常用碳素鋼或中錳鋼制造，其斷面為工字形，用以承受機車車輛的車輪荷載，并將承受的荷載傳給軌枕；同時為車輪的滾動提供連續(xù)、平順的表面和引導車輪運行，這種
鐵軌
軌道部件稱為鋼軌。在電氣化鐵路和自動閉塞信號線路上，鋼軌還可兼作電路導體。鋼軌的種類通常以每米鋼軌的重量表示。中國鐵路的鋼軌有每米60、50、45、43公斤等種類。在使用英制單位的國家鋼軌有碼132、112、90磅等種類。不同種類的鋼軌適用于不同的鐵路線路，主要是依據(jù)線路上運行的機車車輛的軸重、行車速度、線路運輸量等選用，如輕型鐵路可采用每米重量較小的鋼軌，有的輕型鐵路采用每米僅10余公斤的鋼軌；重型鐵路可采用每米重量較大的鋼軌，美國賓夕法尼亞鐵路采用每碼155磅的鋼軌。
工字形鋼軌主要由上部的“軌頭”和下部的“軌底”，以及連接軌頭和軌底的“軌腰”組成。鋼軌斷面的設計，除考慮它的抗彎能力、軌頭的抗壓和耐磨能力、軌底的支承面積以及抗傾倒能力等強度和穩(wěn)定性因素外，還須考慮經(jīng)濟合理性和軋制技術(shù)可行性等因素。中國鐵路各型鋼軌的主要尺寸如表1 。 軌道
各國鐵路鋼軌的標準長度是不同的。如美國鋼軌標準長度為11.9米（39英尺）;聯(lián)邦德國為45米或60米;中國為12.5米和25米。另外，鋼軌還有縮短軌，比標準長度縮短40、80、120、160毫米等數(shù)種，主要用于鋪設曲線線路軌道。
火車軌道圖集(19張)
鋼軌必須具有足夠的強度、韌性和耐磨性能。如果鋼軌發(fā)生斷裂和破損，將危及行車安全。鋼軌的斷裂和破損多數(shù)發(fā)生于有缺陷的軌頭、軌頭與軌腰連接處以及螺栓孔周圍等處。鋼軌斷裂處一般有疲勞源，斷裂呈脆性狀態(tài)。鋼軌生產(chǎn)時如有未切凈的殘余縮孔或有害偏析，使用時也可能造成軌腰劈裂。
軌枕
鋪設在道床和鋼軌之間，用以承受從鋼軌傳來的力和振動，并傳給道床；同時用以保持鋼軌軌距和方向，這種軌道部件稱為軌枕。軌枕除將鋼軌傳來的力振動傳給道床外，它本身也能吸收部分振動能。每公里鐵路線路上鋪設的軌枕數(shù)，是根據(jù)線路上的機車車輛運行速度和運輸量等因素確定的。機車車輛運行速度高和運輸量大的線路鋪設軌枕數(shù)多。中國鐵路在直線線路上每公里一般鋪設軌枕1840、1760和1600根。軌枕按材料性質(zhì)分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。
鐵軌
①木枕，又稱枕木。世界各國鐵路用木枕鋪設的軌道約占軌道總長的70%。木枕的優(yōu)點是彈性好，易于鋪設，與鋼軌的聯(lián)結(jié)比較簡單，絕緣性能好；缺點是使用壽命短（如易腐朽、易機械磨損及劈裂）。
制作木枕的木材必須堅韌而有彈性，常用山毛櫸、橡木、松木等木材制作。木枕經(jīng)防腐處理后稱為油枕，可延長其使用壽命。木枕尺寸因木材種類、產(chǎn)量以及所承受荷載不同而不同。中國鐵路木枕大多數(shù)是用松木制作，干線上的木枕長2.5米、橫截面為矩形,截面的底寬為22厘米、高為16厘米。
?、诨炷琳恚址Q砼枕。第二次世界大戰(zhàn)以后，混凝土枕開始大量采用，它的優(yōu)點是穩(wěn)定性好，使用壽命長，養(yǎng)護維修費?。蝗秉c是重量大、彈性及絕緣性能差，在軌底部分須設緩沖絕緣墊層等。
混凝土枕的主要類型有整體式預應力鋼弦混凝土枕、整體式預應力高強度鋼筋混凝土枕和鋼桿式混凝土枕等。中國自1958年以來，主要推廣使用前兩種類型。
