鐵路軌道











轨距


  • 铁路轨道

  • 有轨电车轨道

































































































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宽轨
 
巴登大公国国家铁路

3米(9英尺10 1⁄8英寸)
 
大西部铁路

2,140毫米(7英尺0 1⁄4英寸)
 
印度轨距

1,676毫米(5英尺6英寸)
 
伊比利亚轨距

1,668毫米(5英尺5 2⁄3英寸)
 
爱尔兰轨距

1,600毫米(5英尺3英寸)
 
俄罗斯轨距

1,520毫米(4英尺11 5⁄6英寸)


标准轨距(乔治·史蒂芬生)
 
标准

1,435毫米(4英尺8 1⁄2英寸)


中轨距
 
马车轨距

1,372毫米(4英尺6英寸)
 
三六轨距

1,067毫米(3英尺6英寸)
 
米轨

1,000毫米(3英尺3 3⁄8英寸)


窄轨
 
三英尺

914毫米(3英尺)
 
瑞典三英尺

891毫米(2英尺11 1⁄10英寸)
 
五分

762毫米(2英尺6英寸)
 
波斯尼亚

760毫米(2英尺5 7⁄8英寸)


迷你轨距
 
十五英寸轨距

381毫米(15英寸)



  • 过轨站

  • 三线导轨条


  • 改轨
    • 列表


  • 轮对交换

  • 軌間可变車軸





  • 北美

  • 南美

  • 欧洲



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鐵路軌道是一種鐵路設施(德语:Bahnanlage),簡稱路軌、鐵軌、軌道等,也称钢轨、股道。用於鐵路上,並與轉轍器及道岔合作,令火車無需轉向便能行走。軌道通常由兩條平衡的鋼軌組成。鋼軌固定放在枕木上,枕木之下為道碴。


以鋼鐵製成的路軌,可以比其它物料承受更大的重量。枕木亦稱軌枕或路枕,功用是把鋼軌的重量分開散佈,和保持路軌固定,維持路軌的軌距。


一般而言,軌道的底部為石礫鋪成的道碴或道砟。道碴亦稱路碴、碎石或道床,是為軌道提供彈性及排水功能。鐵軌也可以鋪在混凝土築成的基座上(在橋上就相當常見),甚至嵌在混凝土裏。




鐵路路軌




无道砟铁轨




目录






  • 1 鐵路鋼軌


  • 2 接合


    • 2.1 魚尾板


    • 2.2 持續焊接




  • 3 鐵軌檢測


  • 4 維修


  • 5 相關題目


  • 6 外部連結





鐵路鋼軌




鋼軌的切面。左邊的屬於平底型,可以穩定地放在枕軌上。右邊的是凸頭型,在英國曾經常用。最初設想是一個軌面磨損過後,還可以反轉後使用另一面。


最早期的路軌使用的「板式鐵軌」,用很薄的鐵片釘在木製的路軌上製成。但這種路軌的承重很低,所以雖然建造的成本很低,但長遠來說並不划算。


後來鐵路開始改用鐵軌,經過數十年的改進,使用的物料改成鋼,而鋼的質素亦得到很大的提高。鐵路上使用的鋼軌必須承受巨大的壓力,故此需要使用鋼料質素極高的鋼材。鐵路鋼軌對鋼的要求比其他的應用都為高。同樣的小瑕疵,在建築物使用的鋼筋內出現可能不會產生任何問題;但在鐵路鋼軌出現則隨時會導致路軌斷裂而引致列車出軌。 


鋼軌並不便宜,佔鐵路成本中相當重要的部分。


現代使用的鋼軌切面成「工」字形,類似結構工程用的工字梁,其分為與車輪接觸的軌頭、中間的軌腰及底部的軌底。不同的路線對鋼軌的強度、穩定性及耐磨性都有不同的要求。因此鋼軌亦有不同的規格。一條路線上應該選擇使用那一種,需要考慮經濟及技術等因素。


鋼軌的種類及強度以kg/m表示。每米越重的鋼軌所能承受的重量亦越大。現在歐洲的鐵路常見的鋼軌有以下多種重量:



  • 40kg/m

  • 50kg/m

  • 60kg/m


中國則有:



