄道
西武鉄道
東武鉄道
秩父鉄道
相模鉄道
東京都交通局
東京臨海高速鉄道
首都圏新都市鉄道
名古屋鉄道
名古屋市交通局
名古屋臨海高速鉄道
京阪電気鉄道
南海電気鉄道
泉北高速鉄道
近畿日本鉄道
伊賀鉄道
養老鉄道
西日本鉄道
豊橋鉄道
静岡鉄道
富士急行
伊豆急行
伊豆箱根鉄道
遠州鉄道
大井川鐵道
三岐鉄道
上信電鉄
上毛電鉄
上田電鉄
長野電鉄
えちぜん鉄道
福井鉄道
北陸鉄道
富山地方鉄道
弘南鉄道
津軽鉄道
水間鉄道
神戸電鉄
福岡市交通局
鋼索線
岡山電気軌道
一畑電車
伊予鉄道
土佐電気鉄道
島原鉄道
熊本電気鉄道
近江鉄道
宇都宮ライトライン

10.2. 日本国内の1372mm
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10.3. 日本の特殊狭軌線
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日本で1,067   mm未満の軌間を採用している路線で、現存するものには次のものがある。

普通鉄道線
四日市あすなろう鉄道内部・八王子線
三岐鉄道北勢線
黒部峡谷鉄道本線 
工事用軌道・森林軌道・専用軌道
安房森林軌道 
国土交通省立山砂防工事専用軌道 
小口川軌道 
日本製鉄関西製鉄所尼崎地区 
釧路コールマイン かつて存在した路線は非常に多く、第二次世界大戦中に不要不急線として廃止されたもの、1960年代前後に道路交通の整備により役目を終えて廃止されたものがある。なお、国鉄に存在した特殊狭軌線については国鉄の特殊狭軌線を参照。

旧日本陸軍鉄道連隊  、後の新京成電鉄新京成線および陸上自衛隊第101建設隊
根室拓殖鉄道
浜中町営軌道
鶴居村営軌道
歌登町営軌道
花巻電鉄
釜石鉱山鉄道
仙北鉄道
仙台鉄道
磐梯急行電鉄
西武山口線
湘南軌道
九十九里鉄道
越後交通栃尾線
頸城鉄道線
草津軽便鉄道
尾小屋鉄道
坂川鉄道
静岡鉄道駿遠線
遠州鉄道奥山線
三重電気鉄道松阪線
三重電気鉄道湯の山線
安濃鉄道
中勢鉄道
阪堺鉄道
赤穂鉄道
西大寺鉄道
下津井電鉄
井笠鉄道
鞆鉄道
朝倉軌道
日本鉱業佐賀関鉄道
沖縄県営鉄道
沖縄軌道日本国内の鉱山や、工事現場で使用された手押しトロッコの軌間は主に610 mmと508 mmであり、機関車を用いた工事用軌道は610 mmと762 mmが多い。

10.4. 日本における狭軌の保存鉄道
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千葉県成田市にある成田ゆめ牧場において、狭軌鉄道  の保存が行われている。
762mm軌間のものは石川県小松市に尾小屋鉄道の動態保存があるほか、森林鉄道など全国で数か所の動態保存がある。詳細は軽便鉄道を参照。

11. 脚注
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11.1. 注釈
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11.2. 出典
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12. 参考文献
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13. 関連項目
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日本の改軌論争
軌間
標準軌
広軌
軽便鉄道
保存鉄道
大日本軌道
雨宮敬次郎
国鉄の特殊狭軌線
最小軌間鉄道
ロムニー鉄道