รูปทรงหน้าตัดของรางคือ รูปทรงหน้าตัดของรางที่ติดตั้งบนทางรถไฟ โดยตั้งฉากกับความยาวของราง

รางรถไฟในยุคแรกทำจากไม้ เหล็กหล่อ หรือเหล็กดัด ส่วนรางรถไฟสมัยใหม่ทั้งหมดทำจากเหล็กแผ่นรีดร้อน โดยมีรูปทรงหน้าตัด(โปรไฟล์)คล้ายกับคานรูปตัว Iแต่ไม่สมมาตรกับแกนแนวนอน (อย่างไรก็ตาม โปรดดูรางแบบมีร่องด้านล่าง) ส่วนหัวมีรูปทรงเพื่อทนต่อการสึกหรอและให้การขับเคลื่อนที่ดี ส่วนปลายมีรูปทรงเพื่อให้เหมาะสมกับระบบการติดตั้ง

แตกต่างจากงานใช้ เหล็ก และเหล็กกล้า อื่นๆรางรถไฟต้องรับแรงเค้นสูงมากและผลิตจากเหล็กกล้าคุณภาพสูง การพัฒนาคุณภาพของวัสดุ รวมถึงการเปลี่ยนจากเหล็กธรรมดาเป็นเหล็กกล้า ต้องใช้เวลาหลายสิบปี ข้อบกพร่องเล็กน้อยในเหล็กกล้าที่อาจไม่ก่อให้เกิดปัญหาในงานอื่นๆ อาจทำให้รางรถไฟแตกหักและเกิดอุบัติเหตุตกราง ที่เป็นอันตรายได้ เมื่อใช้กับรางรถไฟ

โดยทั่วไปแล้ว รางและส่วนประกอบอื่นๆ ของรางที่แข็งแรงกว่าจะสามารถรองรับ รถไฟ ที่มีน้ำหนักมากและวิ่งเร็วได้มากกว่า

รางรถไฟคิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญของต้นทุนในการสร้างทางรถไฟ โรงงานเหล็กผลิตรางรถไฟได้เพียงไม่กี่ขนาดในแต่ละครั้ง ดังนั้นทางรถไฟจึงต้องเลือกขนาดที่เหมาะสมที่สุด รางรถไฟที่ชำรุดและหนักจากทางรถไฟสายหลักมักถูกนำกลับมาใช้ใหม่และลดขนาดลงเพื่อนำกลับมาใช้ในทางรถไฟสายรอง ทางรถไฟสายรองหรือลานจอดรถไฟ

รางที่ใช้ครั้งแรกบนทางเกวียน ที่ลากด้วยม้าทำ จากไม้^{[ 1 ]}ในช่วงทศวรรษ 1760 ได้มีการนำ รางเหล็กแผ่นมาใช้ โดยมีแถบเหล็กหล่อบางๆ ยึดติดอยู่ด้านบนของรางไม้ ทำให้มีความทนทานมากขึ้น^{[ 2 ]}ทั้งรางไม้และรางเหล็กแผ่นมีราคาค่อนข้างถูก แต่รับน้ำหนักได้จำกัด แถบโลหะของรางเหล็กแผ่นบางครั้งอาจแยกออกจากฐานไม้และแทงเข้าไปในพื้นของรถม้าด้านบน ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "หัวงู" ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในระยะยาวนั้นมากกว่าการประหยัดต้นทุนการก่อสร้างในตอนแรก^{[ 3 ] [ 2 ]}

รางเหล็กหล่อที่มีหน้าแปลนแนวตั้งถูกนำมาใช้โดยเบนจามิน เอาต์แรมแห่งบริษัท บี. เอาต์แรม แอนด์ โค ซึ่งต่อมากลายเป็นบริษัท บัตเตอร์ลีย์ในเมืองริปลีย์ รถม้าที่วิ่งบน ราง แบบแผ่น เหล่านี้ มีรูปทรงแบนราบวิลเลียม เจสซอป หุ้นส่วน ของเอาต์แรม นิยมใช้ " รางขอบ " ซึ่งล้อมีหน้าแปลนและหัวรางแบนราบ การกำหนดค่านี้พิสูจน์แล้วว่าเหนือกว่ารางแบบแผ่น รางขอบ (แบบท้องปลา) รุ่นแรกของเจสซอปถูกหล่อโดยบริษัท บัตเตอร์ลีย์^{[ 4 ]}

