基本介紹
- 中文名：碴堆
- 外文名：Ballast
- 拼音：cha dui
- 領域：鐵路工程
- 相關概念：道碴
- 組成：碎石
概述,用途,材料,特性,
概述
在鐵路系統中，“道碴”指用作承托路軌枕木的碎石，是較早期出現及常見的軌道道床結構。工程會在鋪設路軌之前，先在路基鋪上一層碎石，再加以壓實，然後才鋪上枕木及路軌。使用道碴的好處，在於排水容易及容易調校路軌位置，同時由於道碴把列車及路軌重量分散在路基上，減少列車震動及噪音，令乘客舒適度增加。道碴軌道多會在露天的區段中使用，由於在隧道、橋樑區段的空間有限，在這些地方鋪設道碴會更困難，維修成本也會更高，因此這些區段會使用無碴路軌。另外，如果軌道用作運行高速鐵路，車輛經過時對道碴也會有較大的損耗，因此也出現了針對高鐵而設的無碴路軌，日本和德國有各自的板式軌道技術。
碎石同時可分散列車駛經時產生的震動及高熱，保持鋼軌的軌距不變，不致發生出軌事故，並可減少噪音，石頭之間的罅隙更可迅速排去雨水。但道碴路軌不及混凝土堅固，碎石又會因列車壓力而移位，需定期校正路軌位置，並要補充碎石；而道碴的高排水力亦會令路軌雜草叢生，保養成本較高。
ballast
ballast用途
道砟的主要作用如下：
（1）排水；
（2）便於軌道養護維修作業，校正線路的平縱斷面（平面）；
（3）承受來自軌枕的壓力；
（4）將來自軌枕的壓力傳遞到下部的結構層上；
（5）提供較大的顆粒空隙來，儲存髒污材料。
我們必須清楚，道砟要發揮這些作用，就要求單個道砟顆粒以及整個道砟層的性能都要良好，而且在使用過程中，道砟的這些性能由於受到各種因素的影響會發生劣化。例如，新鋪設的道砟層由於顆粒之間的大空隙而具有良好的排水性能，而在使用過程中，在上部荷載的作用下，某些大粒徑碎石被壓碎，使得道砟層中的細小顆粒含量增加，這些細小顆粒材料逐漸進人到道砟層的空隙中，使其空隙率降低，從而使其排水性能逐漸下降，甚至完全喪失。這個例子同樣也可以說明道砟顆粒的強度（在荷載作用下顆粒的強度會下降）與道砟層整體性能之間的關係。
材料
道砟的主要材料是碎石。一般鋪設在軌枕下及軌枕周圍。可以用作道砟的碎石種類比較廣泛（玄武岩、花崗岩、石灰石和爐渣等），為了滿足上部結構的要求，對碎石道砟提出的技術要求主要包括碎石強度、碎石顆粒形狀和級配。
特性
道砟顆粒的許多特性都影響道砟的性能，道砟顆粒最主要的特性包括耐久性、形狀和級配。
道砟顆粒的耐久性試驗可以用於表征在乾燥磨耗情況下粗顆粒抵抗破碎的性能（比如，洛杉磯磨耗試驗或稱LAA試驗)，也可以用來表征在潮濕條件下細顆粒的抗磨性能(如磨耗指數或稱MA測試，以及英國的DevaI磨耗測試）。在現場，將粗顆粒的LAA試驗結果和細顆粒的MA測試結果轉換成磨耗指數，該指標可以很好地表征道砟的耐久性。
如果道砟中含有大量的針狀、片狀或球狀顆粒，在使用過程中，由於這些顆粒容易破碎。所以容易引起道床沉降或道砟顆粒之間的相對移動。道砟中有稜角的顆粒含量較多，則會增加顆粒之間的摩阻力，從而減小道床沉降。道砟的標準級配曲線由於其粒徑範圍較窄而被稱為“窄級配曲線”。道砟的最大粒徑和小於顆粒含量比例是影響道砟性能的最重要的因素。
