分多種軌距和有砟無(wú)砟 鐵路軌道還有這些講究

　　近日，在長(zhǎng)春召開(kāi)的首屆全球（長(zhǎng)春）制造業(yè)服務(wù)外包峰會(huì)上，中國(guó)中車(chē)股份有限公司副總裁余衛(wèi)平表示，中國(guó)正在研發(fā)時(shí)速400公里可變軌高速列車(chē)，可實(shí)現(xiàn)在窄軌、寬軌、標(biāo)軌等不同軌道上運(yùn)行。

　　鐵路兩條軌道的直線軌距是多少？為什么會(huì)有不同軌距？有砟和無(wú)砟鐵道，各有什么不同？

　　 國(guó)際鐵協(xié)確定1.435米為標(biāo)軌

　　“1937年，國(guó)際鐵路協(xié)會(huì)發(fā)布公告，將兩條鐵道直線軌距1.435米確定為標(biāo)準(zhǔn)軌距。”中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院（鐵四院）夏正陽(yáng)博士告訴科技日?qǐng)?bào)記者，以1.435米為標(biāo)準(zhǔn)，大于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)之為寬軌，小于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)之為窄軌。

　　1.435米的標(biāo)準(zhǔn)軌距是如何形成的？

　　關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)軌距的來(lái)源，說(shuō)法不一。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，它來(lái)自古羅馬的戰(zhàn)車(chē)輪距；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為它來(lái)自實(shí)際運(yùn)用中的修訂。

　　夏正陽(yáng)介紹，鐵路發(fā)展初期，軌距沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)自己定義軌距，可謂五花八門(mén)，并且有些保留至今。1825年世界上第一條營(yíng)業(yè)鐵路、英國(guó)的斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路，采用的1.435米軌距，1846年英國(guó)國(guó)會(huì)把這個(gè)軌距確定為英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)軌距，并在其殖民地推廣。

　　“由于英國(guó)是當(dāng)時(shí)世界國(guó)力最強(qiáng)的國(guó)家，因此國(guó)際鐵路協(xié)會(huì)將這個(gè)鐵道軌距定為標(biāo)準(zhǔn)軌距。”夏正陽(yáng)說(shuō)，高鐵基于標(biāo)準(zhǔn)軌開(kāi)發(fā)，所以世界上高鐵一般采用的是標(biāo)準(zhǔn)軌。

　　“目前世界上的鐵路軌距有幾十種，主要因素是軍事防御。”夏正陽(yáng)說(shuō)，相對(duì)鄰國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)軌而言，一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，不同的軌距可有效阻止敵國(guó)部隊(duì)通過(guò)鐵路長(zhǎng)驅(qū)直入。

　　夏正陽(yáng)認(rèn)為，隨著各國(guó)開(kāi)始尋求擴(kuò)充、統(tǒng)合各地的鐵路網(wǎng)絡(luò)，軌距在未來(lái)可能會(huì)進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。

　　 標(biāo)軌、寬軌、窄軌上的最高運(yùn)行時(shí)速

　　“寬軌主要有1.524米、1.676米。”中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車(chē)車(chē)輛研究所副所長(zhǎng)張波說(shuō)，寬軌的優(yōu)點(diǎn)是軌距大，不容易翻車(chē)，列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性高；缺點(diǎn)則是轉(zhuǎn)彎半徑大，增加建設(shè)成本。

　　不同國(guó)家采用的寬軌略有不同，如俄羅斯及其獨(dú)聯(lián)體國(guó)家、蒙古國(guó)的1.524米；愛(ài)爾蘭及北愛(ài)爾蘭的1.6米；葡萄牙1.665米；西班牙1.674米（一說(shuō)1.668米）；印度、阿根廷、智利等國(guó)的1.676米。

　　“小于1.435米的軌距稱(chēng)為窄軌，世界上的窄軌軌距有1.067米、1米、0.762米、0.6米等，代表性的有越南的米軌，即1米軌。”張波說(shuō)，窄軌的優(yōu)點(diǎn)是鋪設(shè)成本小、轉(zhuǎn)彎半徑小、機(jī)車(chē)的牽引力不需要太大。但缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，列車(chē)速度慢。

　　目前世界范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軌上列車(chē)的最高試驗(yàn)速度為574.8公里/小時(shí)，由法國(guó)高速列車(chē)TGV在2007年4月3日創(chuàng)造。標(biāo)準(zhǔn)軌上列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)速度為我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組，速度為350公里/小時(shí)。

　　據(jù)張波介紹，目前芬蘭采用的寬軌列車(chē)其最高時(shí)速為220公里，僅在凱拉瓦—拉赫蒂路段能夠?qū)崿F(xiàn)。俄羅斯采用的寬軌列車(chē)從俄羅斯首都莫斯科到圣彼得堡，是俄羅斯國(guó)內(nèi)速度最快的，也是俄羅斯國(guó)內(nèi)線路上唯一的一條高速線路，最高速度為250公里/小時(shí)。

　　“馬來(lái)西亞是目前世界窄軌鐵路動(dòng)車(chē)運(yùn)營(yíng)速度最高的國(guó)家，設(shè)計(jì)速度為160公里/小時(shí)。”張波說(shuō)。

　　用板式軌枕替代道砟節(jié)約成本

　　很多人也許會(huì)注意到，除了鐵路的軌距分好幾種，有的鐵路路面上會(huì)鋪有很多碎石子，而有的路面則是用石板連接起來(lái)的。

　　有碎石子的路面稱(chēng)有砟，石板連接為無(wú)砟。鐵路的有砟無(wú)砟很有講究。“道砟是用來(lái)鋪設(shè)鐵路路面的碎石，主要作用是把列車(chē)重量分散到路基或橋面上，降低列車(chē)的振動(dòng)和噪音，保障列車(chē)的安全平穩(wěn)行駛。”夏正陽(yáng)說(shuō)，碎石承壓性好，可以很好地分散上部重量，碎石之間的間隙還會(huì)起排水作用。

　　但夏正陽(yáng)說(shuō)，有砟鐵路有兩個(gè)很大的缺陷。第一個(gè)缺陷是碎石重量太大，即使列車(chē)低速過(guò)橋，也要為橋梁基礎(chǔ)做進(jìn)一步加固，成本較高。

　　“為讓高速列車(chē)順利低速過(guò)橋，又不加重橋梁基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司專(zhuān)門(mén)列出科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃課題，即《板式軌道無(wú)砟橋面鋼桁梁柔性拱橋關(guān)鍵技術(shù)研究》，用研制出的輕型板式軌枕替代碎石。”夏正陽(yáng)透露，這一技術(shù)成果首次成功在南沙港鐵路998米的洪奇瀝大橋應(yīng)用，直接節(jié)約成本9000萬(wàn)元。

　　第二個(gè)缺陷是無(wú)法通過(guò)高速列車(chē)。列車(chē)高速行駛時(shí)，會(huì)對(duì)周?chē)�產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流沖擊，使車(chē)底的碎石飛濺，沖擊車(chē)體。因此，時(shí)速超過(guò)250公里的高速鐵路一般采用分塊的混凝土板代替道砟。

　　“截至2016年底，中國(guó)時(shí)速300公里及以上的高速鐵路均采用了無(wú)砟軌道。設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的城際鐵路以及設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的客貨共線鐵路、設(shè)計(jì)時(shí)速250公里的高速鐵路隧道內(nèi)，也多采用無(wú)砟軌道。”張波說(shuō)。