铁路钢轨

建造铁路的材料

铁路钢轨是建造铁路的材料。

结构

铁路钢轨简称路轨、铁轨、轨道等，其用于铁路上，并与转辙器合作，使火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定在轨枕上，轨枕之下为路碴，还包括路基、钢轨的连接零件等。

铁路的路基

路基是铁路轨道或道路路面的基础，是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是保证列车运行的重要构筑物。路基需具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷；在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。为此，必须在其旁边修筑一些排水沟、护坡、挡土结构等路基附属构筑物。路基是一种线形结构物，具有路线长、与大自然接触面广的特点。

铁路轨道的结构

轨道结构自下而上分别是设于路基顶面的道床、埋置于道床的轨枕，以及由联结部件与轨枕相接的钢轨。道床的作用是将本身及其以上的动荷载与静荷载传给路基，并防止轨枕发生位移；轨枕则用以承受钢轨传来的荷载并连同本身重量一起传给道床；钢轨是轨道最上部的结构，直接承受车轮荷载并导引机车车辆行驶。

铁路路基的组成

路基由路基体和附属设施两部分组成。路基面、路基和路基边坡构成路基体；路基附属设施则是为了保证路基的强度和稳定，包括排水设施、防护设施与加固设施等，排水设施有排水沟等，防护设施如种草种树等，加固设施有挡土墙、扶壁支挡结构等。

钢轨与轨枕

钢轨是铁路轨道的基本承重结构，用于引导机车车辆行驶，同时为车轮的滚动提供最小阻力的接触面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能。钢轨下的道床上一般横向铺着轨枕，轨枕承受来自钢轨的压力，并传给道床，同时利用扣件有效地保持轨道的轨距和位置。

钢轨的联结零件

钢轨联结零件包括接头联结零件和中间联结零件。钢轨接头联结零件由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成，其作用是在接头处把钢轨连接起来，使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性，以抵抗弯曲和位移。接头处还要满足钢轨伸缩的要求。钢轨与轨枕间的联结是通过中间联结零件实现的。中间联结零件也称扣件，要求具有足够的强度、耐久性和一定的弹性，以便长期有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨相对于轨枕的移动，并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能，延缓轨道残余变形的积累。

发展历史

后来铁路开始改用铁轨，经过数十年的改进，使用的物料改成钢，而钢的质素亦得到很大的提高。铁路上使用的钢轨必须承受巨大的压力，故此需要使用质素极高的钢材。铁路钢轨对钢的要求比其他的应用都为高。同样的小瑕疵，在建筑物使用的钢筋内出现可能不会产生任何问题；但在铁路钢轨出现则随时会导致路轨断列而引致列车出轨。

钢轨并不便宜，占铁路成本中相当重要的部分。

现代使用的钢轨切面成“工”字形，分为与车轮接触的轨头、中间的轨腰及底部的轨底。不同的路线对钢轨的强度、稳定性及耐磨性都有不同的要求。因此钢轨亦有不同的规格。一条路线上应该选择使用那一种，需要考虑经济及技术等因素。

钢轨的种类及强度以kg/m表示。每米越重的钢轨所能承受的重量亦越大。欧洲的铁路常见的钢轨有以下多种重量：

40kg/m

50kg/m

60kg/m

中国则有:

50kg/m

60kg/m

75kg/m

主要线路使用的是60kg/m 或75kg/m的钢轨。

美国使用的钢轨更重，某些运煤线路可重达77kg/m。