มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนิดไม่มีหินโรยทาง สำหรับทางขนาด 1,435 มิลลิเมตร

มขร. – C – 002 -2564
มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟ
ชนิดไม่มีหินโรยทาง สาหรับทาง
ขนาด 1,435 มลิ ลเิ มตร
(BALLASTLESS TRACK DESIGN)

กองมาตรฐานความปลอดภยั และบารงุ ทาง

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ ีหินโรยทาง หน้า 1

มขร. – C – 002 - 2564
มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนิดไมม่ ีหินโรยทาง สาหรับทางขนาด

1,435 มิลลเิ มตร (Ballastless Track Design)

1. ท่ัวไป (General)

1.1 วัตถุประสงค์

มาตรฐานเล่มนี้ระบุข้อกาหนดทั่วไปและเกณฑ์ทางเทคนิคเกี่ยวกับการออกแบบทางรถไฟชนิดไม่มี
หินโรยทาง โดยระบบโครงสร้างทางรถไฟชนิดไม่มีหินโรยทาง ประกอบไปด้วย (หรือไม่จาเป็นต้องมี)
องค์ประกอบหลัก องคป์ ระกอบรองและส่วนต่าง ๆ ดังแสดงในรปู ที่ 1

รูปท่ี 1 องค์ประกอบโครงสร้างทางแบบไม่มหี ินโรยทาง องคป์ ระกอบหลัก รองและสว่ นต่าง ๆ

โดยสว่ นประกอบหลักของโครงสร้างทางรถไฟ จะมดี งั น้ี

1. ราง ประแจสับราง (Rail/Switch and crossing)
2. ระบบยึดเหน่ียวราง หรือ ในบางระบบจะเป็นระบบฝังรางเข้ากับส่วนที่ 3 (Fastening system/
System for embedded rail) ได้แก่ ตัวยึด (Clip) ตัวหนีบ (Clamp) แผ่นรองราง (Rail Pad) วัสดุยึด
ประสาน (Adhesive)
3. ส่วนประกอบที่นามารองราง (Prefabricated Element) เช่น หมอนคอนกรีต (Concrete
Sleeper) บลอ็ ก (Block) พื้น (Slab)
4. ชั้นค่ันกลางระหว่างหมอนรองรางกับพ้ืน หรือ คอนกรีตรองราง (Intermediate Layer/Concrete
Filling Layer)
5. ช้ันทาง (Pavement) ได้แก่ พ้ืนคอนกรีตรองรางแบบชั้นเดียวหรือหลายช้ัน (Single-layered
pavement/Multi-layered pavement)
6. ชั้นรองพ้ืนคอนกรีตรองราง (Intermediate layer) เช่น Foil/Sheeting และวัสดุทดแทน (Compensation
Layer)
7. โครงสร้างรองรับทางรถไฟ (Substructure) อาจจะเป็นพ้นื คอนกรตี พนื้ สะพาน ช้นั รองผิวทาง หรอื
คันทางแลว้ แตล่ ักษณะการออกแบบทรี่ องรบั

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ ีหินโรยทาง หนา้ 2

รูปแบบของโครงสร้างทางแบบไม่มีหินโรยทางมีมากมายหลายรูปแบบ ซึ่งข้ึนกับเทคนิคการออกแบบ
การถา่ ยแรงจากรถไฟไปยังโครงสร้างทางรถไฟ รูปแบบโครงสรา้ งทางสามารถแบ่งประเภทตามลักษณะการยึดราง
ได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ 1) โครงสร้างทางแบบไม่มีหินโรยทางแบบมีจุดรองรับต่อเน่ืองหรือรางแบบฝัง
(Embedded Rail System) และ 2) โครงสร้างทางแบบไม่มีหนิ โรยทางแบบมีระบบยดึ เหนย่ี วราง (Fastening
System) โดยมีรายละเอยี ดดังน้ี

1.1.1 โครงสร้างทางแบบไม่มีหินโรยทางแบบมีจุดรองรับต่อเนื่องหรือรางแบบฝัง (Embedded
Rail System)