รางรุ่นแรกๆ ที่ใช้กันทั่วไปคือราง เหล็กหล่อสั้นๆที่มีลักษณะคล้ายท้องปลา ซึ่งตั้งชื่อตามรูปทรงของมัน รางที่ทำจากเหล็กหล่อนั้นเปราะและแตกหักง่าย และสามารถผลิตได้เฉพาะในความยาวสั้นๆ ซึ่งในไม่ช้าก็ทำให้รางไม่สม่ำเสมอ เมื่อเทคนิคการรีดดีขึ้นสิทธิบัตรของJohn Birkinshaw ในปี 1820 ^{[ 5 ]}ได้นำเหล็กดัด มา ใช้ในความยาวที่มากขึ้น แทนที่เหล็กหล่อ และมีส่วนสำคัญต่อการเติบโตอย่างรวดเร็วของทางรถไฟในช่วงปี 1825–40 รูปทรงหน้าตัดแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสาย แต่มีสามประเภทพื้นฐาน ดังแสดงในแผนภาพ หน้าตัดแบบขนานที่พัฒนาขึ้นในภายหลังเรียกว่าแบบหัววัว

ในขณะเดียวกัน ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1831 รางรูปตัว T แบบมีปีก (เรียกอีกอย่างว่า รางรูปตัว T) ชิ้นแรกได้เดินทางมาถึงอเมริกาจากอังกฤษ และถูกนำไปติดตั้งในทางรถไฟเพนซิลเวเนียโดย บริษัท รถไฟแคมเดนและแอมบอย นอกจากนี้ ชาร์ลส์ วิกโนลส์ในอังกฤษ ก็ใช้รางแบบนี้เช่นกัน

รางเหล็กชุดแรกผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2490 โดยโรเบิร์ต ฟอเรสเตอร์ มูเช็ตซึ่งวางรางเหล็กไว้ที่สถานีเดอร์บีในประเทศอังกฤษ^{[ 6 ]}เหล็กเป็นวัสดุที่แข็งแรงกว่ามาก ซึ่งค่อยๆ เข้ามาแทนที่เหล็กสำหรับใช้ทำรางรถไฟ และทำให้สามารถผลิตรางที่มีความยาวมากขึ้นได้

สมาคมวิศวกรรมทางรถไฟแห่งอเมริกา (AREA) และสมาคมวัสดุศาสตร์แห่งอเมริกา (ASTM) ได้กำหนดปริมาณคาร์บอน แมงกานีส ซิลิคอน และฟอสฟอรัสสำหรับรางเหล็ก ความแข็งแรงดึงจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณคาร์บอน ในขณะที่ความยืดหยุ่นจะลดลง AREA และ ASTM กำหนดปริมาณคาร์บอนไว้ที่ 0.55 ถึง 0.77 เปอร์เซ็นต์สำหรับรางเหล็กที่มีน้ำหนัก 70 ถึง 90 ปอนด์ต่อหลา (34.7 ถึง 44.6 กก./เมตร) 0.67 ถึง 0.80 เปอร์เซ็นต์สำหรับรางเหล็กที่มีน้ำหนัก 90 ถึง 120 ปอนด์ต่อหลา (44.6 ถึง 59.5 กก./เมตร) และ 0.69 ถึง 0.82 เปอร์เซ็นต์สำหรับรางเหล็กที่หนักกว่า แมงกานีสช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการสึกหรอ AREA และ ASTM กำหนดปริมาณแมงกานีสไว้ที่ 0.6 ถึง 0.9 เปอร์เซ็นต์สำหรับรางเหล็กที่มีน้ำหนัก 70 ถึง 90 ปอนด์ และ 0.7 ถึง 1 เปอร์เซ็นต์สำหรับรางเหล็กที่หนักกว่า ซิลิคอนจะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนได้ดีกว่า และถูกเติมเข้าไปเพื่อลดการก่อตัวของออกไซด์โลหะที่ทำให้อ่อนแอลงในกระบวนการรีดและหล่อราง^{[ 7 ]} AREA และ ASTM กำหนดปริมาณซิลิคอนไว้ที่ 0.1 ถึง 0.23 เปอร์เซ็นต์ ฟอสฟอรัสและกำมะถันเป็นสิ่งเจือปนที่ทำให้รางเปราะและมีความต้านทานต่อแรงกระแทกลดลง AREA และ ASTM กำหนดความเข้มข้นของฟอสฟอรัสสูงสุดไว้ที่ 0.04 เปอร์เซ็นต์^{[ 8 ]}

การใช้รางเชื่อมแทนการต่อรางเริ่มขึ้นราวทศวรรษ 1940 และแพร่หลายอย่างกว้างขวางในช่วงทศวรรษ 1960

รางรถไฟรุ่นแรกสุดนั้นเป็นเพียงท่อนไม้ธรรมดา เพื่อป้องกันการสึกหรอ จึงมีการวางแผ่นเหล็กบางๆ ไว้บนรางไม้ วิธีนี้ช่วยประหยัดเงินได้เพราะไม้มีราคาถูกกว่าโลหะ แต่ระบบนี้มีข้อเสียคือบางครั้งการเคลื่อนผ่านของล้อรถไฟจะทำให้แผ่นเหล็กหลุดออกจากรางไม้ ปัญหานี้ได้รับการรายงานครั้งแรกโดยRichard Trevithickในปี 1802 การใช้รางแบบแผ่นเหล็กในสหรัฐอเมริกา (เช่น บนทางรถไฟ Albany and Schenectady ประมาณปี 1837) ทำให้ผู้โดยสารถูกคุกคามด้วย "หัวงู" เมื่อแผ่นเหล็กม้วนตัวและแทงเข้าไปในตู้โดยสาร^{[ 2 ]}

รางรูปตัว T เป็นการพัฒนามาจากรางแบบสายรัด ซึ่งมีหน้าตัดเป็นรูปตัว 'T' โดยการขยายส่วนบนของสายรัดให้เป็นหัว รางรูปแบบนี้โดยทั่วไปมีอายุการใช้งานสั้น และถูกยกเลิกในอเมริกาภายในปี พ.ศ. 2398 ^{[ 9 ]}

รางแผ่นเป็นรางแบบแรกๆ มีหน้าตัดเป็นรูปตัว 'L' โดยที่ขอบรางจะช่วยยึดล้อที่ไม่มีขอบไว้บนราง รางที่มีขอบนี้กลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งในช่วงทศวรรษ 1950 ในฐานะรางนำทาง เช่น ในรถไฟใต้ดินปารีส ( รถไฟใต้ดินแบบใช้ล้อยางหรือMétro sur pneus ของฝรั่งเศส ) และล่าสุดในรถโดยสารนำทางในระบบรถโดยสารนำทางของเคมบริดจ์เชียร์รางเป็นคานคอนกรีตหนา 350 มม. (14 นิ้ว) มีขอบกว้าง 180 มม. (7.1 นิ้ว) เพื่อทำเป็นขอบราง รถโดยสารวิ่งบนล้อถนนปกติโดยมีล้อนำทางติดตั้งด้านข้างเพื่อวิ่งไปตามขอบราง รถโดยสารจะบังคับทิศทางตามปกติเมื่ออยู่นอกทางวิ่งรถโดยสาร คล้ายกับรถม้าในศตวรรษที่ 18 ซึ่งสามารถบังคับเลี้ยวไปรอบๆ ปากเหมืองก่อนที่จะเข้าสู่รางเพื่อเดินทางไกลขึ้น

รางสะพานเป็นรางที่มีรูปทรงตัวยูคว่ำ รูปทรงที่เรียบง่ายทำให้ผลิตได้ง่าย และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนที่รางที่มีรูปทรงซับซ้อนกว่าจะราคาถูกพอที่จะผลิตได้ในปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งถูกนำไปใช้ในรางขวางทางรถไฟขนาด 7 ฟุต  1/4นิ้ว ( 2,140 มม.  )ของGreat Western Railwayซึ่งออกแบบโดยIsambard Kingdom Brunel

รางรถไฟแบบบาร์โลว์ถูกคิดค้นโดยวิลเลียม เฮนรี บาร์โลว์ในปี 1849 มันถูกออกแบบมาให้วางตรงลงบนหินรองรางแต่เนื่องจากไม่มีไม้หมอน (ตัวยึดราง) ทำให้ยากที่จะรักษาระดับความกว้างของรางให้คงที่

รางแบบก้นแบนเป็นรูปแบบรางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก

รางรูปตัว T แบบมีปีกหรือรางรูปตัว T คือชื่อที่ใช้ในอเมริกาเหนือสำหรับรางที่มีฐานแบน พันเอกโรเบิร์ต แอล. สตีเวนส์ประธานบริษัทรถไฟแคมเดนและแอมบอยพิจารณาว่ารางเหล็กดัดจะดีกว่ารางไม้ที่รัดด้วยเหล็กซึ่งใช้ในทางรถไฟทุกสายของสหรัฐอเมริกา เนื่องจากไม่มีโรงงานเหล็กใดในอเมริกาเหนือที่สามารถรีดเหล็กเป็นชิ้นยาวได้ เขาจึงเดินทางไปยังสหราชอาณาจักร ซึ่งในขณะนั้นเป็นเพียงที่เดียวที่สามารถรีดรางรูปตัว T แบบมีปีกได้ ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1831 รางชุดแรก 500 ราง แต่ละรางยาว 15 ฟุต (4.6 เมตร) และหนัก 36 ปอนด์ต่อหลา (17.9 กิโลกรัมต่อเมตร) ได้มาถึงฟิลาเดลเฟียและถูกตอกติดกับหมอนรองรางซึ่งถือเป็นการใช้รางรูปตัว T แบบมีปีกครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา รางรูปตัว T แบบมีปีกกลายเป็นแบบมาตรฐานที่ทางรถไฟทุกสายในสหรัฐอเมริกาใช้ในเวลาต่อมา

พันเอกสตีเวนส์ยังคิดค้นตะปูตะขอสำหรับยึดรางเข้ากับไม้หมอนอีกด้วย ในปี พ.ศ. 2403 ตะปูเกลียวได้รับการแนะนำในฝรั่งเศสและมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย^{[ 10 ]}ตะปูเกลียวเป็นรูปแบบของตะปูที่ใช้กันมากที่สุดทั่วโลกในศตวรรษที่ 21

ราง Vignolesเป็นชื่อที่นิยมใช้เรียกรางแบบฐานแบน โดยตั้งชื่อตามวิศวกรCharles Vignolesผู้ซึ่งนำรางแบบนี้มาใช้ในสหราชอาณาจักร Charles Vignoles สังเกตเห็นว่าราง เหล็กดัดและ เก้าอี้ เหล็กหล่อ บนบล็อกหิน ซึ่งเป็นระบบที่ใช้กันทั่วไปในขณะนั้น เกิดการสึกหรอขึ้นในปี 1836 เขาจึงแนะนำรางแบบฐานแบนให้กับทางรถไฟลอนดอนและครอยดอนซึ่งเขาเป็นวิศวกรที่ปรึกษา รางแบบดั้งเดิมของเขามีหน้าตัดเล็กกว่าราง Stevens และมีฐานกว้างกว่ารางสมัยใหม่ โดยยึดด้วยสกรูผ่านฐาน ทางรถไฟสายอื่นๆ ที่นำรางแบบนี้มาใช้ ได้แก่Hull and Selby , Newcastle and North ShieldsและManchester, Bolton and Bury Canal Navigation and Railway Company ^{[ 11 ]}

ในสหราชอาณาจักร เมื่อสามารถถนอมไม้หมอนรถไฟด้วยสารปรอทคลอไรด์ (กระบวนการที่เรียกว่าไคยาไนซิ่ง ) และครีโอโซตได้แล้วการเดินทางจึงราบรื่นและเงียบกว่าการใช้บล็อกหินมาก รางรถไฟถูกยึดติดกับไม้หมอนโดยตรงโดยใช้ตะปูรางการใช้งานและชื่อเสียงของวิญโญลส์แพร่กระจายไปทั่วโลก อย่างไรก็ตาม บริษัทรถไฟในสหราชอาณาจักรยังคงนิยมใช้รางแบบหัวกลมที่ยึดด้วยลิ่มไม้ในฐานเหล็กหล่อ จนกระทั่งถึงทศวรรษ 1970

รอยต่อระหว่างรางรถไฟสองรางเป็นส่วนที่อ่อนแอที่สุดของรางรถไฟ รางเหล็กในยุคแรกๆ นั้นเชื่อมต่อกันด้วยแผ่นเหล็กหรือแท่งโลหะที่ยึดด้วยน็อตผ่านส่วนกลางของราง แต่ปัจจุบันได้มีการพัฒนาวิธีการเชื่อมต่อรางสองรางที่แข็งแรงกว่า เมื่อใช้โลหะในปริมาณที่เพียงพอในการเชื่อมต่อราง รอยต่อก็จะแข็งแรงเกือบเท่ากับส่วนอื่นๆ ของราง เสียงที่เกิดจากรถไฟวิ่งผ่านรอยต่อราง ซึ่งมักเรียกว่า "เสียงคลิกแก๊กๆ ของรางรถไฟ" สามารถกำจัดได้โดยการเชื่อมต่อรางเข้าด้วยกันรางที่เชื่อมต่อกันอย่างต่อเนื่องจะมีพื้นผิวด้านบนที่สม่ำเสมอแม้กระทั่งที่รอยต่อ

ในช่วงปลายทศวรรษ 1830 ทางรถไฟของอังกฤษใช้รูปแบบรางที่แตกต่างกันหลายแบบทางรถไฟลอนดอนและเบอร์มิงแฮมซึ่งได้มอบรางวัลสำหรับการออกแบบที่ดีที่สุด เป็นหนึ่งในเส้นทางแรกๆ ที่ใช้รางแบบหัวคู่ โดยที่หัวและท้ายของรางมีลักษณะเดียวกัน รางเหล่านี้ได้รับการรองรับโดยตัวยึดที่ติดอยู่กับหมอนรองราง^{[ 12 ]}

ข้อดีของรางคู่คือ เมื่อหัวรางสึกหรอ ก็สามารถพลิกกลับด้านและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในปี ค.ศ. 1835 ปีเตอร์ บาร์โลว์ แห่งทางรถไฟลอนดอนและเบอร์มิงแฮม แสดงความกังวลว่าวิธีนี้จะไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากเก้าอี้รองรับจะทำให้เกิดรอยบุ๋มบนพื้นผิวด้านล่างของราง ทำให้ไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นพื้นผิวสำหรับวิ่ง แม้ว่าทางรถไฟเกรทนอร์เทิร์นจะประสบปัญหานี้ แต่รางคู่ก็ถูกใช้งานและพลิกกลับด้านได้สำเร็จโดยทางรถไฟลอนดอนและเซาท์เวสเทิร์น ทางรถไฟ นอร์ทอีสเทิ ร์น ทางรถไฟลอนดอน ไบรตันและเซาท์โคสต์และทางรถไฟเซาท์อีสเทิร์น รางคู่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในสหราชอาณาจักรจนถึงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง^{[ 12 ]}

รางหัววัวได้รับการพัฒนามาจากรางหัวคู่ รูปทรงของหัวรางไม่เหมือนกับฐาน เนื่องจากรูปทรงไม่สมมาตร จึงไม่สามารถพลิกรางหัววัวแล้วใช้ฐานเป็นหัวได้ วิธีการวางรางแบบนี้มีราคาแพง เพราะ ต้องใช้ เก้าอี้ เหล็กหล่อขนาดใหญ่ เพื่อรองรับราง ซึ่งยึดติดกับเก้าอี้ด้วยลิ่มไม้ (ต่อมาเปลี่ยนเป็นเหล็ก) หรือ "ตัวล็อก" ซึ่งต้องดูแลรักษาเป็นประจำ

รางหัววัวเป็นมาตรฐานสำหรับระบบรถไฟของอังกฤษตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 จนถึงกลางศตวรรษที่ 20 ในปี พ.ศ. 2497 รางหัววัวถูกใช้บนรางใหม่ 449 ไมล์ (723 กม.) และรางก้นแบนถูกใช้บนราง 923 ไมล์ (1,485 กม.) ^{[ 13 ]}หนึ่งในมาตรฐานอังกฤษ ฉบับแรก BS 9 คือมาตรฐานสำหรับรางหัววัว ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2448 และแก้ไขในปี พ.ศ. 2467 รางที่ผลิตตามมาตรฐานปี พ.ศ. 2448 เรียกว่า "OBS" (Original) และรางที่ผลิตตามมาตรฐานปี พ.ศ. 2467 เรียกว่า "RBS" (Revised) ^{[ 14 ]}

รางรถไฟแบบหัวนูนถูกแทนที่ด้วยรางแบบหัวแบนเกือบทั้งหมดในระบบรถไฟของอังกฤษ แม้ว่าจะยังคงมีอยู่บ้างในบางเส้นทางสาขาและทางแยกนอกจากนี้ยังพบได้ในทางรถไฟสายอนุรักษ์เนื่องจากความต้องการที่จะรักษารูปลักษณ์ทางประวัติศาสตร์ และการใช้ชิ้นส่วนรางเก่าที่เก็บมาจากเส้นทางหลักรถไฟใต้ดินลอนดอนยังคงใช้รางแบบหัวนูนต่อไปหลังจากที่ได้เลิกใช้ไปแล้วในส่วนอื่นๆ ของอังกฤษ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความพยายามอย่างจริงจังที่จะเปลี่ยนมาใช้รางแบบหัวแบนแทน อย่างไรก็ตาม กระบวนการเปลี่ยนรางในอุโมงค์เป็นไปอย่างช้าๆ เนื่องจากความยากลำบากในการใช้เครื่องจักรและอุปกรณ์ขนาดใหญ่

ในกรณีที่วางรางรถไฟบนพื้นผิวถนน (ทางเท้า) หรือบนพื้นที่มีหญ้าปกคลุม จะต้องมีช่องสำหรับรองรับหน้าแปลนของราง ซึ่งทำได้โดยการทำร่องที่เรียกว่า หน้าแปลนเวย์ (flangeway) รางรถไฟประเภทนี้จึงเรียกว่ารางร่อง (grooved rail) , รางร่อง (groove rail ) หรือรางคาน (girder rail ) หน้าแปลนเวย์จะมีหัวรางอยู่ด้านหนึ่งและแผ่นกั้นอยู่ด้านตรงข้าม แผ่นกั้นไม่มีน้ำหนัก แต่สามารถทำหน้าที่เป็นรางกันกลับได้

รางแบบมีร่องถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2495 โดยอัลฟองส์ ลูบาต์ นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสผู้พัฒนาปรับปรุง อุปกรณ์ รถรางและราง และช่วยพัฒนาเส้นทางรถรางในนิวยอร์กซิตี้และปารีส^{[ 15 ]} การคิดค้นรางแบบมีร่องทำให้สามารถวางรางรถรางได้โดยไม่ก่อให้เกิดความรำคาญแก่ผู้ใช้ถนนรายอื่น ยกเว้นนักปั่นจักรยาน ที่ ไม่ระมัดระวัง ซึ่งล้ออาจติดอยู่ในร่องได้ ร่องอาจเต็มไปด้วยกรวดและดิน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่ได้ใช้งานบ่อยหรือหลังจากไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน) และจำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นระยะ ซึ่งทำโดยรถ "ขัด" (อาจเป็นรถรางเฉพาะทางหรือรถบำรุงรักษาถนน-ราง ) การไม่ทำความสะอาดร่องอาจทำให้การ เดินทาง ของผู้โดยสารไม่ราบรื่น เกิดความเสียหายต่อล้อหรือราง และอาจทำให้ตกราง ได้

