[guǐ jù]  

轨距

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轨距是铁路轨道两条铁轨(钢轨)之间的距离(以钢轨的内距为准)。现在全世界有多种不同的轨距,分为普轨宽轨窄轨
国际铁路协会在1937年制定1435mm为标准轨普轨(等于英制的4英尺8½英寸),世上百分之六十的铁路的轨距是标准轨。这普通轨距又称标准轨距或国际轨距。比标准轨宽的轨距称为宽轨,比标准轨窄的称为窄轨。双轨距铁路或多轨距铁路铺有三或四条钢轨,让使用不同轨距的列车都可行驶。
相同轨距可以有不同车身宽度高度,例如,中国标准轨道上的中国标准动车组比传统列车宽一些、高一些、舒服一些。
中文名
轨距
外文名
rail gauge
定    义
铁路轨道两条钢轨之间的距离
标准轨距
1435mm为标准轨
又    称
标准轨距
制定时间
1937年

轨距简介

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轨距(rail gauge)是铁轨(钢轨)顶面16mm范围内两股钢轨作用之间的最小距离。轨距的测量方法为两条钢轨轨顶内侧垂直平面间的距离。 [1] 

轨距影响车宽

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轨距不同则车宽一般是不同的,当然也可以相同但稳定性不同。
相同轨距可以有不同车身宽度高度,例如,中国标准轨道上的中国标准动车组比传统列车宽一些、高一些、舒服一些,例如俄罗斯宽轨上的客车一般是宽体列车、一排六座,可是其雨燕号快速列车宽度缩小了、一排四座。

轨距直线轨距

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轨距示意图 轨距示意图
世界各国铁路凡直线轨距为1435mm的称标准轨距;大于1435mm的称宽轨距,如1676mm、1524mm、1520mm等;小于1435mm的称窄轨距,如1067mm、1000mm、762mm、600mm等。中国铁路主要采用标准轨距,只有台湾采用1067mm,昆明至河口采用1000mm窄轨距。印度、巴基斯坦、阿根廷、智利等国主要采用1676mm宽轨距;俄罗斯采用1520mm宽轨距;日本一般铁路采用1067mm的窄轨,东海道山阳新干线则采用1435mm的标准轨距;美国、加拿大及欧洲大部分国家都采用1435mm标准轨距;非洲加纳、刚果、坦桑尼亚、赞比亚等国采用1067mm窄轨距,几内亚、喀麦隆等国采用1000mm窄轨距,非洲埃塞俄比亚、吉布提等国采用1435mm标准轨距。
由于钢轨轨顶呈圆弧状,轮缘也有一定的曲线,轮缘与钢轨的接触点一般都在轨顶下10~16mm处,所以中国《铁路技术管理规程》规定,直线轨距是在钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。

轨距标准轨

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轨距来历

经济学中有个名词称为”路径依赖“,它是类似于物理学中的"惯性",一旦选择进入某一路径(无论是”好“的、还是”坏“的),就可能对这种路径产生依赖。以下美国铁轨的故事也许有助于我们理解这一概念,并且加深对其后果的印象。
标准轨 标准轨
美国铁路两条铁轨之间的标准距离是四英尺八英寸半。这是一个很奇怪的标准,究竟从何而来的?原来这是英国的铁路标准,因为美国的铁路最早是由英国人设计建造的。那么,为什么英国人用这个标准呢?原来英国的铁路是由建电车轨道的人设计的,而这个四英尺八英寸半正是电车所用的标准。电车轨标准又是从哪里来的呢? 原来最先造电车的人以前是造马车的。而他们是用马车的轮宽做标准。
好了,那么,马车为什么要用这个一定的轮距离标准呢? 因为如果那时候的马车用任何其他轮距的话,马车的轮子很快会在英国的老路上撞坏的。为什么? 因为这些路上的辙迹的宽度为四英尺八英寸半。 这些辙迹又是从何而来呢? 答案是古罗马人定的,四英尺八英寸半正是罗马战车的宽度。如果任何人用不同的轮宽在这些路上行车的话,他的轮子的寿命都不会长。
我们再问:罗马人为什么用四英尺八英寸半为战车的轮距宽度呢? 原因很简单,这是两匹拉战车的马的屁股的宽度。故事到此应该完结了,但事实上还没有完。 下次你在电视上看到美国太空飞船立在发射台上的雄姿时,你留意看,在它的燃料箱的两旁有两个火箭推进器,这些推进器是由设在犹他州的工厂所提供的。如果可能的话,这家工厂的工程师希望把这些推进器造得再胖一些,这样容量就会大一些,但是他们不可以,为什么?因为这些推进器造好后,要用火车从工厂运到发射点,路上要通过一些隧道,而这些隧道的宽度只比火车轨道的宽度宽了一点点,然而我们不要忘记火车轨道的宽度是由马的屁股的宽度所决定的。
因此,我们可以断言:可能世界上最先进的运输系统的设计,是两千年前便由两匹马的屁股宽度决定了。这就是路径依赖,看起来有几许悖谬与幽默,但却是事实。