เป็นโครงสรา้ งทางท่ีรางฝงั อยู่ใน Elastomeric Concrete หรอื วสั ดุประสานซีเมนต์ (Cement)
ซึ่งอยู่ในพื้นคอนกรีต ระบบน้ีมีชื่อย่อว่า Embedded Rail System (ERS) โดยใช้ระบบรองรับแบบต่อเนื่อง
ดังแสดงในรูปที่ 2 โดยโครงสร้างทางประกอบด้วยรางท่ีฝังอยู่ในพ้ืนคอนกรีตเสริมเหล็กแบบต่อเน่ืองวางอยู่บนฐาน
ที่ทาใหแ้ น่นด้วยซเี มนต์และรองดว้ ยทราย

รูปท่ี 2 ตัวอย่างโครงสร้างทางรถไฟแบบไมม่ ีหินโรยทางแบบระบบรางฝัง
(Embedded Rail System (ERS))

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี นิ โรยทาง หน้า 3

1.1.2 โครงสร้างทางแบบไมม่ ีหินโรยทางแบบมรี ะบบยดึ เหน่ยี วราง (Fastening System)
ระบบโครงสร้างทางแบบไม่มีหินโรยทางมักจะใช้ระบบที่มีระบบยึดเหนี่ยวราง ซ่ึงระบบ

โครงสรา้ งทางนจ้ี ะมหี ลายระบบ และมชี ่อื เรยี กหลากหลายตามแต่ละรูปแบบการออกแบบ รปู ที่ 3

รูปท่ี 3 รปู แบบทั่วไปของพื้นทางคอนกรีตเสริมเหล็กแบบต่อเน่อื ง (Continuously Reinforced
Concrete Slab Track System, CRC) ท่มี ีระบบยดึ เหนย่ี วราง (Fastening System)

1.2 ขอบเขต
1.2.1 มาตรฐานฉบบั นใ้ี ช้สาหรับระบบขนส่งทางรางในประเทศไทย
1.2.2 มาตรฐานฉบับนี้ใช้สาหรบั ระบบขนสง่ ทางรางในเมือง ชานเมือง และระหว่างเมืองท่ีมีขนาดทาง

1,435 มิลลิเมตร เทา่ นัน้

1.3 มาตรฐานอ้างอิง
มาตรฐานเล่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานการออกแบบส่วนประกอบทางรถไฟในส่วนโครงสร้างทาง

รถไฟแบบไม่มหี นิ โรยทาง มาตรฐานเลม่ น้ี กาหนดขนึ้ โดยใชเ้ อกสารต่อไปน้เี ปน็ แนวทาง
1.3.1 มาตรฐานการขนส่งทางรางของกรมการขนสง่ ทางราง เร่ือง มาตรฐานการแบ่งประเภททางรถไฟ

(Track Classification)
1.3.2 มาตรฐานการขนส่งทางรางของกรมการขนส่งทางราง เร่ือง มาตรฐานองค์ประกอบทางรถไฟ

(Track Components)
1.3.3 มาตรฐานการขนส่งทางรางของกรมการขนส่งทางราง เร่ือง มาตรฐานตาแหน่งเปล่ียนผ่าน

บนทางรถไฟ (Railway Track Transition Zone)

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไม่มีหินโรยทาง หน้า 4

2. นยิ ามและสญั ลกั ษณ์
2.1 นยิ าม
ทางรถไฟชนิดไมม่ ีหนิ โรยทาง (Ballastless Track) คอื ทางรถไฟที่ใช้พนื้ คอนกรีตเพ่ือรองรับทางรถไฟ

แทนที่การใช้หินโรยทาง (Ballast) โดยพ้ืนคอนกรีตน้ีจะเทเพ่ือเชื่อมกับหมอนรองราง (Concrete sleeper)
ในกรณที ีม่ ีหมอนรองราง หรือใช้รองรบั ทางรถไฟโดยตรงโดยไม่มีหมอนรองรางก็ได้ ข้นึ อยู่กับการออกแบบ

2.2 สญั ลกั ษณ์
ERS หมายถงึ Embedded Rail System
CRC หมายถึง Continuous Reinforced Concrete Slab Track System

3. แรงกระทาท่พี ิจารณา (Load Condition)
3.1 องคป์ ระกอบของนาหนักบรรทุกทตี่ อ้ งพจิ ารณา
ทางรถไฟต้องรับน้าหนักบรรทุกในสามทิศทางที่เกิดข้ึนซ้า ๆ และพร้อม ๆ กันตลอดเวลาท่ีใช้งาน

