標準軌

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標準軌(英語:standard-gauge railway),又稱標準鐵軌準軌是指國際鐵路聯盟在1937年制定1435公釐(4英呎8½英吋)的標準軌距,軌距比標準軌更寬的稱為寬軌,更窄的則稱為窄軌。世界上60%的鐵路的軌距是標準軌。全世界除去俄羅斯、芬蘭、葡萄牙、烏茲別克的高速鐵路全部都使用標準軌。

歷史

英國

標準軌由最先使用鐵路的英國提出。設計及建造斯托克頓-達靈頓鐵路(該鐵路建造時可能是1.42公尺軌距)的英國工程師喬治·史蒂芬生提出1.435公尺軌距(4英呎8又二分之一英吋),並成功說服火車製造商生產1.435公尺軌距的機車及車輛。由於史蒂芬生成功設計的鐵路是眾人模仿的對象,亦使這軌距變得「流行」。[1]但並未形成統一標準。1845年英國皇家專員建議用1.435公尺作為標準軌距。1846年英國國會通過法案,要求將來所有的鐵路都使用標準軌,此卽1835年-1846年英國軌距之爭除了英國的大西部鐵路(Great Western Railway)是使用寬軌之外,英國的主要鐵路都是標準軌。[來源請求]大西部鐵路亦於1892年改成標準軌。

西歐

羅曼語區原使用略小於1.5公尺的軌距,日耳曼語區使用米軌和接近兩米軌距。1849年德國帶頭採用1.435公尺軌距,此後1.435公尺軌距形成西歐標準。

北美

此後美國於1886年採納1435公釐軌距。

亞洲

1881年,中國開始修建第一條1435公釐軌距鐵路後逐漸形成事實主流,至1949年標準軌距鐵路已占全部鐵路線的一半,此後基本不再修建其它軌距。1899年起朝鮮半島有了第一條准軌鐵路並隨即成爲主流標準。此後東亞大部地區形成了1435公釐軌距與3.4公尺寬度限界的組合(歐洲限界遠窄),後來日本在修建新幹線時亦採取了這一組合。

鄂圖曼帝國修建准軌鐵路後,准軌進入阿拉伯世界;伊朗於第一次世界大戰後放棄米軌修建准軌鐵路。

來源

有人指出可能是因為早期鐵路的軌道外側距離為5英呎(1,524 公釐),而鐵路軌道頂寬為1¾英吋(44.45 公釐),故內側軌距為4英呎8½英吋。實際上,標準軌距的確定僅僅是設計和實踐綜合考量得出的結果。喬治·史蒂芬生的火箭號是採用5英呎4¾英吋長的車軸(採取這個長度的車軸是因為車寬不能超過當時貨運馬車的7英呎寬度,以便使用現成的隧道),以及厚度為8¼英吋的動輪。除去1英吋的輪緣寬度,理論最小軌距為4英呎7¾英吋。[2]最早期設計的軌距維持在4英呎8英吋,其中史提芬生預留出了¾英吋寬度來避免車輪和軌道卡死。但早期火車並沒有差速裝置和轉向架,實際運行中出現了噪音過大和輪軌磨損的問題,隨後史蒂芬生將軌距拓寬了½英吋,解決了問題。[3]鑑於史蒂芬生的成功,皇家計量局決定將4英呎8½英吋作為標準軌距。

各國應用

在傳統鐵路上,世界上大部分國家使用標準軌,集中於西歐北美北非中國大陸香港等地。傳統鐵路使用窄軌的國家,在高速鐵路上全部轉為標準軌,以此可提高高速運行下的穩定性。「標準軌化」是指將窄軌寬軌改建為標準鐵軌。

大部分高鐵技術均基於標準軌開發,世界上已有的高速鐵路系統幾乎全部採用標準軌,包括一般鐵路使用窄軌的日本、中國台灣等,以及傳統鐵路使用寬軌的西班牙俄羅斯芬蘭則採用5英呎寬軌高速鐵路,使之於境內的傳統鐵路軌道兼容。

日本在十九世紀晚期開始興建鐵路時,採用1067mm軌距,而到太平洋戰爭開始前,曾有多次將國有鐵路改為標準軌的爭論。戰後東海道新幹線計劃時,為了能將東京大阪間的行車時間縮短至三小時內,時任國鐵技術長島秀雄正式決定新建標準軌高規格路線取代原先將東海道本線擴建為四線鐵路的計劃,因此新幹線皆採用標準軌。而秋田新幹線山形新幹線計劃興建時,為了降低建設經費且縮短工期,把原有的1067mm窄軌拆除重鋪成標準軌,或者在保留原有窄軌下於旁邊加鋪一條額外路軌。此方法可以讓採用標準軌的新幹線行駛,但車速較一般新幹線低,因此這兩路線稱為「迷你新幹線」。除了新幹線,日本國內一些私鐵路線也採用標準軌,如阪急電鐵

參考文獻

  1. 陳炳聖. 《萬物簡史》. 源樺. 2007. ISBN 986828421X. 
  2. Sectioned conjectural model of 'Rocket' steam locomotive. Science Museum Group Collection. [2020-06-06] (英語). 
  3. Vaughan 1977.

延伸閱讀

  • Pomeranz, Kenneth; Topik, Steven. The World that Trade Created: Society, Culture, and World Economy, 1400 to the Present. Armonk, New York: M.E. Sharpe. 1999. ISBN 0-7656-0250-4. 
  • Puffert, Douglas J. Tracks across Continents, Paths through History: The Economic Dynamics of Standardization in Railway Gauge. University of Chicago Press. 2009. ISBN 978-0-226-68509-0. 

參見

外部連接