?、垆撜?。優(yōu)點是抗腐菌侵蝕，抗白蟻和蟲蛀；缺點是易受化學性腐蝕，不絕緣，維修費用高。鋼枕僅在聯(lián)邦德國和瑞士的一些鐵路上，以及地處熱帶的一些鐵路上應用，我國解放前在部分線路也有應用。
聯(lián)結(jié)零件
分中間聯(lián)結(jié)零件和接頭聯(lián)結(jié)零件兩種。
①中間聯(lián)結(jié)零件:鋼軌與軌枕的扣件,包括普通道釘、螺紋道釘、剛性或彈性扣鐵、墊板、墊層、防爬器及軌距桿等。中間聯(lián)結(jié)零件具有足夠的強度和耐久性，并具有一定的彈性，能保持鋼軌和軌枕的可靠聯(lián)接和相對固定的位置，并能減緩線路殘余變形積累速度。中間聯(lián)結(jié)零件本身應構(gòu)造簡單，以便于裝配、卸除和調(diào)整軌道的軌距及水平等。
鐵軌
木枕和鋼軌的聯(lián)結(jié)一般采用普通道釘，木枕和鋼軌間的鐵墊板，也用普通道釘固定，它安裝方便，應用廣泛。歐洲鐵路有的采用剛性扣鐵的分開式扣件聯(lián)結(jié)木枕和鋼軌，其優(yōu)點是扣壓力強，能有效防止鋼軌縱橫向位移；缺點是零件多，用鋼量大。也有采用彈條式扣件的，扣壓力較強,裝卸較方便。采用混凝土的軌枕的軌道,軌枕和鋼軌間須設置彈性墊層以減少沖擊力，其聯(lián)結(jié)零件有扣板、彈片及彈條等，用螺栓聯(lián)結(jié)。鋼枕在頂面上支承鋼軌部分的兩側(cè)，各留有螺栓孔，將螺栓插入孔內(nèi)固定在鋼枕上，再在螺栓上部裝上扣鐵扣住鋼軌，從而實現(xiàn)鋼枕和鋼軌的牢固聯(lián)結(jié)。
列車車輪滾動和縱向滑動，以及列車制動等產(chǎn)生的縱向力，能使整個軌道或鋼軌縱向移動。為了防止軌道或鋼軌的縱向移動,除了利用扣件能產(chǎn)生縱向阻力外,還需裝設防爬器，以增加扣件的縱向阻力。防爬器有彈簧式及穿梢式等形式。軌距桿是裝設在鐵路曲線區(qū)段，用以保持軌距的零件。
?、诮宇^聯(lián)結(jié)零件：聯(lián)結(jié)兩根鋼軌的零件，主要有夾板、螺栓和彈簧墊圈。夾板又稱魚尾板，因最早設計制作的夾板截面形狀如魚尾而得名。板上一般有4個或6個螺栓孔。螺栓用以聯(lián)結(jié)夾板和鋼軌，螺栓擰緊后，可把兩個軌端夾緊，使接頭處鋼軌能承受車輪的作用力。彈簧墊圈是用于增加螺栓帽和螺栓螺紋間的壓力，防止螺栓帽因
列車通過時引起的振動而松退的零件。
道床
用碎石、卵石或砂等道碴材料組成的軌道基礎，用以將軌枕的荷載均勻地傳布到路基上，以及防止軌枕的縱向和橫向移動；同時，為軌道提供良好的排水、通風條件，以保持軌道干燥，使軌道具有足夠的彈性。
道床材料一般用堅韌的玄武巖或花崗巖碎石，有的也用石灰?guī)r碎石，但不如前二者好。碎石有不同的形狀和大小，才能互相擠緊，防止松動。中國鐵路道床所用碎石粒徑有三種規(guī)格：20～70毫米的用于新建道床和道床的大修及維修；15～40毫米的用于道床維修;3～20毫米的用于道床墊碴起道。道床材料也常用規(guī)定級配的篩選卵石、天然卵石、礦碴或砂子等，但這些材料修筑的道床質(zhì)量較差。粗砂、中砂一般僅作墊床之用。墊床一般只在繁忙干線的碎石道床和路基面之間鋪設。
道床的厚度和寬度是根據(jù)
鐵路等級確定的，中國鐵路規(guī)定道床厚度為25～50厘米。道床可以是單層的或雙層的，鐵路正線上一般采用雙層道床，下面的一層稱做墊層,可以防止翻漿冒泥,其厚度一般不小于20厘米。不易風化的砂石路基，可以不鋪墊層。道床頂面的寬度決定于軌枕長度。中國鐵路在使用混凝土軌枕的線路上規(guī)定道床寬度為3.1米。碎石道床的邊坡為1:1.75。
20世紀60年代以來，用瀝青砂漿灌注在普通道床里把道碴固結(jié)起來,或用瀝青混凝土壓實層作道床底部,再用瀝青膠砂作為調(diào)整層的瀝青道床，逐漸在一些運輸繁忙的鐵路線上試用。由于這種道床有利于提高道床的承載能力和線路穩(wěn)定性，并有利于道床防水和防臟，減少了線路維修工作量，而受到各國鐵路的重視。
道岔
連接兩股相鄰軌道的專用設備，主要由轉(zhuǎn)轍器、轍叉和連接軌道組成。道岔的作用是為機車車輛由一股軌道轉(zhuǎn)入另一股軌道提供通道。
對軌道的軌距水平、左右軌面水平、前后高低和線路方向、曲線軌道超高、軌底坡，以及鋼軌接頭軌縫等所作的規(guī)定。在鐵路干線的直線區(qū)段，中國鐵路規(guī)定標準軌距為1435毫米，其誤差不得超過+6至-2毫米。左右軌面水平的高低差不得大于 4毫米。前后高低及線路方向用10米長的弦量測，容許誤差不得大于4毫米。
在曲線軌道上,須根據(jù)曲線半徑加寬軌距,中國標準軌距鐵路的最大容許軌距為1450毫米。為了平衡車輛在曲線軌道上行駛時的離心力，軌道外軌須高于內(nèi)軌（簡稱超高）。中國鐵路規(guī)定最大超高量不得大于 150毫米。在直線與曲線軌道連接處須設置緩和曲線，使曲線的曲率和超高逐漸變更，以保證運輸?shù)陌踩c舒適。
車輪踏面有向線路中心1:20的斜度，因此鋼軌軌面也需相應內(nèi)傾，以防鋼軌軌面磨耗不勻和軌腰彎曲。為此，在鐵路線的直線段上，鋼軌鋪設時軌底要有一定坡度，即軌底坡。中國鐵路規(guī)定軌底坡為1:40或1:20的斜坡。
軌道上相聯(lián)接的鋼軌間，其接頭處留有軌縫，以備鋼軌受熱膨脹。鋼軌接頭除普通接頭外，還有各種特殊接頭，如聯(lián)結(jié)兩種斷面不同鋼軌的異形接頭；
軌道電路需要絕緣而使用絕緣材料的絕緣接頭；以及伸縮接頭或伸縮調(diào)節(jié)器等。對于各種接頭的軌縫，各國都有相應規(guī)定，如中國鐵路規(guī)定，普通接頭的軌縫最大時不應超出16毫米。
在列車動力作用下，軌道各組成部分產(chǎn)生的應力和應變的計算。
軌道承受的荷載很復雜。例如鋼軌，除承受車輪的垂直作用力外，在曲線路段還承受車輛的離心力，在直線路段,還承受車輛蛇形運動所產(chǎn)生的橫向力。此外,軌道還承受溫度變化所產(chǎn)生的軸向拉力或壓力，以及軌面不平或車輪扁瘢而產(chǎn)生的簧下質(zhì)量振動的慣性力等，使鋼軌產(chǎn)生撓屈和彎矩。在軌道強度的靜力計算中，對鋼軌撓屈和彎矩的計算，是把鋼軌視為一根支承在許多等彈性支座或連續(xù)彈性基礎上的無限長梁。假定各支座的彈性系數(shù)為
D，其單位為公斤/厘米，鋼軌截面上作用著的集中豎直荷載為
P,其單位為公斤，鋼軌的撓曲變形就如圖1,a所示。梁的彎曲變形,在梁的各段上會產(chǎn)生正的或負的彎矩,可用圖2,b表示。根據(jù)
P、
D等值可算出彎矩及鋼軌各部分的彎應力。車輪在鋼軌上的荷載除產(chǎn)生彎矩外，還有接觸應力和剪應力。接觸應力的大小和車輪直徑及軌頂面圓弧半徑有關(guān)。這種力很大，往往超過鋼軌鋼材的屈服強度。軌枕也可視為支承在彈性基礎上的梁。一般情況下，軌枕的軌底下截面將承受較大的正彎矩，中間截面將承受負彎矩，如圖2所示。圖2中
Q為荷載，a、b、c分別為不同道床支承條件下軌枕各個截面上的力矩變化情況。道床內(nèi)應力分布是復雜而多變的。為簡化計算，假定在枕端1米范圍內(nèi)壓力均勻分布,枕底壓力以擴散角嗘按直線擴散傳遞到路基面，枕底以下各深度道床受壓力分布情況如圖3所示。圖中
Q為鋼軌作用于軌枕上的動壓力，單位公斤；
b為軌枕寬度，單位厘米；
