鐵路的路軌？

轉轍器



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轉轍器
當火車由一軌道轉至另一軌道或欲進入維修車場、工廠之軌道時，在軌道上必須有特殊的佈置，以引導車輪輪緣順利進入所指定的軌道，此佈置即稱為道岔。 而道岔之構造主要包括一組轉轍器(Switch)、一個岔心(Frog)、兩根護軌(Guard Rail)、及一排岔枕，其中一組轉轍器係由兩根活動的轉轍器、一組滑板、轉轍桿、轉轍器標誌所組成。





目錄

1 轉轍器型式

1.1 尖軌轉轍器
1.2 鈍軌轉轍器
1.3 安全轉轍器
1.4 舌形轉轍器
1.5 馬華生轉轍器
2 備註
3 參考資料



轉轍器型式
依轉轍軌之構造及活動方式之不同，可分為下列四種型式：

尖軌轉轍器


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台北捷運淡水站的轉轍器
（Split Switch），定位[1]，及反位各有一根活動軌條及一根連續軌條，故又名支幹轉轍。活動軌條的前端被去一角，利用連桿（Tie Rod）將兩個活動軌條相連，使其同時移動，當轉轍開向定位時，反位側的活動軌條緊貼於連續軌條，與軌距線連成一直線，定位側的活動軌條則離開連續軌條，留下空隙，將輪緣導向定位，反之導向反位。
為使活動軌條順利移動，須設置於軌枕鈑上，並利用軌條撐增強連結。活動軌條與連續軌條所成之角為轉轍角（Switch Angle），通常為0°-52'到2°-36'不等，而活動軌條的長度為4.57到5.03公尺不等。若於活動軌條及拉桿中間裝設彈簧，則列車反向行駛時即使進路未開通，也能推擠通過而不致脫軌，通過後轉轍隨即復原。為目前在軌道上使用最多之轉轍器型式
鈍軌轉轍器
（Stub Switch）：兩根活動軌條皆屬於定位[1]（常為幹線），故又名幹線轉轍。由拉桿撥動活動軌條以導向反位[1]，移動時由操縱機（Switch Stand）同時移動兩個活動軌條以保持固定間距。此種轉轍若當列車反向行駛時若未撥正即有出軌之虞，且因兩根軌條均有斷開會使車輛發生震動，目前甚少使用，僅用於暫時性或慢速的軌道上。

安全轉轍器
（Warton Safety Switch），設計為定位是連續軌條，而反位是活動軌條，反位部分為一斜面，軌道漸漸升高，輪緣在相交處直接跨過定位軌條。此型轉轍對於軌道面會有一定程度的磨損，所以未普遍採用。

舌形轉轍器
（Tongue Switch）

馬華生轉轍器
（Mcpherson Switch）此型轉轍器因輪緣直接在軌道上輾壓，造成輪緣與軌道之嚴重磨差，因此未被普遍採用。

備註

^ 1.0 1.1 1.2 道岔平常開通的方向稱為定位（香港稱為正位），反之則為反位；定位常為幹線，通常是較順的一邊，而反位常為支線，通常是較不順的一邊，不過實際上並不一定如此。

參考資料

鐵路特考用書《鐵路工程講義》第三回，社團法人考友社出版發行
道岔（香港鐵路工程中心）
取自"http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E8%BD%89%E8%BD%8D%E5%99%A8&variant=zh-tw"


鐵軌

鐵路軌道，簡稱路軌、鐵軌、軌道等。用於鐵路上，並與轉轍器合作，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。鋼軌固定放在軌枕上，軌枕之下為路碴。
以鋼鐵製成的路軌，可以比其它物料承受更大的重量。軌枕亦稱枕木，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路碴。路碴亦稱道碴、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。


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鐵路路軌





目錄

1 鐵路鋼軌
2 接合

2.1 魚尾板
2.2 持續焊接
3 維修
4 相關題目
5 外部連結



鐵路鋼軌


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鋼軌的切面。左邊的屬於平底型，可以穏定地放在枕軌上。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列而引致列車出軌。　
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，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
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)。英國的習慣，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。鋼軌讓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漲的空間。這對鋼軌是非常重要的：如果沒有膨漲的空間，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。　
雖然這樣可以解決冷縮熱漲的問題，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
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。
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漲時可能會歪曲的問題，鋼軌需要被緊緊的鎖定在線路上，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。鎖定軌度的溫度亦很重要。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，（例如出現歷史性的炎夏或寒冬），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)。

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
在繁忙的線路上因為列車間距很短，因此鐵路營運者多數會以自動化的工程列車進行部分的維護工作，以提高工作效率。