โดยแรงทกี่ ระทากับทางรถไฟประกอบด้วย

3.1.1 แรงกระทาในแนวด่งิ (Vertical Load)
เกิดจากน้าหนักบรรทุกกดลงเพลา น้าหนักบรรทุกในแนวดิ่งจากสภาพการจราจรปกติ

ซ่ึงสามารถใช้การกระจายน้าหนักลงรางตามชนิดและน้าหนักลงเพลาจริงของรถไฟ หากไม่ระบุชนิด
และน้าหนักลงเพลาของรถไฟ สามารถใช้การกระจายนา้ หนกั ลงรางตามรูปท่ี 4

รปู ท่ี 4 นา้ หนักบรรทุกในแนวด่ิงสาหรับรถไฟในสภาพการจราจรปกติ
โดยที่ qvk = แรงกระทาหรอื นา้ หนกั บรรทุกในแนวดิง่ หนว่ ยเป็น กโิ ลนวิ ตัน

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี นิ โรยทาง หน้า 5

โดยน้าหนักดังกล่าวสามารถใช้ตัวคูณประกอบ เพื่อปรับแก้ค่าให้มากข้ึนสาหรับการจราจร
ที่มากกวา่ ปกติ หรือลดลงสาหรบั การจราจรทเี่ บากวา่ ปกติ นอกจากนนั้ การกระจายนา้ หนกั ดังกล่าวยังสามารถ
นาไปคูณกับตัวคูณประกอบ เพื่อคานวณแรงเน่ืองจากแรงหนีศูนย์กลาง และแรงจากการเบรกได้
ทั้งน้ี ค่าตัวคูณประกอบอาจเป็นค่าใดค่าหนึ่งดังต่อไปน้ี 0.75 หรือ 0.83 หรือ 0.91 หรือ 1.00
หรือ 1.10 หรือ 1.21 หรือ 1.33 หรือ 1.46 ซ่ึงกาหนดตามความเหมาะสมของการใช้ทางโดยผู้ออกแบบ
โดยทางรถไฟที่มีการเดินรถไฟระหว่างประเทศหรือใช้ในการขนส่งสินค้า ควรใช้ค่ามากกว่า 1 ท้ังน้ี ค่า 1.33
เป็นคา่ ทแี่ นะนาสาหรบั การเดนิ รถไฟระหว่างประเทศหรอื ใช้ในการขนส่งสนิ ค้า

3.1.2 แรงกระทาในแนวราบ (Horizontal Forces)

(1) แรงหนศี นู ย์

เป็นแรงท่ีเกิดขึ้นในกรณีที่รถไฟต้องเข้าโค้ง เมื่อเข้าโค้ง แรงหนีศูนย์ (qtk) จะต้องนามา

พิจารณา แรงหนีศูนย์ สามารถคานวณไดจ้ ากสมการ (1)

qtk = v2 ( f  qvk ) (1)
gr

โดยท่ี (qtk) คือ แรงหนีศนู ย์ หนว่ ยเป็น กโิ ลนิวตัน
v คอื ความเรว็ สงู สุดขณะเขา้ โคง้ หนว่ ยเปน็ เมตร/วินาที
g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก เท่ากับ 9.8 เมตร/
วนิ าที2

r คอื รศั มคี วามโคง้ หนว่ ยเปน็ เมตร

f คอื ตัวคณู ประกอบปรบั ลด ดงั สมการ (2)

สาหรับโครงสร้างท่ตี ้ังอยบู่ ริเวณที่ใช้ความเร็วต่ากวา่ 120 km/h ให้พิจารณาแรงหนีศนู ย์จาก
1) กรณีใชค้ วามเร็วสูงสุด ณ ตาแหน่งท่ีตง้ั ของโครงสรา้ ง ให้ใช้ค่าตัวคูณประกอบปรบั ลด
(f) เท่ากับ 1.0
สาหรับโครงสร้างทีต่ ั้งอยูบ่ รเิ วณที่ใช้ความเร็วมากกว่าหรือเท่ากบั 120 km/h ให้แบ่งการ
พจิ ารณาออกเปน็ สองรปู แบบคือ
1) กรณีทใ่ี ช้ความเรว็ เท่ากบั 120 km/h ให้ใชค้ ่าตวั คูณประกอบปรบั ลด (f) เท่ากับ 1.0
2) กรณีใชค้ วามเรว็ สงู สดุ ณ ตาแหน่งท่ตี ้ังของโครงสร้าง โดยใชค้ ่าตัวคูณประกอบปรับลด
(f) ท่ีคานวณได้จากสมการ (2)
หมายเหตุ ความเร็วสูงสุดท่ีใช้ในการคานวณ ควรคานึงถึงโอกาสในการยกระดับความเร็ว
หากมกี ารปรับปรุงคุณภาพของเสน้ ทางในอนาคต

f =  − V −120  814 + 1.75   2.88  ≤ 1.0 (2)
1 1000  V 1− Lf 


มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี ินโรยทาง หนา้ 6

และ Lf คือ ค่าความยาวของแรงกระทา ที่ส่งอิทธิพลของแรงหนีศูนย์
กาหนดให้ ไปสู่ช้ินส่วนใดช้ินส่วนหนึ่งของโครงสร้างที่กาลังพิจารณา
มหี นว่ ยเป็นเมตร (ซึ่งคา่ Lf อาจแตกตา่ งกนั ไปตามชน้ิ ส่วน

แต่ละช้ินในโครงสร้าง โดยสามารถคานวณโดยละเอียด
ได้จากการวิเคราะห์เส้นแรงอิทธิพล (influence line)
หรอื วิธกี ารวิเคราะห์โครงสร้างอื่นๆทีน่ ่าเช่ือถอื )
V คือ คือความเร็วท่ีพิจารณาในการออกแบบมีหน่วยเป็น
กิโลเมตรต่อชั่วโมง
F คอื เทา่ กับ 1 เมือ่ V 120 กิโลเมตรตอ่ ชวั่ โมง หรือ

Lf  2.88

(2) แรงจากการเร่งและเบรก

แรงจากการเร่งและเบรกจะกระทาท่ีด้านบนของราง และกระทาตามแนวยาวของรางตาม

ทิศทางของทางรถไฟ แรงน้ีให้พิจารณาเป็นแรงกระทาแบบกระจายและสม่าเสมอตลอดแนวที่แรงกระทา

(La,b) การคานวณแรงกระทาใหค้ านวณตามสมการ (3) และสมการ (4)

แรงจากการเร่ง = 33 x La,b กิโลนิวตัน 1,000 กิโลนวิ ตนั (3)

แรงจากการเบรค = 20 x La,b กโิ ลนิวตัน 1,000 กโิ ลนิวตนั (4)

โดยท่ี La,b = ความยาวของแนวแรงที่กระทา หน่วยเป็นเมตร ภายใต้น้าหนักบรรทุก
สภาวะต่าง ๆ รูปทรงทางเรขาคณิตของทางรถไฟ คือ ขนาดทาง ระดับ
ทาง และแนวเส้นทางตอ้ งอย่ใู นเกณฑท์ ม่ี าตรฐานกาหนด

3.2 ชนิดของแรงกระทา

แรงทม่ี ากระทาแบง่ ได้ 2 ลกั ษณ ะคอื

3.2.1 แรงกระทาแบบสถิต (Static Load)

น้าหนักลงเพลาที่กระทากับรางและถ่ายจากรางมายังพ้ืน ซ่ึงจะต้องใช้กรณีของน้าหนักกระทา
รูปแบบต่างๆ เช่น การเกิดแรงหนีศูนย์ การกระจายน้าหนักจากตัวรถลงรางท่ีไม่สมมาตร การยกโค้ง ท้ังตาม
มาตรฐานทก่ี าหนดและน้าหนักของตัวรถไฟจริงท่ีจะนามาใช้

3.2.2 แรงกระทาแบบพลศาสตร์ (Dynamic Load)

แรงกระทาในแนวด่ิงเน่ืองจากพฤติกรรมแบบพลศาสตร์จะแปรผันไปตามความเร็วของรถ
(vehicle speed) สภาพของรถ (vehicle condition) และคุณภาพของทางวิ่ง (track quality) ทั้งน้ี ค่า
ดังกลา่ วสามารถคานวณได้โดยใช้ตวั ประกอบในการคูณ (kd) กบั แรงกระทาแบบสถติ (Static) ซ่งึ โดยทั่วไปจะ
ใช้ค่าตัวคูณ (kd) เท่ากับ 1.5 โดยประมาณ (โดยค่าดังกล่าวจะสอดคล้องกับในสภาวะที่เกิดความเร่งแนวด่ิง