轨距历史

标准轨由最先使用铁路的英国提出。设计及建造斯托顿及达林顿铁路的英国工
昆河铁路的米轨 昆河铁路的米轨
程师罗伯特·斯蒂芬森提出英制的4英尺8½英寸的轨距,并成功说服火车制造商生产4英尺8½英寸(即1435毫米)轨距的机车及车辆。由于斯蒂芬森成功设计的铁路是众人模仿的对像,亦使这轨距变得流行。1845年英国皇家专员建议用4英尺8½英寸作为标准轨距。翌年英国国会通过法案,要求将来所有的铁路都使用标准轨。除了英国的大西部铁路(Great Western Railway)是使用宽轨之外,英国的主要铁路都是标准轨。大西部铁路亦于1892年改成标准轨。
有关4英尺8½英寸的轨距的来源,有人认为是古罗马的战车轮距。但也有人认为可能是因为早期铁路的轨道外侧距离为五英尺,而铁轨顶宽为1又3/4英寸,故内侧轨距为4英尺8½英寸。

轨距各国轨距

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轨距欧洲

欧洲大部分国家都是使用标准轨(1435mm)。
爱尔兰:爱尔兰的轨距是1600毫米。
英国:北爱尔兰的轨距是1600毫米,伦敦地铁的轨距是1432毫米,英格兰、苏格兰、威尔士则是标准轨(1435mm)。
西班牙及葡萄牙:西班牙及葡萄牙的轨距为5呎5吋半(1676mm)。西班牙的正式标准是1674毫米,葡萄牙则为1665毫米,因此西班牙开发了变距列车。西班牙正进行改轨工程,将路轨改成标准轨距。西班牙、葡萄牙高铁采用标准轨(1435mm)。
芬兰:芬兰在19世纪是俄国辖下的大公国,使用5英尺(1524毫米)轨距。
前苏联国家:19世纪的俄罗斯选用1524毫米的(5呎)宽轨,一般认为是出于军事考虑,避免入侵的军队可以使用它的铁路运输系统。俄罗斯和属于前苏联的国家,以及蒙古、芬兰都是采用俄国的1520毫米轨距。这比1524毫米窄4毫米,有时两者的车辆可以互换,而南萨哈林州库页岛)则是采用当时日本占领南库页岛时期的1067毫米(3呎6吋)轨距。

轨距亚洲

中国大陆:中国大陆早期的铁路由英国及比利时工程师承建,因此其轨距沿用英国标准,为标准轨。
中国香港:港铁系统中,东铁线、西铁线、轻铁及马鞍山线均使用1435mm的标准轨,而观塘线、荃湾线、港岛线、东涌线、机场快线及将军澳线则用稍窄的1432毫米。 香港电车则使用1067mm窄轨。而山顶缆车则采用1520mm的宽轨。
中国台湾:中国台湾在清代修筑台北-新竹线时选用1067毫米,台湾日据时期相沿并续修至高雄,台湾铁路管理局的铁路使用1067毫米。其他产业铁路例如糖业铁路及闻名的阿里山森林铁路则为762mm的窄轨,日据时期花莲-台东线原为762毫米,十大建设时配合北回铁路改轨为1067毫米。台湾当局的铁路法已规定以1435毫米为标准轨,故台湾高速铁路、台北捷运、高雄捷运及兴建中的台湾桃园国际机场捷运都是使用此轨距,唯台铁后续路网因为直通的问题,仍然使用窄轨。
日本:日本的铁路轨距主要为1067毫米(3呎6吋)。但也有部份铁道使用762毫米、1372毫米(京王电铁、东急世田谷线、函馆市电、都电及都营新宿线)和1435毫米。早期在华日军用轻便铁道也使用600毫米轨距。在建造高速铁路(新干线)时则统一选用1435毫米为标准轨,以提高车辆行驶的稳定性,但这样使高速铁路列车不能以原有的路轨行驶,所以正在开发轨距可变的铁路车辆。
印尼:印尼轨距主要是1067毫米。
东盟国家:东南亚国家,包括越南、柬埔寨老挝、泰国、缅甸及马来西亚以米轨(1000毫米)铁路为主。有指越南河内至接壤中国边境之同登之间铺设了标准及米轨双轨距铁路。计划中连接新加坡及中国的亚太铁路会是标准轨,或标准及米轨双轨距。
南亚国家:南亚国家的印度、巴基斯坦、孟加拉及斯里兰卡的铁路轨距不一,但多数为1676毫米。印度现有计划将所有窄轨改成1676毫米 。
阿富汗:阿富汗有个相当特殊的情况,因为它在靠近亚洲中央的位置,并且实际上没有铁路。如果它决定修筑铁路,在其接壤的国家之中则有三种不同规格的轨距,不管选择其中任何一种规格,都会使情况变得复杂。位于阿富汗西部的伊朗、东部的中国都使用标准轨;阿富汗南部的巴基斯坦使用1676毫米的宽轨;而阿富汗北部的土库曼乌兹别克斯坦塔吉克斯坦则是用中亚的1520毫米规格。