รางแบบร่องแบบดั้งเดิมคือส่วนป้องกันคานดังแสดงในภาพด้านซ้าย รางนี้เป็นรูปแบบที่ดัดแปลงมาจากรางแบบมีปีก และต้องใช้การติดตั้งแบบพิเศษเพื่อการถ่ายเทน้ำหนักและการรักษาระดับความกว้างของราง หากน้ำหนักถูกรับโดยพื้นผิวถนนด้านล่าง จะต้องใช้เหล็กยึดเป็นระยะๆ เพื่อรักษาระดับความกว้างของราง การติดตั้งเหล็กยึดเหล่านี้หมายความว่าต้องขุดและปรับพื้นผิวทั้งหมดใหม่

รางบล็อกเป็นรางป้องกันคานที่มีรูปทรงต่ำกว่า โดยไม่มีเว็บ เมื่อมองจากด้านข้างจะคล้ายกับรางสะพานแบบทึบ โดยมีการเพิ่มช่องปีกและตัวป้องกัน การเอาเว็บออกและรวมส่วนหัวเข้ากับส่วนฐานโดยตรงจะทำให้รางอ่อนแอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความหนาเพิ่มเติมในส่วนที่รวมกัน^{[ 16 ]}

รางบล็อกสมัยใหม่ที่มีมวลลดลงอีกคือราง LR55 ^{[ 17 ]}ซึ่งอัดด้วยโพลียูรีเทนลงในคานคอนกรีตสำเร็จรูป สามารถติดตั้งในร่องที่ตัดลงบนพื้นถนนแอสฟัลต์ที่มีอยู่สำหรับรถไฟฟ้ารางเบา (รถราง) ^{[ 18 ]}

น้ำหนักของรางต่อความยาวเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความแข็งแรงของราง ซึ่งส่งผลต่อน้ำหนักบรรทุกต่อเพลาและความเร็ว

น้ำหนักจะวัดเป็นปอนด์ต่อหลา ( หน่วยอิมพีเรียลในแคนาดาและสหรัฐอเมริกา ) และกิโลกรัมต่อเมตร ( หน่วยเมตริกในสหราชอาณาจักรทวีปยุโรปและออสเตรเลีย ) 1 กิโลกรัมต่อเมตร เท่ากับ 2.0159 ปอนด์ต่อหลา

โดยทั่วไป ในศัพท์เฉพาะทางด้านรถไฟ คำว่า"ปอนด์"มักใช้แทนคำว่า"ปอนด์ต่อหลา"ดังนั้น รางรถไฟหนัก 132 ปอนด์ จึงหมายถึงรางรถไฟที่มีน้ำหนัก 132 ปอนด์ต่อหลา

รางรถไฟมีหลายขนาดให้เลือกใช้ ขนาดรางรถไฟที่นิยมใช้กันทั่วไปในยุโรป ได้แก่:

ในประเทศต่างๆ ของอดีตสหภาพโซเวียตรางเหล็กขนาด 65 กก./ม. (131 ปอนด์/หลา) และ 75 กก./ม. (151 ปอนด์/หลา) (ที่ไม่ได้ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน) เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป รางเหล็กขนาด 75 กก./ม. (151 ปอนด์/หลา) ที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนก็เคยถูกนำมาใช้ในทางรถไฟสำหรับงานหนัก เช่น ทางรถไฟสายหลักไบคาล-อามูร์แต่พบว่ามีประสิทธิภาพในการใช้งานต่ำ และส่วนใหญ่ถูกปฏิเสธและหันมาใช้รางเหล็กขนาด 65 กก./ม. (131 ปอนด์/หลา) แทน

ระบบรถไฟความเร็วสูง (HSR) ของฝรั่งเศส ( TGV ) และเยอรมนี ( ICE ) ใช้รางขนาด 60 กก./ม. (121 ปอนด์/หลา) ^{[ 19 ]}

สมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา (หรือ ASCE) ได้กำหนดโปรไฟล์รางรถไฟในปี พ.ศ. 2436 ^{[ 20 ]}โดยเพิ่มขึ้นทีละ 5 ปอนด์/หลา (2.5 กก./ม.) ตั้งแต่ 40 ถึง 100 ปอนด์/หลา (19.8 ถึง 49.6 กก./ม.) ความสูงของรางเท่ากับความกว้างของฐานสำหรับน้ำหนักรางรูปตัวทีของ ASCE แต่ละแบบ และโปรไฟล์ได้ระบุสัดส่วนน้ำหนักคงที่ในส่วนหัว ส่วนกลาง และส่วนท้ายที่ 42%, 21% และ 37% ตามลำดับ โปรไฟล์ ASCE 90 ปอนด์/หลา (44.6 กก./ม.) นั้นเหมาะสม แต่น้ำหนักที่หนักกว่านั้นไม่เป็นที่น่าพอใจ ในปี พ.ศ. 2452 สมาคมรถไฟแห่งอเมริกา (หรือ ARA) ได้กำหนดโปรไฟล์มาตรฐานโดยเพิ่มขึ้นทีละ 10 ปอนด์/หลา (4.96 กก./ม.) ตั้งแต่ 60 ถึง 100 ปอนด์/หลา (29.8 ถึง 49.6 กก./ม.) สมาคมวิศวกรรมทางรถไฟแห่งอเมริกา (หรือ AREA) ได้กำหนดมาตรฐานรูปทรงของรางรถไฟสำหรับน้ำหนัก 100 ปอนด์/หลา (49.6 กก./เมตร), 110 ปอนด์/หลา (54.6 กก./เมตร) และ 120 ปอนด์/หลา (59.5 กก./เมตร) ในปี 1919 สำหรับรางรถไฟน้ำหนัก 130 ปอนด์/หลา (64.5 กก./เมตร) และ 140 ปอนด์/หลา (69.4 กก./เมตร) ในปี 1920 และสำหรับรางรถไฟน้ำหนัก 150 ปอนด์/หลา (74.4 กก./เมตร) ในปี 1924 แนวโน้มคือการเพิ่มอัตราส่วนความสูงของรางต่อความกว้างของฐาน และเสริมความแข็งแรงของส่วนกลางราง ข้อเสียของฐานรางที่แคบกว่าได้รับการแก้ไขโดยการใช้แผ่นยึดรางคำแนะนำของ AREA ช่วยลดน้ำหนักสัมพัทธ์ของหัวรางลงเหลือ 36% ในขณะที่รูปทรงทางเลือกอื่นๆ ช่วยลดน้ำหนักหัวรางลงเหลือ 33% ในรางรถไฟที่มีน้ำหนักมากกว่า นอกจากนี้ยังให้ความสนใจกับการปรับปรุงรัศมีของรอยต่อเพื่อลดความเข้มข้นของความเค้นที่จุดเชื่อมต่อระหว่างเว็บกับหัว AREA แนะนำโปรไฟล์ ARA 90 lb/yd (44.6 kg/m) ^{[ 21 ]}ราง ASCE รุ่นเก่าที่มีน้ำหนักเบากว่ายังคงใช้งานอยู่ และตอบสนองความต้องการที่จำกัดสำหรับรถไฟรางเบาได้เป็นเวลาหลายทศวรรษ AREA ได้ควบรวมเข้ากับAmerican Railway Engineering and Maintenance-of-Way Associationในปี 1997

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 การผลิตรางส่วนใหญ่เป็นแบบหนักปานกลาง (112 ถึง 119 ปอนด์/หลา หรือ 55.6 ถึง 59.0 กก./เมตร) และแบบหนัก (127 ถึง 140 ปอนด์/หลา หรือ 63.0 ถึง 69.4 กก./เมตร) รางที่มีน้ำหนักต่ำกว่า 100 ปอนด์/หลา (49.6 กก./เมตร) มักใช้สำหรับขนส่งสินค้าที่มีน้ำหนักเบา รางที่มีการใช้งานน้อย หรือรถไฟรางเบา รางที่มีน้ำหนัก 100 ถึง 120 ปอนด์/หลา (49.6 ถึง 59.5 กก./เมตร) ใช้สำหรับสายรถไฟ ขนส่งสินค้าความเร็วต่ำ หรือระบบขนส่งด่วนตัวอย่างเช่น รางส่วนใหญ่ของ ระบบรถไฟ ใต้ดินนิวยอร์กซิตี้สร้างด้วยรางที่มีน้ำหนัก 100 ปอนด์/หลา (49.6 กก./เมตร) รางสายหลักมักสร้างด้วยรางที่มีน้ำหนัก 130 ปอนด์/หลา (64.5 กก./เมตร) หรือหนักกว่านั้น ขนาดรางทั่วไปในอเมริกาเหนือ ได้แก่: ^{[ 22 ]}

ขนาดรางเครนที่ใช้กันทั่วไปในอเมริกาเหนือ ได้แก่:

ขนาดรางรถไฟที่ใช้กันทั่วไปในออสเตรเลียมีดังนี้:

• รางขนาด 68 กก./ม. (137 ปอนด์/หลา) ใช้ในทางรถไฟขนส่ง แร่เหล็กหนักทางตะวันตกเฉียงเหนือของรัฐ เว ^สเทิร์นออสเตรเลีย [ ^{23 ]}
• 50 กก./ม. และ 60 กก./ม. เป็นมาตรฐานปัจจุบันบนสายหลักอื่นๆ แม้ว่าขนาดอื่นๆ บางขนาดจะยังคงผลิตอยู่^{[ 24 ]}

ความก้าวหน้าในการผลิตรางรถไฟด้วยโรงรีดเหล็ก ได้แก่:

• 1825: 15 ฟุต (4.6 ม.) ทางรถไฟสต็อกตันและดาร์ลิงตัน 5.6 ปอนด์/หลา (2.78 กก./ม.)
• 1830: รางรถไฟท้องปลา ยาว15 ฟุต (4.6 เมตร) สำหรับทางรถไฟลิเวอร์พูลและแมนเชสเตอร์ น้ำหนัก 35 ปอนด์/หลา (17.4 กิโลกรัม/เมตร)
• ปี ค.ศ. 1850: 39 ฟุต (11.9 เมตร) สหรัฐอเมริกา เพื่อให้พอดีกับรถกระเช้า ขนาด 40 ฟุต (12.2 เมตร)
• 1895: 60 ฟุต (18.3 ม.) ทางรถไฟลอนดอนและนอร์ทเวสเทิร์น (สหราชอาณาจักร) – สี่เท่าของ 15 ฟุต (4.6 ม.) และสองเท่าของ 30 ฟุต (9.1 ม.)
• 2003: 709 ฟุต (216 ม.) (รถไฟขนส่งทางรถไฟ Railtrack (UK)) ^{[ 25 ]}
• 2010: 853.0 ฟุต (260 ม.) โรงงานเหล็ก Bhilaiประเทศอินเดีย – สี่เท่าของ 213 ฟุต (65 ม.) และสองเท่าของ 430 ฟุต (130 ม.) ^{[ 26 ]}
• 2016: 430 ฟุต (130 เมตร) ที่โรงงานเหล็ก Bhilai ^{[ 26 ]}

การเชื่อมรางรถไฟให้มีความยาวมากขึ้นนั้น เริ่มนำมาใช้ครั้งแรกประมาณปี 1893 การเชื่อมสามารถทำได้ที่โรงงานกลางหรือในพื้นที่ปฏิบัติงานก็ได้

• 1895 Hans Goldschmidtการเชื่อมเทอร์มิต^{[ 27 ]}
• ปี 1935 ชาร์ลส์ แคดเวลล์การเชื่อมเทอร์มิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
• การเชื่อมรางด้วยไฟฟ้า: การเชื่อมรางแบบแฟลชบั ตต์ หรือการเชื่อมรางด้วยการเหนี่ยวนำ

เป็นที่ยอมรับกันมานานแล้วว่า ล้อ ทรงกรวยและรางที่ลาดเอียงในปริมาณเท่ากันจะเข้าโค้งได้ดีกว่าล้อทรงกระบอกและรางแนวตั้ง ทางรถไฟบางแห่ง เช่นทางรถไฟควีนส์แลนด์ใช้ล้อทรงกระบอกมาเป็นเวลานาน จนกระทั่งปริมาณการจราจรที่มากขึ้นทำให้ต้องเปลี่ยน^{[ 28 ]} ดอกยางล้อทรงกระบอกต้อง "ลื่นไถล" บนทางโค้ง ทำให้เพิ่มทั้งแรงเสียดทานและการสึกหรอของรางและล้อ บนรางที่ตรงมาก ดอกยางล้อทรงกระบอกจะกลิ้งได้อย่างอิสระมากขึ้นและไม่ "แกว่ง" ระยะห่างระหว่างล้อแคบลงเล็กน้อย และขอบล้อช่วยป้องกันไม่ให้ขอบล้อเสียดสีกับราง ในสหรัฐอเมริกาใช้กรวยขนาด 1 ใน 20 เมื่อยังใหม่ เมื่อดอกยางสึกหรอลง จะกลายเป็นดอกยางทรงกระบอกที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งในเวลานั้นล้อจะถูกปรับให้ตรงบนเครื่องกลึงล้อหรือเปลี่ยนใหม่

• EN 13674-1 - การใช้งานทางรถไฟ - ราง - ส่วนที่ 1: รางรถไฟ Vignole น้ำหนัก 46 กก./ม. ขึ้นไปEN 13674-1
• EN 13674-4 - การใช้งานทางรถไฟ - ราง - ส่วนที่ 4: รางรถไฟ Vignole ตั้งแต่ 27 กก./ม. ถึง แต่ไม่รวม 46 กก./ม. EN 13674-4

• รางเหล็กบริติช, รางเหล็กวิกโนลส์
• รางเครนเหล็กบริติช, รางเครน
• ตารางแสดงขนาดหน้าตัดของรางที (ฐานแบน) ของอเมริกาเหนือเก็บถาวรเมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ 2021 ที่Wayback Machine
• รางเครน ArcelorMittal
• ติดตามส่วนประกอบและวัสดุ
• รางรถไฟแบบคานเหล็กของเวิร์ธ (Wirth Girder Rail) ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 เมษายน 2021 ที่Wayback Machine
• บริษัท เอ็มอาร์ที แทร็ก แอนด์ เซอร์วิสเซส จำกัด / ครุปป์ รางรูปตัว T และรางคานเหล็ก เลื่อนลงด้านล่าง เก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2016 ที่Wayback Machine
• ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับทางรถไฟ… การก่อสร้าง ความปลอดภัย และอื่นๆ