กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

รางแบบไม่มีบัลลาสต์

รางไร้หินรองรางหรือรางแผ่นคอนกรีต เป็นโครงสร้างพื้นฐานของ รางรถไฟประเภทหนึ่งซึ่งการผสมผสานระหว่างหมอนรองรางและหินรองราง แบบดั้งเดิม

รางแบบไม่มีบัลลาสต์

รางคอนกรีตเสริมเหล็กพร้อมระบบยึดรางแบบยืดหยุ่นช่วยลดเสียงรบกวน สร้างโดยบริษัทMax Bögl ของเยอรมนี บนเส้นทางรถไฟความเร็วสูงนูร์นแบร์ก–อิงโกล สตัดท์

รางไร้หินรองรางหรือรางแผ่นคอนกรีต เป็นโครงสร้างพื้นฐานของ รางรถไฟประเภทหนึ่งซึ่งการผสมผสานระหว่างหมอนรองรางและหินรองราง แบบดั้งเดิม จะถูกแทนที่ด้วยโครงสร้างที่แข็งแรงของคอนกรีตหรือแอสฟัลต์ถือเป็นมาตรฐานสำหรับเส้นทางรถไฟความเร็วสูงและขนส่งหนัก[ 1 ]นอกจากนี้ยังนิยมใช้สำหรับรถรางในเมืองอีกด้วย[ 2 ]

รางรถไฟแบบไร้หินรองรางชนิด "รางลดแรงสั่นสะเทือน" โดยรางยึดติดกับหมอนรองรางคอนกรีตบนแผ่นคอนกรีตในจุดสับราง ณ สถานีอเนกประสงค์ไฟโดของอุโมงค์ฐานก็อทฮาร์ด
รางรถไฟแบบไร้หินรองรางชนิด "รางลดแรงสั่นสะเทือน" ในจุดสับรางของสถานีอเนกประสงค์ไฟโด ใน อุโมงค์ฐานก็อทฮาร์ด

ลักษณะเฉพาะ

ในรางรถไฟแบบไร้หินรองราง รางรถไฟอาจได้รับการรองรับแบบแยกส่วนหรือแบบต่อเนื่อง รางที่รองรับแบบแยกส่วนจะวางอยู่บนแผ่นรองยางยืดและยึดติดอย่างแน่นหนากับหมอนรองรางคอนกรีตชนิดพิเศษ หมอนรองรางเหล่านี้จะถูกฝังลงในคอนกรีตโดยตรงหรือในปลอกยาง แล้วจึงฝังลงในคอนกรีตอีกครั้ง ส่วนรางที่รองรับแบบต่อเนื่องโดยทั่วไปจะติดตั้งในช่องในแผ่นคอนกรีตและเรียกว่ารางฝัง รางซึ่งอาจเป็นราง Vignole แบบดั้งเดิมที่มีหัว กลาง และท้าย หรือรางบล็อกที่ไม่มีกลาง จะถูกหล่อลงในช่องด้วยสารประกอบยืดหยุ่นหรือหุ้มด้วยปลอกที่แนบสนิทก่อนที่จะยึดเข้าที่ด้วยปูน ทั้งรางที่ติดตั้งบนพื้นผิวและรางบล็อกฝังสามารถถอดและเปลี่ยนได้ง่าย

รางแบบไร้บัลลาสต์ให้ความสม่ำเสมอสูงในรูปทรงเรขาคณิตของรางซึ่งยากต่อการปรับแต่งหลังจากการเทคอนกรีตโครงสร้างส่วนบน ดังนั้นจึงต้องเทคอนกรีตด้วยความคลาดเคลื่อนที่ดีกว่า ± 1.0  มม. [ 3 ]

ความยืดหยุ่นของหินบัลลาสต์ในโครงสร้างรางรถไฟแบบดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยความยืดหยุ่นระหว่างรางที่รองรับแยกกันกับหมอนรองรางคอนกรีต หรือระหว่างหมอนรองรางกับแผ่นคอนกรีตหรือแอสฟัลต์ (เช่น หมอนรองราง) ตัวแผ่นเองนั้นค่อนข้างไม่ยืดหยุ่น[ 3 ]

ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการออกแบบโซนเปลี่ยนผ่านระหว่างรางแบบธรรมดาและรางแบบไม่มีบัลลาสต์ เช่น บริเวณใกล้สะพาน[ 4 ]

ข้อดี

ข้อดีของรางแบบไร้บัลลาสต์เมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบดั้งเดิมคือรูปทรงรางที่สม่ำเสมอมาก อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นถึง 100 ปี และความต้องการการบำรุงรักษาที่ ลดลง [ 5 ] [ 6 ]

