Jason的虛擬世界

　輪軌火車的技術自十九世紀發展至今，雖面對磁浮的挑戰，卻仍屬是成熟的技術。中國決定以輪軌技術來構建全國的高速鐵路系統，可謂間接地否定了以磁浮列車大規模商業運作的可能性。

軌道是輪軌技術中最重要的一環，但一般鐵路迷對其興趣不大。在各大鐵路論壇中，談列車的甚多，但深入地談軌道的卻寥寥無幾。小臣曾在軌道維修組待過一段時期，對軌道有一定認識，希望借這篇簡介，讓大家瞭解一下承托著各位每天乘坐的火車／地鐵的軌道。



軌道（track）有幾個組成的元件：鋼軌（rail），軌枕（sleeper）及路基（formation）。鋼軌成工字型，和「工字鐵」的原理一樣，上下的頭／腳凸緣用以承受折曲，而中間的軌腰則承受剪力。



車輪壓在鋼軌的內則，而輪外有凸緣以保持車輪不會跳出軌面以外。轉向的時候輪的凸緣磨在鋼軌上，故此轉急彎時會發出「吱吱」的響聲。鋼軌和車輪的接觸點對行車舒適度及安全有很大的影響，故此必須經常打磨至指定的形狀。車輪的打磨在車廠內進事，而打磨鋼軌則以專用的打磨車在非行車時間中進行，打磨車付有磨石，可以自動地把鋼軌磨成輸入的形狀。



鋼軌以焊接的方法連接在一起，而焊接的方法則有兩種。一種是鋁熱焊（thermit welding），把鋁粉和氧化鐵以還原反應把氧化的鐵粉變為鐵溶液，再注入模中把鋼軌的兩端連起來（這裡有各步驟的照片），是無需使用重型機器的方法。另一種焊接的方法是閃光對桿法（flash butt welding），即是把兩條鋼軌通上大電流後碰在一起，短路產生的高熱把鋼溶掉並接合兩端，由於沒有加入新鋼材，焊接處和鋼軌的質地是一致的。而鋁熱焊產生出來的「鋼水」和原鋼軌有差別，會造成焊位較硬的問題。一般的做法是在工場以閃光對桿法把鋼軌接成較長的一段，再運到工地以鋁熱焊方式把一段段的鋼軌接合。



常見的軌枕是一條條的枕木，近代則以較耐用的混凝土軌枕代替木枕。軌枕只在道碴軌道（即一般人稱的「石仔路」）上使用，無碴軌道則以連續混凝土基座（continuous plinths，下次乘地鐵時可看一看）、靴型基座或浮板等低震盪軌枕。



枕木配道碴最常見，因為是最經濟的建造方式，道碴較混凝土便宜，又有天然去水的功能，用來承托軌道很理想。不過道碴軌道會沉降，在高溫差的情況下會移位，需要經常進行加碴、搗固（以震盪的方式插實道碴）等的維修作業。在隧道裡由於列車和隊道壁只有很少的空位，軌道一旦移位便不堪設想，所以在地鐵及鐵路隧道裡一般只會用混凝土承托軌道。



建造道碴軌道的速度很快，首先把地基壓實，鋪上防水布後便可放上第一層道碴，然後用重型機械把一整列扣上軌枕的綱軌放下，最後放上頂層的道碴後再搗固即可。

下次再談維修軌道的詳情。