  • 50kg/m

  • 60kg/m

  • 75kg/m


主要線路使用的是60kg/m或75kg/m的鋼軌。


美國使用的鋼軌更重,某些運煤線路可重達77kg/m。



接合



魚尾板




魚尾板


把鋼軌連接成軌道的方法有多種。最傳統的做法會把二十米左右一截的鋼軌固定在軌枕之上,各截鋼軌之間有接頭(亦稱接縫)。英國習慣兩條路軌會在相同的地方有接頭,但美國則會放在不同的地方。接頭使用魚尾板(亦稱魚尾鈑)接合,它是一塊約六十厘米長的鋼板,兩端有四或六口鋼栓,用來扣在鋼軌上的小洞。鋼軌之間特地留有間隙,約為6mm寬,稱為伸縮接縫。鋼軌上魚尾板上鋼栓通過的小洞是橢圓形的,這樣鋼軌就可以在炎熱的天氣下有膨脹的空間。這對鋼軌是非常重要的:如果沒有膨脹的空間,每當溫度改變一度,鋼軌就需要承受1.6噸的壓力或拉力。如果一個地方每年最高及最低溫度相差三十度,這力可以達到五十噸。一條鋼軌可能會因而變得歪歪斜斜,影響行車安全。 


雖然這樣可以解決熱脹冷縮的問題,但是路軌上留有的小接縫使列車駛過時產生「咔噠、咔噠」的聲音。除非路軌的保養得非常良好,否則這種有接縫的路軌不適宜讓高速列車行駛;乘客亦會覺得行車不平穩。很多鐵路發達的國家依然會在低速路線、非重要的路線或支線使用這種路軌接合。魚尾板亦常見於缺乏現代化投資的路線。美國大部分的路線都屬於這類,而且多數是還使用木製的枕軌(即枕木);另外部分原因是美國的鐵路速度不高,枕木的價格亦很低。



持續焊接




持續焊接軌道


另一種較新的連接鋼軌的方法是持續焊接軌道(Continuous Welded Rail,CWR),亦稱無縫軌道或長焊軌。這種方法把數公里長的鋼軌以鋁熱劑焊接接成連續的一條。由於沒有了接縫,於是路軌的強度獲得增加,需要的維修較少,車輛行駛亦更順暢,降低噪音。


以焊接接合軌道的成本較用魚尾板昂貴。但因為強度較高,車輛可以在持續焊接軌道上以更高速度行駛,摩擦力亦得到減少。


為解決無縫軌道在冷縮熱脹時可能會歪曲的問題,鋼軌需要被緊緊地鎖定在線路上,使它們的伸縮自由受到限制。一般的做法是使用混凝土製成的軌枕,用堅固的扣件把鋼軌扣上,下方再配以足夠的道碴。每次更換或敷設鋼軌時,鋼軌會被先被拉長使它們膨脹,然後才鎖定在軌枕上。這樣就算日後溫度增高,路軌的膨脹亦會減少。鎖定軌道的溫度亦很重要。一般每段軌道都會參考當地最高及最低溫度,然後計算出合適的溫度。如果日後溫度超出最初的預算(例如出現異常的炎夏或寒冬),無縫軌道可能會彎曲或斷裂。


使用持續焊接的軌道仍然可以在需要的地方使用接頭。但這些接頭多數都不是九十度直線打橫越過鋼軌,而是以很斜的角度接合。這樣車輪經過時的震動及噪音都會大大減少,但鋼軌仍然會有膨脹的空間。這種接頭被稱為調節道岔(Adjustment Switch)。



鐵軌檢測


鐵軌檢測系統可裝載於軌道檢查車和列車上,這套系統可針對鐵軌道,檢測軌面,軌足,枕木,扣件,螺栓,道床,道碴等做檢查。 此系統可提供實時跟蹤圖像記錄和狀態監測,並可以瑕疵分類和自動軌道裂紋和缺陷的位置報告功能。



維修


鐵路軌道必須經常維修以維持良好運作狀態。路軌維修是繁重的工作,以往要花費很多人力來完成,近年逐漸以機器取代。鐵路軌道的主要保養維修工作包括有:



  • 打磨鋼軌,改善鋼軌的平面及縱面

  • 更換部分或全部鋼軌

  • 更換軌枕

  • 搗固、清理、更換及補充道碴



相關題目


  • 轨距


外部連結


  • 科普鐵路館





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