รูปทรงเรขาคณิตของรางแบบไร้บัลลาสต์เกิดขึ้นได้ส่วนใหญ่เนื่องจากความยืดหยุ่นที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบดั้งเดิม ส่งผลให้มีการเสียรูปน้อยลงและโดยทั่วไปแล้วการวิ่งจะราบรื่นกว่าพนักงานขับรถไฟของสายอีสต์ลอนดอนของลอนดอนโอเวอร์กราวด์ได้แสดงความคิดเห็นว่าระบบรางสั่นสะเทือนต่ำเป็นโครงสร้างที่ราบรื่นที่สุดเท่าที่พวกเขาเคยพบมา[ 7 ]การวัดที่ดำเนินการในสวิตเซอร์แลนด์ในปี 2546 และ 2547 แสดงให้เห็นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของเกจน้อยกว่า1.2 มิลลิเมตร (0.047นิ้ว) [ 6 ]ซึ่งส่งผลให้อายุการใช้งานของรางเพิ่มขึ้นและลดความจำเป็นในการบำรุงรักษา การบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามปกติจำกัดอยู่ที่การเจียรราง และในกรณีของรางที่ติดตั้งบนพื้นผิว การตรวจสอบการยึดราง เนื่องจาก ไม่จำเป็นต้อง อัดแน่นเนื่องจากไม่มีบัลลาสต์ การบำรุงรักษาเชิงแก้ไขนอกเหนือจากการเปลี่ยนรางและการยึดรางนั้นจำเป็นต้องทำหลังจากผ่านไปหลายทศวรรษเท่านั้น การรถไฟแห่งสหพันธรัฐสวิส ได้เปลี่ยนหมอนรองรางและแผ่นยางของรางที่ไม่มีหินรองรางใน อุโมงค์ไฮเตอร์สเบิร์ก ที่มีความยาว 4.9 กิโลเมตร (3.0 ไมล์) ระหว่างปี 2014 ถึง 2016 ในขณะที่ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาแผ่นคอนกรีตเลยเป็นเวลา 39 ปีหลังจากเปิดอุโมงค์[ 8 ] [ 9 ]  

เนื่องจากมีประสบการณ์ที่ดีกับระบบนี้ การรถไฟแห่งสหพันธรัฐสวิสจึงกำลังพิจารณาติดตั้งรางไร้หินรองรางในทุกที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานที่แข็งแรง ทั้งในอุโมงค์และบนสะพานลอย[ 9 ] ส่วนที่เหลือจะใช้รางไร้หินรองรางในที่โล่ง

ข้อดีเพิ่มเติมของรางไร้หินรองราง ได้แก่การระบายน้ำ ที่ดีขึ้นและควบคุมได้ การกำจัดความเสียหายจากหินรองรางที่ปลิวว่อน บนรถไฟ และ โครงสร้าง ทางวิศวกรรมโยธาโครงสร้างส่วนบนที่ตื้นกว่า และความเป็นไปได้ของส่วนที่สามารถวิ่งผ่านได้ เช่นทางข้ามหรือเลนรถราง-รถบัส ร่วม ที่รถแบบใช้ลมสามารถวิ่งผ่านได้ เมื่อใช้ในสถานี รางไร้หินรองรางจะทำความสะอาดได้ง่ายกว่า[ 9 ] [ 2 ]

รางฝังพื้นมีศักยภาพในการเพิ่มความปลอดภัยด้วยระบบป้องกันการตกรางที่ง่าย และช่วยรองรับรางที่ชำรุด นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการวางแผ่นพื้นด้วยกระบวนการหล่อแบบเลื่อน (slipform process) ประโยชน์ทั้งหมดเหล่านี้ส่งผลให้การเข้าถึงรางสำหรับรถไฟเพิ่มขึ้น

ข้อเสีย

ข้อเสียเปรียบหลักของรางไร้หินรองรางคือต้นทุนการก่อสร้างเริ่มต้นที่สูงกว่ามากในบางครั้ง แม้ว่าตัวเลขจะแตกต่างกันไปตามประเภทการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐานของราง (โดยทั่วไปแล้วรางไร้หินรองรางจะเหมาะสมกับโครงสร้างพื้นฐานที่ทำจากคอนกรีตเช่นกัน เช่น ในอุโมงค์หรือบนสะพานลอย) แต่Deutsche Bahnประมาณการในปี 2015 ว่าต้นทุนการก่อสร้างรางไร้หินรองรางในหลายกรณีสูงกว่าโครงสร้างแบบดั้งเดิมถึง 28 เปอร์เซ็นต์[ 10 ]อย่างไรก็ตามต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของรางไร้หินรองรางโดยทั่วไปจะต่ำกว่ารางที่มีหินรองรางเนื่องจากการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่ามาก[ 11 ]

