การออกแบบโครงสร้างทางรถไฟมีกี่แบบ
หมวดหมู่:ระบบราง Railway Systems วันที่:2021-05-12
ทางวิ่งของรถไฟเพื่อรองรับน้ำหนักจากล้องถไฟนั้น ได้มีการออกแบบและพัฒนามาหลาย
รูปแบบจนถึงปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับที่ใช้งานมี 2 รูปแบบ คือ
1. โครงสร้างทางแบบมีหินโรยทาง (Ballast Track)
โครงสร้างทางแบบ Ballcet Track เป็นทางรถไฟที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่
ทั่วไปในทุก ๆ ประเทศ ซึ่ง Ballasted Track นั้นมีข้อดีคือ ต้นทุนการก่อสร้างที่ต่ำ ขั้นตอนการ
บำรุงรักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนแรง เปลี่ยนเครื่องยึดเหนี่ยว สามารถท าได้ง่าย Rail
Joint และ Fishplated joint และ Insulated Rail Joint (IRJ) แม้กระทั่งการปรับแก้ ระดับ
(Level) และ แนวทางวิ่ง (Alignment) สามารถท าได้ง่าย มีคุณสมบัติการระบายน ้าที่ดี รวมถึง
การลดมลภาวะทางเสียงที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของการวิ่งของรถไฟกับพื้นทาง
อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่า Ballasted Track จะมีต้นทุนในการบำรุงรักษาที่ถูก และ
บำรุงรักษาง่าย ก็จริงแต่ก็ต้องท าการบำรุงรักษาเป็นระยะ ๆ เมื่อพิจารณารวมกับจ านวนครั้งใน
การบำรุงรักษากับระยะเวลาในการใช้พบว่ามีค่าบำรุงรักษาทางที่ค่อนข้างสูง
2. โครงสร้างทางแบบ Slab - Track (Non-Ballasted Track)
ลักษณะของ Slab Track จะแตกต่างจาก Ballast Track ตรงที่จะเปลียนชั้น Sub-grade ไป
เป็น Concrete Road-bed ในส่วนของ Sub-ballast จะเปลี่ยนเป็นการเทคอนกรีตเพื่อเชื่อมกับ
ตัวหมอนรถไฟ (Concrete Sleeper) ดังแสดงในแผนภาพที่ 9 Slab Track จะช่วยลดความสูง
ของโครงสร้าง ลดปัญหาในการจัดหาหิน Ballast เนื่องจากในปัจจุบันยากในการหาหิน Ballast
ที่ได้ขนาด ได้สัดส่วน ไม่กลม หรือ แบนจนเกินไป และที่ส าคัญในหลาย ๆ ประเทศได้มี
นโยบายในการปกป้องสิ่งแวดล้อมซึ่งส่งผลให้การขอใบอนุญาตในการเปิดเหมืองหินก็ท าได้ยาก
ขึ้นยังส่งผลให้มีการก่อสร้างทางรถไฟมีต้นทุนที่สูงขึ้นตามมาอีกด้วย และในเมื่อหิน Ballast
นับวันยิ่งหายากขึ้นก็จะท าให้ต้นทุนในการบ ารุงรักษาทางรถไฟในอนาคตสูงขึ้นด้วยเนื่องหิน
Ballast จะต้องถูกเปลี่ยนและบ ารุงรักษาตามระยะเวลา Slab Tack ยังมีความเสถียรภาพทาง
โครงสร้างที่สูงซึ่งเหมาะสมกับการใช้กับ รถไฟความเร็วสูง (High Speed Rail: HSR) รวมถึงยัง
สามารถรับน ้าหนักบรรทุกได้มากอีกด้วย ในปัจจุบันทางรถไฟประเภทนี้ได้ใช้กับอย่าง
แพร่หลายในระบบรถไฟฟ้าใต้ดิน รถไฟลอยฟ้า และระบบรถไฟชาญเมือง ซึ่งเป็นทางรถไฟที่มี
ความถี่ของขบวนต่อวันสูง มีเวลาในการบ ารุงรักษาต ่า หรือ หากว่าต้องหยุดเพื่อบ ารุงรักษาอาจ
เกิดการสูญเสียทางระบบเศรษฐกิจสังคมสูง เช่น หากหยุดรถไฟฟ้าใต้ดิน หรือ รถไฟฟ้า BTS
หยุดวิ่งก็จะท าให้สูญเสียทางเศรษฐกิจทางตรงเช่นรายของบริษัท ทางอ้อมเช่น หากประชาชน
ไม่ขึ้นรถไฟฟ้า จะท าให้หันมาใช้รถยนต์มาขึ้นท าให้การบริโภคน ้ามันมากขึ้น ท าให้เกิดการ
ล่าช้าในการนัดหมายหรือการประชุม
อีกสาเหตุส าคัญที่ Slab Track ไม่ใช้ในการขนส่งระยะไกลเนื่องจาก จะท าให้มีต้นทุน
การก่อสร้างที่สูง และความถี่ของขบวนรถยังไม่มากพอ ก็ยังไม่คุ้มค่าที่จะใช้ Slab Track ซึ่ง
ราคาแพงกว่า Ballasted Track 30 – 50% หรือว่าในบางกรณีอาจแพงกว่าถึงเท่าตัว
ประเภทของ Slab Track เกณฑ์ในการจัดประเภทได้ 2 แบบหลัก ๆ คือ
1 แบ่งตามวิธีการติดตั้ง การติดตั้งแบ่งออกได้สองแบบคือ
1) Direct Fixation;
2) Floating Slab Track
2 แบ่งตามลักษณะของประเภท Rail Support
ลักษณะของ Slab Track ที่แบ่งตาม Rail Support จะมีอยู่หลายประเภทซึ่งขึ้นอยู่กับ
ความสามารถในการออกแบบของแต่ละบริษัทหรือตาม TOR (Term of References) ของแต่ละ
ประเทศ นอกจากนั้นยังขึ้นอยู่ปัจจัยอื่น ๆ เช่น ความต้องการในการลดต้นทุนการก็สร้าง ที่
ต้องการให้ได้งานที่เร็ว ต้นทุนที่ถูก และการควบคุมคุณภาพ
ระบบท่อ Piping System