轨距美洲

美国及加拿大:美国及加拿大最初亦使用不同的轨宽,后来加拿大追随英国采取标准轨。美国北部的铁路因为最初多是从英国入口器材,故亦多为标准轨。美国南部铁路曾以宽轨为主。南北内战之后,南部的铁路亦逐渐改成标准轨距。
阿根廷及智利:阿根廷及智利的铁路轨距为1676mm。

轨距大洋洲

新西兰:新西兰的铁路为了跨越中部山区地形,采用1067公厘的轨距。为了克服这个地形,需要复杂的工程,例如著名的Raurimu螺旋。在不到4,000公里的轨道就有1787座桥梁和150个隧道。这条轨道大约有500公里是电气化的。
澳大利亚:澳大利亚本来采用标准轨,后来因为某些原因而在维多利亚省及南澳州出现了5呎3吋(1600毫米)的轨距。部分地方亦有3呎6吋(1067毫米)的路轨。昆士兰铁路在建立之初,便使用1067毫米(3'6")的窄轨,是全世界最大规模的窄轨系统。

轨距非洲

南非及安哥拉、博茨瓦纳、刚果、加纳等国多数使用1067毫米轨距。

轨距最佳轨距

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自19世纪铁路开始出现,即有争论何种轨距最佳。从现代角度看,宽轨或窄轨在性能上没有十分明显的优点:
1、世上最重的货车可以在美国及澳大利亚的标准轨上行走。宽轨不一定可以载重更多。
2、高速铁路都是采用标准轨,宽轨不一定较快。
3、澳大利亚昆士兰及南非的窄轨(1067mm)铁路上的列车依然是十分重。窄轨不一定载重较少。
4、建造标准轨的轻便铁路与窄轨铁路价格相差并不大。
5、窄轨铁路亦可以建成达到标准轨一样的负载量。
只有轨距低于3呎的窄轨铁路的建造成本才会稍低于标准轨。但这类轨距的运载能力有限,通常只会在运载量有限的登山铁路使用。

轨距未来

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随着各国开始寻求扩充、统合各地的铁路网络,轨距在未来可能会进一步标准化。澳大利亚和印度都在进行统一国内铁路轨距的工程;而欧盟也计划让各成员国的铁路系统可以互用,涉及的工作包括轨距、讯号系统和供电系统的标准化。现时波罗的海三国立陶宛拉脱维亚爱沙尼亚)已获得欧盟的资助,把国内的 1520 毫米阔轨转换成标准轨;西班牙和葡萄牙也在建造连接国内各大城市与法国之间的高速铁路中获得欧盟的援助。欧盟亦计划提升西班牙与葡萄牙连接其他欧洲国家的货运铁路。

轨距高速铁路

所有的高速铁路,包括在使用窄轨的中国台湾、日本,使用宽轨的西班牙、葡萄牙等地,都是采用标准轨兴建的。(例外是俄罗斯和芬兰采用的 5 英尺阔轨高速铁路)。这种标准使一些国家和地区开始为当地原有的非标准轨铁路进行轨距转换,使列车能在高速铁路网络与现行铁路网络之间行走。

轨距矿区铁路

虽然矿区铁路较少与外面的铁路系统连接,但现时矿区亦有使用标准轨的趋向,以方便其使用现成的铁路设备(例如负载量更大的车辆)。

轨距计划

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在联合国经济和社会委员会的亚洲太平洋计划(UNESCAP)中,有一项是关于把欧洲和太平洋连接起来的“亚洲铁路系统”,当中包括三条走线:北线从欧洲到朝鲜半岛,南线从欧洲到东南亚,并设一条南北向走廊从北欧到波斯湾。三条走线都会在横越亚洲时使用至少两条轨距相异的铁路。计划并没有涉及转换轨距,而是在轨距相异铁路的交汇处设置机械设施,以便把货柜在行走不同轨距的列车之间移动。
肯尼亚乌干达苏丹在2004年10月提出了一项使用标准轨建造电气化高速铁路的计划。虽然肯、乌两国及苏丹的铁路网络分别采用 1000 毫米阔及 1067 毫米阔的窄轨,但它们由于建成年代早,弯位多且负载力低,需要进行改建,加上北方的埃及是使用标准轨的,因此统一使用标准轨距建造新铁路被认为是理所当然。
根据某2007年的计划,数条来自刚果、坦桑尼亚卢旺达、轨距相异(分别为 1000 毫米及 1067 毫米)的铁路将于卢旺达的一个枢纽地点交汇。
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参考资料
  • 1.    原GB/T4357-1989 《碳素弹簧钢丝》(该标准已被GB/T4357-2009代替)
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