轨距是铁路轨道两条钢轨之间的距离(以钢轨的内距为准)。国际铁路协会在1937年制定1435mm为标准轨(等于英制的4呎8½英寸),世上大约百分之六十的铁路的轨距是标准轨。这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。
直线轨距
世界各国铁路凡直线轨距为1 435 mm的称标准轨距;大于1 435 mm的称宽轨距,如1 676 mm、1 524 mm、1 520mm等;小于1 435 mm的称窄轨距,如1 067 mm、1 000mm、762mm、600mm等。中国铁路主要采用标准轨距,只有台湾采用1 067mm,昆明至河口采用1 000mm窄轨距。印度、巴基斯坦、阿根廷、智利等国主要采用1 676 mm宽轨距;俄罗斯采用l 520 mm宽轨距;日本一般铁路采用 1 067 mm的窄轨,东海道、山阳等新干线则采用1 435 mm的标准轨距;美国、加拿大及欧洲大部分国家都采用1 435 mm标准轨距;非洲加纳、刚果、坦桑尼亚、赞比亚等国采用1067 mm窄轨距,几内亚、埃塞俄比亚、喀麦隆等国采用1 000mm窄轨距。
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10~16 mm处,所以中国《铁路技术管理规程》规定,肯线轨距是在钢轨头部踏面下16 mm 范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。
标准轨历史:
标准轨由最先使用铁路的英国提出。设计及建造史托顿及达灵顿铁路的英国工程师罗拔·史蒂芬森提出4呎8½ 吋的轨距,并成功说服火车制造商生产4呎8½ 吋(即1435毫米)轨距的机车及车辆。由于史提芬逊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呎8½ 吋作为标准轨距。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呎8½ 吋的轨距的来源,有人认为是古罗马的战车轮距。但亦有人指出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呎8½ 吋。
各国轨距:
美洲
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。
阿根廷及智利的铁路轨距为1676mm。
欧洲
欧洲大部分国家都是使用标准轨。
爱尔兰及北爱尔兰的轨距是1600mm。
西班牙及葡萄牙的轨距为五呎五吋半。西班牙的正式标准是1674mm,葡萄牙则为1665mm,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。
十九世纪的俄罗斯选用1524mm的(五呎)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1520mm轨距。这比1524mm窄4mm,有时两者的车辆可以互换。
亚洲及澳洲
澳洲本来采用标准轨,后来因为某些原因而在维多利亚省及南澳洲出现了5呎3吋(1600mm)的轨距。部分地方亦有3呎6吋(1067mm)的路轨。昆士兰铁路在建立之初,便使用1067mm(3'6")的窄轨,是全世界最大的窄轨系统。
南亚洲的印度、巴基斯坦、孟加拉及斯里兰卡的铁路轨距不一,但多数为1676mm。印度现有计划将所有窄轨改成1676mm 。
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。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。
印尼轨距主要是1067mm。
日本的铁路轨距主要为1067mm(3呎6吋)。日本建造高速铁路(新干线)时选定1435mm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,所以现在正在开发变距车辆。
台湾在清代修筑台北-新竹线时选用1067mm,日治时期相沿并续修至高雄,台湾高速铁路、台北捷运及高雄捷运则为标准轨。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,日治时期花莲-台东线原为762mm,十大建设时配合北回铁路改造为1067mm。
根据台铁代理局长何暖轩于2006年9月8日发表之新闻稿,未来台铁计划逐步将现行1067mm轨距铁道,更改为1435mm标准轨。 目前计划配合东部干线改良计划先行执行改轨工程。
中国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。中东铁路曾经使用过1520mm的宽轨。山西的同蒲铁路和正太铁路曾用过1000mm(已改造),云南的昆河铁路仍为1000mm。香港九广铁路亦使用1435mm标准,但香港地铁却跟伦敦地铁一样,用稍窄的1432mm。
非洲
南非及安哥拉、博茨瓦纳、刚果、加纳等国多数使用1067mm轨距。
最佳轨距的争论:
自十九世纪铁路开始出现,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:
世上最重的货车可以在美国及澳洲的标准轨上行走。宽轨不一定可以载重更多。
高速铁路都是采用标准轨,宽轨不一定较快
澳洲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
建造标准轨的轻便铁路与窄轨铁路价格相差并不大
窄轨铁路亦可以建成达到标准轨一样的负载量
以此看来,选择宽轨或窄轨不一定比选择标准轨节省金钱;但却失去了与标准轨之间的兼容性。
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。
未来:
所有的高速铁路都是采用标准轨的。现在欧盟亦在协助东欧波罗的海诸国从俄国的1520mm轨距改成标准轨。西班牙及葡萄牙亦为准备行走高速铁路,而正在建造标准轨铁路。澳洲除了少数跨州路段铺有标准轨或双轨距,各州的铁轨并没有更动的提案。
相关趣闻: 轨距标准的来历
经济学中有个名词称为「路径依赖」,它是类似於物理学中的"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於我们理解这一概念,并且加深对其后果的印象。 美国铁路两条铁轨之间的标准距离是四点八五英尺。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,为什堋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,而这个四点八五英尺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,马车为什堋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。为什堋? 因为这些路上的辙迹的宽度为四点八五英尺。 这些辙迹又是从何 > > 而来呢? 答案是古罗马人定的,四点八五英尺正是罗马战车的宽 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:罗马人为什堋用四点八五英尺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梭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,为什堋?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:可能今天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。