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไม่มหี นิ โรยทาง หน้า 7

สูงสุดท่ีตัวรถ (maximum vertical acceleration of car-body) เท่ากับ 5.0 เมตร/วินาที2) อย่างไรก็ตาม
แรงกระทาแบบพลศาสตรส์ ามารถคานวณได้โดยใช้พจิ ารณาข้อมูลอ่นื ๆ ดังน้ี

1) พิจารณาจากข้อมูลเชิงสถิติของความไม่สม่าเสมอในแนวดิ่งของทางวิ่ง (vertical track
irregularity)

2) พิจารณาจากข้อมูลสเปคตรัม (power spectral density – PSD) ของการสั่นสะเทือนท่ี
เกดิ ข้นึ บนรถไฟ ซ่ึงได้มาจากการทดสอบหรือการใช้แบบจาลองทางคณิตศาสตร์

3) พิจารณาจากข้อมูลที่แสดงถึงพฤติกรรมปฏิสัมพันธ์กันระหว่าง รถไฟ-ทางวิ่งและโครงสร้าง
(vehicle-track-structure interaction) โดยข้อมูลดังกล่าวต้องมีความสอดคล้องกับสภาวะท่ีเกิดข้ึนจริง
ในระดบั ท่ียอมรับได้

4. วัสดสุ าหรบั โครงสรา้ งทางรถไฟแบบไมม่ หี ินโรยทาง

4.1 คอนกรตี

วัสดุผสมคอนกรีตควรเป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท 1 หรือเทียบเทา่ โดยมกี าลังอัดของคอนกรีต
ที่ 28 วนั ไม่ควรต่ากว่า 280 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร สาหรับกอ้ นตวั อยา่ งทดสอบทรงกระบอก (Cylinder)
และมีกาลังรับแรงดัดไม่ต่ากว่า 45 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร อัตราส่วนของน้าต่อซีเมนต์ไม่เกิน 0.45
ทั้งนี้ ให้คานึงถึงความคงทนและอายุการใช้งานเป็นหลัก วัสดุที่ใช้ในการผสมคอนกรีตไม่ควรมีผลกระทบต่อ
ความคงทนของคอนกรีต เช่น มวลรวมท่ีไม่ทาให้เกิดปฏิกิริยาอัลคาไลน์ (Alkaline-aggregate Reaction)
หรือ ปฏิกิริยาทางเคมีที่ส่งผลกระทบต่อความคงทนของคอนกรีต ทั้งน้ี มวลรวมของปฏิกริยาอัลคาไลน์
ภายในคอนกรีตไมค่ วรเกิน 3 กิโลกรัม/ลูกบาศกเ์ มตร

4.2 เหล็กเสริม

4.2.1 เหลก็ เสรมิ

เหล็กเสริมให้เป็นไปตามที่ออกแบบ หรือมาตรฐาน มอก. ทั้งนี้ เหล็กเสริมควรมีการทดสอบ
กอ่ นการนาไปใช้ และมีกาลังไม่ตา่ กวา่ ค่าทีใ่ ช้ในการออกแบบ

4.2.2 เหลก็ เสริมตา้ นทานการยืดหด

เหล็กเสริมต้านทานการยืดหดตามยาวและตามขวางควรมีการจัดวางใหอ้ ยู่ในระดับกึ่งกลางหรือ
ใกล้เคียงระดับกึ่งกลางของคอนกรีต วัตถุประสงค์เพื่อควบคุมการร้าวจากการหดตัวเน่ืองจากอุณหภูมิ ทั้งนี้
เหล็กเสริมต้านทานการยืดหดไม่ได้ถูกออกแบบให้รับแรงกระแทกและโมเมนต์จากน้าหนักของรถไฟ ปริมาณ
ของเหล็กเสริมต้านทานการยืดหดควรมีปริมาณไม่ต่ากว่า ร้อยละ 0.8 – 0.9 สาหรับหน้าตัดช้ันทางปกติ
และไม่ต่ากวา่ ร้อยละ 0.4 – 0.5 สาหรับหน้าช้ันทางบรเิ วณรอยตอ่

