ทางรถไฟถูกออกแบบเป็นเหล็กรางคู่สองเส้นขนานกัน รางถูกวางด้วยไม้หมอน ที่อาจจะเป็นไม้ คอนกรีต หรือ เหล็ก เพื่อสร้างความแข็งแรงให้กับรางเวลารถไฟเคลื่อนผ่าน ทางรถไฟเป็นเส้นทางการคมนาคมขนส่งสินค้าและผู้โดยสาร โดยมีรถไฟเป็นยานพาหนะ รางรถไฟนั้นประกอบด้วยรางสองราง ซึ่งปกติทำมาจากเหล็กกล้า วางบนวัตถุที่ตั้งฉากกับตัวราง โดยสร้างจากไม้หรือคอนกรีต วัตถุนี้เป็นตัวกำหนดระยะระหว่างของรางเรียกว่า "เกจ" (gauge)
William Jessop
Surrey Iron Railway
รางรถไฟเหล็กเริ่มปรากฏในศตวรรษที่ 18 ในปีค.ศ. 1802 วิศวกรชาวอังกฤษนามว่า วิลเลียม เจสสป (William Jessop) ได้ออกแบบและนำรางเหล็กมาใช้ โดยเปิดให้บริการ รางลากเซอร์เรย์ไอเอิร์น (Surrey Iron Railway) ในทางใต้ของกรุงลอนดอน ซึ่งในขณะนั้นยังไม่ได้ใช้เพื่อให้รถไฟวิ่ง แต่ใช้รางดังกล่าวสร้างเพื่อให้รถม้าลากวัสดุในเส้นทางเดิมๆ ซึ่งก็คือขนลากถ่านหินจากเหมืองถ่านหินนั่นเอง
Stockton and Darlington
ต่อมา ทางรถไฟแรกที่นำหัวรถจักรไอน้ำมาใช้คือรถไฟสาย สตอกตัน-ดาร์ลิงตัน (Stockton and Darlington) ในภาคเหนือของประเทศอังกฤษ โดยเปิดให้บริการเมื่อ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2368 (ต้นรัชกาลที่ 3) ต่อจากนั้นก็มีทางรถไฟอีกหลายสายเติบโตขึ้นตามมา เช่นสายลิเวอร์พูล-แมนเชสเตอร์ ต่อจากนั้นทางรถไฟจึงแพร่หลายทั่วเกาะอังกฤษและต่อมาทั่วโลก
Granville T. Woods
การพัฒนาทางเทคโนโลยีรถไฟก้าวกระโดดไปอีกขั้นเมื่อ แกรนวิลล์ ที. วูดส์ (Granville T. Woods) นำสายไฟฟ้ามาจ่ายกระแสให้รถไฟ ซึ่งนำไปสู่รางรถไฟแบบไฟฟ้า และในสมัยนี้ มีหลายประเทศที่ได้นำเทคโนโลยีรถไฟความเร็วสูงมาใช้
ชานชาลารถไฟสถานีกรุงเทพฯ เมื่อก่อสร้างครั้งแรก (ภาพจาก หนังสือการรถไฟแห่งประเทศไทย)
ประวัติรางรถไฟไทย
ทางรถไฟสายแรกของรัฐบาลไทย คือ ทางรถไฟสายกรุงเทพฯ-นครราชสีมา โดยประกาศสร้างทางรถไฟสยามจาก กรุงเทพมหานคร ถึงเมืองนครราชสีมา ลงวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 2434 แต่ปรากฏว่าหลังจากก่อสร้างไปได้ไม่นาน บริษัทอังกฤษผู้รับสัมปทานไม่สามารถสร้างทางรถไฟได้เสร็จตามสัญญา กรมรถไฟหลวงจึงเลิกจ้างแล้วดำเนินการก่อสร้างเองจนเปิดใช้การได้ช่วงแรกกรุงเทพฯ-อยุธยา (71 กิโลเมตร) ในวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2440
การพัฒนารางรถไฟในประเทศไทยเริ่มต้นตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ 5 โดยได้มีการสร้างรางรถไฟขนาด 1.435 เมตรในบริเวณตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยาในรางสายเหนือ โดยไม่ใช้ขนาดเดียวกับประเทศเพื่อนบ้าน เพื่อหลบเลี่ยงจากขนาดรางรถไฟของอังกฤษ ป้องกันการรุกรานเป็นอาณานิคม และต่อมาได้มีการสร้างรางเพิ่ม ฝั่งตะวันตกของแม่น้ำเจ้าพระยา ได้สร้างขนาด 1.000 เมตร ซึ่งเป็นรางรถไฟสายใต้ปัจจุบัน
ขนาดความกว้างรางรถไฟ
(อังกฤษ: Track gauge) หรือเรียกอย่างง่ายว่า เกจ (gauge) คือระยะห่างของรางรถไฟ โดยวัดจากหัวรางด้านในข้างซ้ายถึงหัวรางด้านในข้างขวา สแตนดาร์ดเกจ (standard gauge) เป็นชื่อของขนาดความกว้างรางที่นิยมใช้มากที่สุดทั่วโลก โดยประมาณ 60% ของรางรถไฟทั้งหมด โดยมีขนาด 1,435 มม. (4 ฟุต 812 นิ้ว) โดยในเมืองไทยรางรถไฟส่วนใหญ่มีขนาดความกว้างที่เรียกว่า มีเตอร์เกจ ที่มีขนาดความกว้าง 1,000 มม. ซึ่งมีแผนการจะพัฒนาปรับปรุงเพื่อใช้สำหรับรถไฟความเร็วสูง
ประเภทของเกจ
1.เกจแคบ (Narrow gauge) เป็นรางรถไฟที่มีความกว้างของรางน้อยกว่า 1.435 เมตร ได้แก่
- เกจสกอตแลนด์ (Scotch gauge) ขนาดความกว้างราง 1.372 เมตร (4 ฟุต 6 นิ้ว)
- เกจแหลม (Cape gauge) ขนาดความกว้างราง 1.067 เมตร (3 ฟุต 6 นิ้ว)
- เกจหนึ่งเมตร (Metre gauge) ขนาดความกว้างราง 1.000 เมตร (3 ฟุต 338 นิ้ว)
2.เกจมาตรฐานยุโรป (European Standard gauge) เป็นรางขนาด 1.435 เมตร เกจนี้มีชื่อเรียกว่า เกจมาตรฐานยุโรป (European Standard Gauge) หรือเรียกอย่างง่ายว่า เกจมาตรฐาน เป็นเกจที่ชาติยุโรปในอดีตร่วมกันกำหนดให้เป็นเกจมาตรฐานประจำทวีปยุโรป ปัจจุบันเป็นเกจที่มีการใช้งานมากที่สุดในโลก ภูมิภาคที่ใช้งานเกจนี้เป็นหลักได้แก่ ทวีปยุโรป, ทวีปอเมริกาเหนือ, กลุ่มประเทศอาหรับ และประเทศจีน
3.เกจกว้าง (Broad gauge) เกจกว้าง (Broad gauge) เป็นรางที่มีขนาดความกว้างมากกว่า 1.435 เมตรขึ้นไป
| ความกว้าง (เมตร) | ชื่อเรียกเกจ | ระยะทางที่มีการก่อสร้าง (กิโลเมตร) | สถานที่มีการใช้งานที่ |
|---|---|---|---|
| 1.676 | เกจอินเดีย | 77,000 | อินเดีย (42,000 กิโลเตร; (เพิ่มขึ้นจากโครงการปรับเปลี่ยนราง), ปากีสถาน, ทางรถไฟในประเทศอาร์เจนตินา (24,000 กิโลเมตร), ชิลี (ประมาณ 612% ของทางรถไฟในโลก) |
| 1.668 | เกจไอบีเรีย | 15,394 | โปรตุเกส, ทางรถไฟในสเปน (ในสเปน 21 กิโลเมตร ซึ่งเป็นรางที่ใช้ร่วมกัน 3 ราง ในทางคู่ โดยใช้ Iberian กับ standard gaugesซึ่งที่เหลือเป็นแผนที่จะทำในอนาคต |
| 1.600 | เกจไอร์แลนด์ | 9,800 | ไอร์แลนด์, รัฐวิกตอเรีย และบางรัฐทางตอนใต้ ของประเทศออสเตรเลียส่วนใหญ่ (Victorian gauge) (4,017 กิโลเมตร), รางในประเทศบลาซิล (4,057 กิโลเมตร) |
| 1.524 | เกจรัสเซีย | 5,865 | รางรถไฟในประเทศฟินแลนด์ |
| 1.520 | เกจรัสเซีย | 220,000 | รัฐ CIS (รวมทั้งรางรถไฟในประเทศรัสเซีย), เอสโตเนีย, ลัตเวีย, ลิธัวเนีย, มองโกเลีย (ประมาณ 17% ของรางรถไฟในโลก) |
| 1.435 | เกจมาตรฐาน | 720,000 | รางรถไฟในกลุ่มประเทศยุโรป, รางในประเทศอาร์เจนตินา, รางรถไฟในประเทศสหรัฐอเมริกา, รางรถไฟในประเทศแคนาดา, รางในประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน, เกาหลี, ออสเตรเลีย, ไทย, ใจกลางของแอฟริกาตะวันออก, แอฟริกาเหนือ, เม็กซิโก, คิวบา, ปานามา, เวเนซูเอล่า, เปรู, อุรุกวัย และฟิลิปปินส์ เส้นทางรถไฟความเร็วสูงในประเทศญี่ปุ่น และสเปน (ประมาณ 60% ของรางรถไฟในโลก) |
| 1.067 | เกจแหลม | 112,000 | แอฟริกาใต้และแอฟริกากลาง, อินโดนีเซีย, ญี่ปุ่น, สาธารณรัฐจีน (ไต้หวัน), ฟิลิปปินส์, นิวซีแลนด์, รัