鐵路軌道

技術原理

軌道承受著多變化的垂直、橫向、縱向的靜荷載和動荷載，荷載從鋼軌通過軌枕和道床傳遞到路基。通過力學理論，分析研究在各種荷載條件下，軌道各組成部分所產生的應力和應變，而確定其承載能力和穩定性。

軌道力學分析軌道結構在機車車輛作用下的受力和變形，以及軌道結構病害對軌道破壞及列車運行的影響，為設計軌道結構，制定軌道管理標準提供依據。

軌道由道床、軌枕、鋼軌、聯接零件、防爬設備及道岔組成。最初鋼軌為鑄鐵軌，再發展為工字形鋼軌，20世紀80年代，世界上多數鐵路採用的標準軌距(見鐵路軌道幾何形位)為1435毫米（4英尺8(1/2)英寸）。較此窄的稱窄軌鐵路，較此寬的稱寬軌鐵路（見鐵路工程）。

道床直接鋪在路基面上，道床採用碎石、卵石、礦渣等材料。鋼軌、軌枕、道床是一些不同力學性質的材料，以不同的方式組合起來的。一般而言，軌道的底部為道床，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) ，甚至嵌在混凝土裡。

軌枕埋在道床內，一般為橫向鋪設，用木、鋼筋混凝土或鋼製成。

鋼軌以連線零件扣緊在軌枕上。

道砟鋪設於路基上，軌枕下，用以藏護軌枕的對象。依鋪設的位置可分上下兩層，上層為頂層道渣，下層為底層道渣。

道渣的功用如下：

1.承受軌枕所傳下的壓力，並將此壓力平均分布在路基上。

2.固定軌枕位置，維持軌道正確的線型和坡度。

3.排除軌枕周圍及下方雨水，防止路基的土壤因濕軟變形。

4.增加軌道的彈力，使受列車碾壓後的鋼軌迅速回復原來正確位置。

5.防止軌道生長雜草。

現代軌道工程為了保障高速鐵路運行安全，並且提高路基的強度，減少道渣的清篩維護，以混凝土地基取代道渣、枕木及路基，稱之為"無渣軌道"。可以降低維修時間，維持良好的質量及行車安全。

鋼軌是供列車車輪滾動行駛其上的鐵路構建，主要功用如下：

1.承受車輪重壓及磨損。

2.將車輪重壓分散置鋼軌下的軌枕。

3.承受不斷反覆的重壓。

無論鋼軌的重量如何，斷面質量比例大致應為：頭部42%、腰部21%、底部37%，且鋼軌的高度應等於底部的寬度。當鋼軌頭部受磨損達0.64厘米時，需立即抽換鋼軌。

鐵路道釘的作用在於將鋼軌扣接在軌枕上，並維持兩軌間的固定軌距，最常用的鐵路道釘有普通道釘、鉤道釘和螺旋道釘品種。