b為軌枕有效支承長度,單位厘米；在一定條件下，鋼軌、扣件、道床及路基面所受的力都可以計算。 列車在運動中還產(chǎn)生許多附加力。目前各國一般采用速度系數(shù)、偏載系數(shù)和橫向水平力系數(shù)等方法，以靜荷載來推算動荷載。這些系數(shù)從實驗或計算中求得。
軌道在列車重復荷載作用下，會引起軌道部件的疲勞傷損，以及磨耗的積累和軌道殘余變形的積累。因此在軌道結(jié)構(gòu)設計時，除考慮機車車輛的軸重、行車速度等參數(shù)外，還應考慮運輸量，并考慮軌道設備的承載能力和軌道使用狀態(tài)等因素，這樣才能設計出最佳的軌道。
隨著鐵路運量的增加，以及機車車輛軸重和行駛速度的提高，相繼出現(xiàn)了許多新型軌道，如無縫線路、寬軌枕線路、整體道床線路和板式軌道等。
無縫線路
又稱焊接長鋼軌線路，是一種把普通鋼軌焊接起來不留軌縫的線路,焊接鋼軌每根長不少于200米,實際應用的一般為800～1000米或更長一些。長軌是在規(guī)定溫度范圍內(nèi)鋪設并固定在軌枕上的。長軌端部有軌縫，而中間部分不能隨溫度升降而伸縮。因此，鋼軌中段夏季將產(chǎn)生很大的溫度壓力，冬天將產(chǎn)生很大的溫度拉力。鋼軌內(nèi)的最大壓力和拉力可根據(jù)鋼軌鋪設地的年最高氣溫和最低氣溫計算，鋼軌所受最大壓力應不致于造成軌道臌曲，所受最大拉力應不致于造成鋼軌斷裂。
過山車軌道(19張)
無縫線路大量減少了鋼軌接頭，減少了車輪通過接頭時對鋼軌的沖擊，有利于節(jié)約線路維修費用，延長鋼軌使用壽命，減弱機車車輛噪聲等,因此,發(fā)展較快。在20世紀30年代，德國和美國鐵路開始進行小量試鋪無縫線路，到1981年止，全世界已鋪設無縫線路約30萬公里，其中中國鋪設約8000公里。
寬軌枕線路
又稱軌枕板線路。是用預應力混凝土軌枕板，密排鋪設在經(jīng)過壓實的道床上，板縫間用瀝青或其他材料填封所修筑的線路。預應力混凝土軌枕板寬55厘米，比普通預應力混凝土軌枕底寬寬兩倍，其長度和厚度同普通預應力混凝土軌枕相同（見彩圖）。因此，寬軌枕和道床間的接觸面積比普通軌枕和道床間接觸面積增大一倍，從而減少了對道床的壓力。
寬軌枕線路適用于繁忙干線，也可鋪設在維修困難的隧道和站場內(nèi)，不論石質(zhì)或土質(zhì)路基均可鋪設，但在具有翻漿冒泥病害的路基上鋪設必須先將路基病害經(jīng)過整治。寬軌枕線路的主要優(yōu)點有：①軌道下沉量小。震動加速度比混凝土軌枕線路小，鋪設后下沉速度逐漸減慢和停止。所以線路維修工作量大大降低，約為普通混凝土軌枕線路的三分之一。②軌道易保持整潔。臟污不易侵入道床，延長了線路大修中修周期。③線路平順、穩(wěn)定，有利于高速運行及鋪設無縫線路。其缺點是造價較高，在繁忙干線上換鋪也較困難。
整體道床線路
用混凝土（一般配有鋼筋）直接灌注在穩(wěn)定堅實路基上，不使用普通軌枕及碎石道床的新型線路。這種線路外觀整潔，適用于運量大、維修困難的地段，特別適用于隧道、地下鐵道、港口碼頭及石質(zhì)路基上鋪用。但它的修建投資大，如因施工草率或基底不穩(wěn)，混凝土層斷裂，整治困難。中國在隧道內(nèi)鋪設的整體道床線路總長300多公里。
板式軌道
一種新型無碴軌道，是用鋼筋混凝土大板，并在大板下先用乳化瀝青水泥砂漿作為調(diào)整層（也可加鋪一層高分子彈性材料作墊層）構(gòu)成的軌道。這種軌道適用于石質(zhì)路基或無碴橋面上。鋪在土質(zhì)路基上則須另設壓實的瀝青混凝土承重層。這種軌道整體性好，線路穩(wěn)定，維修工作量小，但成本高，施工期長。日本鐵路在新干線上已推廣使用