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี ินโรยทาง หน้า 8

5. การออกแบบโครงสร้างทางรถไฟชนิดไม่มหี ินโรยทาง

5.1 ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

การออกแบบทางรถไฟชนิดพื้นคอนกรีต จะใช้หลักการของการออกแบบช้ินส่วนโครงสร้างคอนกรีต
เสริมเหล็กที่ต้องสามารถรับแรงกระทาจากน้าหนักบรรทุกประเภทต่าง ๆ ได้อย่างปลอดภัย และสามารถถ่าย
น้าหนักบรรทุกลงไปยังโครงสร้างส่วนล่างได้อย่างมีเสถียรภาพ เช่น ช้ันพ้ืนทาง พื้นทางคอนกรีต พื้นทางแอส
ฟัลท์คอนกรีต หรือ พ้ืนสะพาน เป็นต้น น้าหนักบรรทุกที่พื้นคอนกรีตจะต้องรับ เช่น น้าหนักท่ีถ่ายจากราง
แบบสถิตศาสตร์ แบบพลศาสตร์ หรือ หนว่ ยแรงจากการเปลีย่ นแปลงอณุ หภูมิที่ผิวคอนกรตี

5.2 หลกั การออกแบบแผ่นพืน

5.2.1 หลักการออกแบบ

การประกอบกันของระบบโครงสร้างทางชนิดพ้ืนคอนกรีต ท้ังในแบบมีอุปกรณ์ยึดรั้งราง
หรือเป็นแบบรางฝัง บนช้นิ สว่ นคอนกรตี แบบหลอ่ สาเร็จ หรือหล่อในท่ี ให้พจิ ารณาช้นิ ส่วนนน้ั เปน็ คานต่อเน่ือง
หรือคานแบบไม่ต่อเนื่องที่รองรับน้าหนักบรรทุกตามหัวข้อท่ี 3 (แรงกระทาท่ีพิจารณา) โมเมนต์ของความเฉื่อย
ของราง ระยะระหวา่ งอุปกรณ์ยดึ ร้ัง และความยดื หย่นุ ของระบบทงั้ หมดบนจุดรองรับ มผี ลตอ่ การกระจายแรง
กระทาในแนวด่ิงและแนวราบจากราง โครงสร้างท่ีรองรับรางหรือแผ่นพ้ืน ซ่ึงอาจประกอบด้วย ชิ้นส่วนหล่อ
สาเร็จ หรือชิ้นส่วนหล่อในท่ี จะต้องออกแบบให้สามารถรับน้าหนักในรูปของโมเมนต์ดัดในแนวระนาบและ
นอกระนาบเพ่ือส่งต่อไปยังโครงสร้างส่วนล่างได้อย่างปลอดภัย โมเมนต์ดัดท่ีเกิดข้ึนจะต้องทาให้โครงสร้าง
รองรบั รางมพี ฤติกรรมอย่ใู นชว่ งยดื หยุ่นโดยไม่เกิดการเสยี รปู อยา่ งถาวร (Plastic Deformation) หรอื อาจเกิด
การเสียรูปอย่างถาวรแต่จากัด ซ่ึงขึ้นอยู่กับการออกแบบในแต่ละช้ินส่วนย่อย การคานวณระดับความเค้น
ทีเ่ กดิ ข้ึนในระบบย่อย (Subsystem) หรือส่วนประกอบ จะต้องไม่เกินระดบั กาลังทก่ี าหนดไว้ ระดับโมเมนต์ดัด
และความเค้นดึงเนื่องจากน้าหนักบรรทุกในกรณี ต่าง ๆ สามารถคานวณแยกกันได้และนามารวมกัน
ในภายหลัง ซึง่ นา้ หนกั บรรทกุ ทมี่ ากระทาจะคานึงถึง นา้ หนัก รวมถึงผลของการเปลีย่ นแปลงอณุ หภมู ดิ ้วย

5.2.2 ขนั ตอนในการคานวณ

ขนั ตอนท่ี 1 คานวณโมเมนต์ดัดเน่ืองจากน้าหนักบรรทกุ จากราง (Bending Moment due to
rail seat load) สามารถใช้หลักการของพืน้ บน Winkler Foundation ในการคานวณโมเมนตด์ ัดตามแนวแกน
และแนวนอกระนาบ และหลักการคานบน Winkler Foundation ในการคานวณโมเมนต์ดัดตามแนวแกน
และนาผลจากโมเมนตด์ ัดสูงสุดในการออกแบบตอ่ ไป

ขันตอนท่ี 2 คานวณโมเมนต์เน่ืองจากอุณหภูมิ (Temperature Gradient) ท่ีแตกต่างกันใน
ระบบรองรับราง พ้ืนคอนกรีต พื้นทาง คานคอนกรีต เมื่อรับความร้อนจากแสงแดด หรือจากกระบวนการใด
จะทาให้เกิดความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของผิวบนและผิวล่างของคอนกรีตที่ไม่เท่ากัน ความแตกต่างของ
อุณหภูมิท่ีเกิดขึ้นจะก่อให้เกิดหน่วยแรงข้ึนในหน้าตัดของคอนกรีต การคานวณหน่วยแรงจะสามารถ
แบบจาลองทางคณิตศาสตรท์ ีเ่ หมาะสมเพื่อให้หาหน่วยแรงทีเ่ กิดข้นึ ในหนา้ ตัดของคอนกรตี ได้อย่างถูกต้อง

ขันตอนท่ี 3 คานวณแรงท่ีกระทาบนชิ้นสว่ นอนื่ ท่ีเก่ียวขอ้ งกนั ไดแ้ ก่
1) คานวณแรงระหว่างระบบยึดรั้ง (Fastening System) กับระบบรองรับ

(Supporting Structures) เชน่ ช้นิ สว่ นสาเร็จรูป พน้ื

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี นิ โรยทาง หน้า 9

2) คานวณนา้ หนักทกี่ ระทาบนชิ้นส่วนทป่ี ระกอบกนั และการกระจายนา้ หนัก
3) คานวณแรงในช้นิ สว่ นตามขวาง หรอื หมอนรองรางและการกระจายนา้ หนกั
4) คานวณแรงในคานตามยาว การกระจายน้าหนกั ตามยาว
5) คานวณแรงในพ้นื หรือโครงสรา้ งรับนา้ หนักท้งั ตามยาวและตามขวาง
6 คานวณแรงกระทากับพนื้ แอสฟลั ทค์ อนกรตี (ถา้ มี)

ความล้าจากหน่วยแรง จากการดัดที่ยอมให้สูงสุดจากน้าหนักรถไฟ สามารถคานวณได้โดยใช้หลักการของ
Multi-layer Theory Model โดยที่ ค่ายังโมดูลัสท่ีแนะนาสามารถใช้ค่าอีลาสติกโมดูลัส (E) = 50,000
กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ซ่ึงเป็นค่าเฉลี่ยโดยทั่วไปได้ และค่าเฉล่ียความล้าจากโมเมนต์ดัดสามารถใช้ 8
กิโลกรมั ตอ่ ตารางเซนติเมตร

5.2.3 การออกแบบหนา้ ตัดของแผน่ พืน

การออกแบบแผ่นพื้นจะใช้หลักการเดียวกับการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กท่ัวไป
เม่ือได้หน่วยแรงท่ีคานวณได้ในขั้นตอนที่ 2 ตามข้อ 5.2.2 จะทาการเสริมเหล็กให้สอดคล้องกับหน่วยแรง
ทีค่ านวณได้ การออกแบบสามารถใชไ้ ดท้ งั้ วธิ หี นว่ ยแรงใช้งาน และวธิ ีกาลงั

6. ระบบยดึ เหนยี่ วราง (Rail Fastening System)

โดยท่ัวไปแล้วรางจะมีการยึดร้ังและยึดเหนี่ยวต่อเนื่องในระยะทุกๆ 0.60 เมตร ถึง 0.75 เมตร กรณีมีการ
ยึดเหน่ียวในระยะนอกเหนือจากระยะดังกล่าว จาเป็นต้องมีการออกแบบเฉพาะเพื่อประเมินความเหมาะสม
และความปลอดภัย โดยพิจารณาจากข้อมูลปริมาณการจราจร แนวเส้นทางและลักษณะทางกายภาพของราง
ตลอดจนความเรว็ ที่ใช้ในการเดินรถ โดยมขี อ้ มลู อา้ งอิงจากผลการทดสอบทเี่ ชื่อถือไดร้ องรบั ท้ังนี้ รายละเอียด
ของระบบยึดเหน่ียวราง ให้อ้างอิงตามมาตรฐานการขนส่งทางรางของกรมการขนส่งทางราง เร่ือง มาตรฐาน
องค์ประกอบทางรถไฟ

7. ข้อควรพิจารณาพเิ ศษ

7.1 ตาแหนง่ เปลย่ี นผ่าน (Transition Zone)

1) ตาแหน่งเปลี่ยนผ่าน (Transition Zone) เช่น จุดท่ีเช่ือมต่อระหว่างสะพานกับทางรถไฟ หรือจุดที่
เปลี่ยนจากทางรถไฟแบบมีหินโรยทางเป็นโครงสรา้ งทางแบบพ้ืนคอนกรีต จะต้องได้รบั การพิจารณาเปน็ พิเศษ

2) การออกแบบตาแหน่งเปลี่ยนผ่านจะต้องพิจารณาถึงความแตกต่างระหว่างทางรถไฟท่ีมีความแข็ง
เกร็งสูงหรือทางรถไฟแบบทางรถไฟแบบพ้ืนทางคอนกรีต และ ทางรถไฟท่ีมีความแข็งแรงต่าหรือทางรถไฟ
แบบหินโรยทาง โดยวิธีการท่ีใช้ในการออกแบบต้องเป็นวิธีการที่ได้รับการยอมรับและสามารถใช้งานได้อย่าง
ประหยัดและเหมาะสม

รายละเอียดเพ่ิมเติมของจุดเชื่อมต่อให้อ้างอิง มาตรฐานการขนส่งทางรางของกรมการขนส่งทางราง
เร่ือง มาตรฐานตาแหนง่ เปล่ียนผ่านบนทางรถไฟ

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ หี นิ โรยทาง หน้า 10

7.2 จุดสินสดุ ของทางรถไฟแบบไมม่ หี นิ โรยทาง

จุดสิน้ สดุ ของทางรถไฟแบบไม่มีหินโรยทางจะต้องมีรอยต่อให้ขยายตวั (Expansion Joint) เพ่อื ให้พื้น
คอนกรีตสามารถเคล่อื นท่ไี ด้

7.3 ความตอ่ เนือ่ งของทางรถไฟแบบไมม่ ีหินโรยทางและคานของสะพาน

ส่วนน้ีจะใช้กับทางรถไฟแบบพ้ืนคอนกรีตแบบตรงและต่อกับจุดรองรับแบบธรรมดาของคานสะพาน
ท่ีมีช่วงฐานรองรับที่มีความยาวถึง 23 เมตร ถ้ามีความต้องการต่อความยาวของพื้นคอนกรีตบนคานท่ีรองรับ
สะพาน (Bridge Deck) จะตอ้ งทาตามข้อกาหนดดงั น้ี

1) เพ่ือที่จะลดรอยแตกบนพื้นคอนกรีตและเพื่อให้พื้นและคานที่รองรับสะพานเกิดการเคลื่อนตัวได้
ควรทีจ่ ะมีการลดแรงเสยี ดทานระหวา่ งพืน้ คอนกรตี และคานของสะพาน

2) ควรให้มี 2 ชั้นของ Bituminous Material แยก โดยแผ่นโพลียูรีเทน (Polyurethane) 2 แผ่น
ระหว่าง พนื้ คอนกรีตและคานของสะพาน

3) วสั ดุเทฟลอนสามารถนามาใช้เพือ่ ลดแรงเสียดทานได้

มขร. – C – 002 -2564 มาตรฐานการออกแบบทางรถไฟชนดิ ไมม่ ีหนิ โรยทาง หนา้ 11

บรรณานุกรม

[1] สานักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร (สนข.), “งานออกแบบรายละเอียดโครงการระบบ
ขนส่งกรุงเทพมหานคร ช่วงแบริ่ง-สมุทรปราการ และออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน ส่ิงอานวยความสะดวกด้าน
การจราจรท่ีเกี่ยวข้อง”
[2] EN 1991-2:2003: Actions on structures - Part 2: Traffic loads on bridges
[3] EN 16432-1:2015: Railway applications – Ballastless Track Systems - Part 1: General
requirements
[4] EN 16432-2:2015: Railway applications - Ballastless Track Systems - Part 2: Subsystem
and components
[5] EN 16432-3:2015: Railway applications - Ballastless Track Systems - Part 3: Acceptance
[6] AREMA Manual for Railway Engineering: 2011: Volume 2: Concrete Structures and
Foundations: Part 27 Concrete Slab Track
[7] KR C-14040 Concrete Track Structure