ข้อเสียเพิ่มเติมของรางที่ไม่มีหินรองราง ได้แก่ ความยากลำบากในการปรับหรือแก้ไขรูปทรงเรขาคณิตของรางเมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้ว ความจำเป็นของโครงสร้างพื้นฐานที่มั่นคง (เนื่องจากการปรับโครงสร้างส่วนบนอาจยุ่งยาก) การปล่อยเสียงรบกวนที่สูงกว่าโดยทั่วไป และการซ่อมแซมที่ยาวนานและมีราคาแพงกว่าเมื่อแผ่นคอนกรีตเสียหาย (เช่น เนื่องจากข้อบกพร่องในการก่อสร้าง การสึกหรอ หรืออุบัติเหตุ) ความไม่ยืดหยุ่นของรางและความจำเป็นที่จะต้องระมัดระวังในการเปลี่ยนผ่านระหว่างรางที่มีหินรองรางและรางที่ไม่มีหินรองรางก็ถูกกล่าวถึงเช่นกัน[ 12 ] [ 13 ]

ประเภทการก่อสร้าง

โครงการรางแผ่นคอนกรีตยุคแรกมีประเภทการก่อสร้าง ฐานรอง และเทคโนโลยีการยึดที่หลากหลาย[ 14 ]รายการต่อไปนี้ประกอบด้วยประเภทการก่อสร้างรางแบบไร้หินรองรางที่ใช้กันในระดับสากลในระบบรถไฟหนัก (ตรงข้ามกับรถไฟเบารถรางหรือรถไฟฟ้าใต้ดิน ) เรียงตามลำดับเวลาของการใช้งานครั้งแรก[ 12 ] [ 15 ]

การจำแนกประเภทของระบบรางไร้บัลลาสต์[ 13 ]
พิมพ์ชนิดย่อยตัวอย่าง
การรองรับรางแบบแยกส่วนหมอนรองรางรถไฟที่หุ้มด้วยคอนกรีตเรดา 2000
คนนอนบนเตียงเอทีดี, จีทีอาร์ซี
แผ่นคอนกรีตสำเร็จรูปบ็อกล์
โมโนลิธิกลู่วิ่งสนามหญ้า
การรองรับรางอย่างต่อเนื่องโครงสร้างรางฝังตัวรางดาดฟ้า
รางรองรับอย่างต่อเนื่อง

เรดา 2000

เรด้า 2000 ก่อนเท
เรดา 2000 หลังจากเทเสร็จ

หนึ่งในการใช้งานรางแบบไร้บัลลาสต์ครั้งแรกๆ เกิดขึ้นที่เมืองเรดาประเทศเยอรมนี ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1972 [ 5 ]ระบบนี้พัฒนาเป็นระบบเรดา 2000 ซึ่งใช้ครั้งแรกในทาง รถไฟความเร็วสูง เออร์ฟูร์ท-ไลป์ซิก/ฮัลเลอ[ 16 ]ระบบนี้ใช้หมอนรองรางหรือบล็อกที่หุ้มด้วยคอนกรีตที่เทในสถานที่[ 13 ] [ 17 ]

เอทีดี

ATD เป็นตัวย่อของ Asphalt Supporting layer for Track Direct support ซึ่งมีลักษณะเป็นรางที่เชื่อมต่อกับหมอนรองรางที่ทำจากคอนกรีตบล็อกคู่ที่ติดตั้งบนชั้นรองรับแอสฟัลต์ มีการนำไปใช้กับรางรถราง[ 18 ] [ 19 ]

SBB Bözberg/STEDEF (SBB)

ระบบ Bözberg/STEDEF ประกอบด้วยหมอนรองรางคู่ที่เชื่อมต่อกันด้วยแท่งรางเหล็กและหุ้มด้วยรองเท้ายาง ส่วนประกอบทั้งหมดสามารถเปลี่ยนได้ทีละชิ้น ระบบ Bözberg/STEDEF ถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดยการรถไฟแห่งสหพันธรัฐสวิสในอุโมงค์ Bözbergในปี 1966 [ 9 ] STEDEF ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดย SATEBA [ 20 ]

บ็อกล์ (แม็กซ์ บ็อกล์)

รางรถไฟไร้หินบัลลาสต์ Bögl บนเส้นทางรถไฟความเร็วสูงนูเรมเบิร์ก–อิงโกลสตัด ท์

รางรถไฟไร้บัลลาสต์ของ Bögl มีลักษณะเด่นคือการใช้ แผ่นคอนกรีต สำเร็จรูปแทนโครงสร้างต่อเนื่องที่หล่อในสถานที่ก่อสร้าง ใช้ ปูนในการเชื่อมต่อแผ่นคอนกรีตหนัก 9 ตันเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานและเชื่อมต่อกันเอง ระบบ Bögl ได้รับการพัฒนาในประเทศเยอรมนีและทดสอบครั้งแรกที่Dachauในปี 1977 การติดตั้งแบบต่อเนื่องครั้งแรกเกิดขึ้นที่Schleswig-HolsteinและHeidelberg ในปี 1999 มีการติดตั้งแผ่นคอนกรีตจำนวน 406,000 แผ่นสำหรับการใช้งานบนเส้นทางรถไฟความเร็วสูงระหว่างปักกิ่งและเซี่ยงไฮ้[ 21 ]

รางคอนกรีตสำเร็จรูปของ ÖBB/PORR บนทางรถไฟความเร็วสูงนูเรมเบิร์ก-เออร์ ฟูร์ท บริเวณทางเข้าด้านใต้ของอุโมงค์ไรเตอร์สเบิร์ก

ÖBB/PORR (รางพื้นออสเตรีย)

รางรถไฟไร้บัลลาสต์ ของ ÖBB/ PORRประกอบด้วยแผ่นรางที่รองรับด้วยความยืดหยุ่น ระบบนี้ได้รับการทดสอบครั้งแรกในปี 1989 และกลายเป็นระบบมาตรฐานในออสเตรียในปี 1995 [ 22 ]และถูกนำไปใช้กับรางรถไฟกว่า 700 กิโลเมตรทั่วโลก รวมถึงโครงการขนส่งมวลชนเยอรมัน Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8 (German Unity Transport Project 8) รถไฟใต้ดินโดฮาและ รถไฟความเร็วสูง เดลี-มีรุต RRTS [ 23 ] ระบบ นี้จะถูกนำไปใช้กับสายรถไฟ ความเร็วสูง High Speed ​​2ของสหราชอาณาจักรยกเว้นในอุโมงค์และโครงสร้างพิเศษบางแห่ง[ 24 ]

รางรถไฟแบบไร้หินรองรางชนิด "รางลดแรงสั่นสะเทือน" โดยรางยึดติดกับหมอนรองรางคอนกรีตที่วางอยู่ในแผ่นคอนกรีต ณ สถานีอเนกประสงค์เซดรุนของอุโมงค์ฐานก็อทฮาร์ด
รางรถไฟแบบไร้หินรองรางชนิด "รางลดแรงสั่นสะเทือน" ในสถานีอเนกประสงค์เซดรุนของอุโมงค์ฐานก็อตฮาร์ด

รางรถไฟลดแรงสั่นสะเทือน (ราง Sonneville/Vigier)

ระบบรางสั่นสะเทือนต่ำ (LVT) คล้ายกับ Bözberg/STEDEF ตรงที่ใช้หมอนรองรางคู่ที่หุ้มด้วยยางเช่นกัน[ 9 ] [ 25 ]อย่างไรก็ตาม LVT ไม่มีแท่งยึด[ 9 ]ระบบนี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบโดย Roger Sonneville ร่วมกับการรถไฟแห่งสหพันธรัฐสวิสในช่วงทศวรรษ 1990 [ 3 ]ก่อนที่จะขายสิทธิ์ให้กับ Vigier Rail ในปี 2009 [ 26 ] LVT ได้เริ่มใช้งานในอุโมงค์ช่องแคบอังกฤษตั้งแต่ปี 1994 เนื่องจากชื่อภาษาเยอรมันของอุโมงค์คือEurotunnelบางครั้ง LVT จึงถูกเรียกว่า Euroblock LVT ถูกนำมาใช้กับรางรถไฟกว่า 1,300 กิโลเมตรทั่วโลก รวมถึง อุโมงค์ฐาน Lötschberg , GotthardและCeneri ของสวิตเซอร์แลนด์ เส้นทางรถไฟความเร็วสูง Suin Line ระหว่าง Songdo และ Incheonของเกาหลีใต้โครงการ Marmarayของตุรกีและเส้นทาง East LondonของLondon Overgroundรวมถึงบนสะพานลอยในเขตเมือง[ 27 ] [ 28 ] LVT ได้กลายเป็นระบบรางไร้บัลลาสต์มาตรฐานในสวิตเซอร์แลนด์[ 29 ]

ไอเวส

ระบบ IVES ( Intelligent , Versatile , Efficient and Solid ) เป็นผลิตภัณฑ์ของ Rhomberg Rail ระบบนี้ประกอบด้วยชั้นฐาน (โดยทั่วไปคือคอนกรีตแอสฟัลต์ทั่วไป) และองค์ประกอบโครงสร้างด้านข้างที่เป็นคอนกรีต ซึ่งองค์ประกอบยึดรางประเภท DFF 304 [ 30 ] จะถูกฝังโดยตรง – ไม่จำเป็นต้องใช้หมอนรองราง ความยืดหยุ่นที่จำเป็นนั้นได้มาจากแผ่นกลางที่ยืดหยุ่นได้ในองค์ประกอบยึดรางเท่านั้น

องค์ประกอบโครงสร้างของระบบนี้ผลิตขึ้นเป็นรายชิ้นและสามารถวางในแนวราบหรือแนวยาวบนชั้นฐานได้ องค์ประกอบโครงสร้างมีร่องที่ด้านบน ซึ่งจะวางองค์ประกอบยึดรางลงไป จากนั้นจึงยกรางขึ้นไปวางบนองค์ประกอบยึดรางและสร้างโครงรางขึ้น ตำแหน่งที่แน่นอนของโครงรางสามารถปรับได้ทั้งในแนวตั้งและแนวนอน สุดท้าย องค์ประกอบยึดรางจะถูกล็อคด้วยแรงเสียดทานกับองค์ประกอบโครงสร้างโดยใช้ปูนยาแนวที่มีความแข็งแรงสูง ด้วยโครงสร้างที่หลากหลายและการติดตั้งที่ง่าย IVES จึงเหมาะสำหรับรางทุกประเภท[ 31 ]

หลังจากการทดสอบ ราง IVES เส้นแรกได้รับการติดตั้งในอุโมงค์ Asfordby ของสนามทดสอบ Old Dalbyในประเทศอังกฤษในปี 2013 [ 32 ]และตั้งแต่นั้นมา ราง IVES อีกเจ็ดเส้นก็ถูกสร้างขึ้น ราง IVES ที่ยาวที่สุดวิ่งผ่านอุโมงค์ Bruggwald ในสวิตเซอร์แลนด์ โดยมีความยาวรวม1,731 เมตร (5,679 ฟุต ) [ 33 ]  

รางดาดฟ้า

รางดาดฟ้าประกอบด้วยคานคอนกรีตที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งฝังอยู่ในดินโดยมีรางยึดอยู่ด้านบนโดยตรง คานคอนกรีตทำเป็นแบบกลวงเพื่อให้เข้ากับความหนาแน่นของดิน เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของคานกลวงและน้ำหนักเบา จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบที่มีโปรไฟล์ต่ำบนดินอ่อน รางดาดฟ้าได้รับการนำไปใช้ในส่วนเล็ก ๆ ของHavenspoorlijn Rotterdamซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของBetuweroute [ 34 ] [ 35 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ballastless_track&oldid=1340894682 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รางแบบไม่มีบัลลาสต์

รางไร้หินรองรางหรือรางแผ่นคอนกรีต เป็นโครงสร้างพื้นฐานของ รางรถไฟประเภทหนึ่งซึ่งการผสมผสานระหว่างหมอนรองรางและหินรองราง แบบดั้งเดิม

ลักษณะเฉพาะ

ในรางรถไฟแบบไร้หิน รองราง รางรถไฟ อาจได้รับการรองรับแบบแยกส่วนหรือแบบต่อเนื่อง รางที่รองรับแบบแยกส่วนจะวางอยู่บนแผ่นรองยางยืดและยึดติดอย่างแน่นหนากับหมอนรองรางคอนกรีตชนิดพิเศษ หมอนรองรางเหล่านี้จะถูกฝังลงในคอนกรีตโดยตรงหรือในปลอกยาง...

ข้อดี

ข้อดีของรางแบบไร้บัลลาสต์เมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบดั้งเดิมคือรูปทรงรางที่สม่ำเสมอมาก อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นถึง 100 ปี และความต้องการ การบำรุงรักษา ที่ ลดลง [ 5 ] [ 6 ]

ข้อเสีย

ข้อเสียเปรียบหลักของรางไร้หินรองรางคือต้นทุนการก่อสร้างเริ่มต้นที่สูงกว่ามากในบางครั้ง แม้ว่าตัวเลขจะแตกต่างกันไปตามประเภทการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐานของราง (โดยทั่วไปแล้วรางไร้หินรองรางจะเหมาะสมกับโครงสร้างพื้นฐานที่ทำจากคอนกรีตเช่นกัน เช่น...