知乎日報：鋼軌也需要一個好枕頭你注意過軌道之下的他們嗎？
前幾天開了一個會，剛好説到了軌枕的問題，我就順便也在這裏説一説。
軌枕，顧名思義，就是鋼軌“枕”着的那個部件，貌不驚人，但是實際上是極其重要，它對軌道重要性不亞於枕頭對於犯了頸椎病的我的重要性。
軌道結構是由幾大件組成，分別是鋼軌、軌枕、道牀、連接零件，教科書上説軌枕是承受鋼軌的壓力並均勻的傳遞給道牀的設備，它和鋼軌是通過連接零件連接的。今天咱們只説軌枕，重點説地鐵上使用的軌枕，先看看圖
不廢話，老套路，還是先上目錄~~
地鐵的軌枕主要就是普枕和岔枕，橋上現在一般都用道牀板了，沒有專門的橋枕的説法。所謂普枕就是普通線路地段的軌枕，岔枕就是道岔上用的軌枕，主要的區別就是長度和承軌位置的不同。
普枕的長度一般是 2500mm，也就是兩米五;岔枕的長度根據鋪設的位置不同有區別，從 2500 到 4800 不等，現在出現了非常多型的道岔，也存在着更長的岔枕，但是俺沒見過~~~
下面説説材質
—軌枕的材質有很多種，最早出現的就是木頭，“枕木”這個詞也是來源於此，但是枕木和木枕還真不是一個意思，大家不要搞混了。
木枕一般由馬尾松、落葉松等油脂含量比較高的木料製成，它的優點缺點一樣的明顯。
——彈性好。軌下剛度(彈性)是軌道結構重要指標，彈性太差會對鋼軌和車輛造成額外的傷害。木枕的彈性非常好，甚至都不需要在軌下設置彈性墊片就可以直接使用。
——加工、運輸、鋪設簡單。木料直接加工成需要的尺寸再浸泡防腐液就可以了，由於比較輕運輸起來也方便。鋪設也是一樣的道理，輕便好運輸自然也就好鋪設。話説以前線路工考試有一個題目就是考扛木枕，你給我扛一個混凝土枕試試?
——和鋼軌連接簡單。先前的木枕都是直接一塊墊板幾個道釘打上去就算是固定好了，比現在的各型扣件簡單多了。當然，有點也是缺點，它不太可靠。道釘長這樣~~
——絕緣性好。這個也不用多説，木材 + 防腐油的結合，不過絕緣到底有多好我也真是沒有實際測過。
——消耗木材，不環保。這個不用多説吧，基本木枕就是山上長出來，雖説現在可以採用輪伐等辦法減少對環境的影響，但是畢竟還是有影響不是?拿這些木料去做傢俱也好啊。
——均一性不好，彈性、強度不均。這個很好理解吧，不同的樹的彈性不同，同一顆樹的不同位置也不同，就想沒有兩片一樣的樹葉一樣，也沒有兩根一樣的軌枕，畢竟是自然生長的不是同一個模子做出來的。這就帶了軌下剛度的不均勻，這對跑的比較快的線路是非常不利的，所以現在木枕主要使用在車輛段內，正線已經基本不用了。
——易腐蝕，使用年限小。説是泡過了防腐油，而且要泡透(現在的要求浸入深度大於 13mm，不同的等級要求略有不同，就不細摳了)，但是畢竟還是木頭，硬度、強度都沒有辦法跟混凝土等材料比，現在木枕能用 10 年已經很不錯了。Ps，木枕看起來黑黝黝的，就是因為跑了防腐油~~
——持釘能力差，幾何形位保持困難。木枕固定鋼軌的形式可以看成是把鋼軌釘在木枕上(實際上還有連接零件，咱們在此略去)，車輪經過的時候會對道釘有側向的力，時間長了道釘就會跑，鋼軌也會跑，這樣軌距(可以簡單理解為兩根鋼軌之間的距離)等幾何形位就變了，就需要調整了。畫了一個簡單的示意圖
—由於木枕的缺點那麼多，無法適應高速、重載、客專、地鐵等線路的需要，於是出現了混凝土軌枕。
我國先後生產了十幾種水泥枕，由於混凝土抗壓不抗拉的特性，在其中加入了縱向鋼筋以加強抗拉性能，但是還是會開裂，於是開始生產預應力軌枕。現在的水泥枕基本都是預應力軌枕，基本解決了開裂的問題。至於啥是預應力，大家去問@豬小寶，他是專家，我只是一個搞軌的，我也不太懂啊~~來看看水泥枕的特性
——阻力大，有利於保持框架的穩定。由於水泥枕質量大、扣件和鋼軌連接緊固，所以由鋼軌和軌枕構成的軌道框架穩定性好，説白了就是跑車對軌道框架的影響下，不會帶着跑。另外，水泥枕的地面在加工的時候故意做的很粗糙，這樣就會和道牀更加緊的咬合在一起，進一步增加阻力。看我手畫一個軌道框架，是不是很像?大概就是這個意思
——節約木材。這個不用多説吧?
——使用年限長。只要質量沒有問題，水泥枕的設計使用年限一般是 40 年，實際使用可能還不止，別是是地鐵上，車比較輕，那玩意壓不壞啊。
——保持軌距能力強。看看扣件的區別就知道了，框架強、扣件也強，當然軌距保持能力強。下面這圖是國內地鐵普遍使用的無螺栓扣件(我把主要部件標了一下)~~
——彈性差。這個是必然的，石頭的和木頭的彈性肯定是有差別，所以解決辦法是在鋼軌和軌枕之間加彈性橡膠墊，既增加彈性又絕緣。大家可以看見上面扣件圖裏有兩塊緩衝橡膠墊片，厚度一共是 22mm。
——質量大，運輸、鋪設、維護工作量大。一根水泥枕差不多有 400 多斤，運輸和鋪設都很困難，維護階段要是需要更換那也很麻煩(但是確實是換的少)，都是因為一個字，重!
—木枕和混凝土枕都不完美，於是人們又製造了合成樹脂軌枕(合成枕)，是一種玻璃長纖維和硬質聚氨酯為主要原料的軌枕。
合成枕的特點我就不一一説了，它基本是綜合了木枕和水泥枕的優點而避免了它們的缺點，輕、耐腐蝕、持釘能力強、彈性好等等，感覺就像是完美的，但是也有缺點，那就是……貴!不是貴個 30%、50% 啥的，是貴幾倍的價格，簡直是喪心病狂。
所以，雖然很喜歡用合成枕，但目前只用在岔枕、小半徑曲線等位置，我用了十幾年還真的一根都沒有換過。但是其他位置還是水泥枕為主，畢竟價錢在那裏擺着~~~
至於鋼枕，我只是聽説，還沒見過，啥也説不出來啊
下面是幾張軌枕的圖
當然，水泥枕的結構形式非常多樣，在地鐵常用的就有長軌枕(圖片展示的就是)、短軌枕、短岔枕、彈性短軌枕、梯形軌枕等等……
上面就是關於軌枕不得不説的故事，寫完仰脖子一看晚上 9 點了，頸椎病又犯了。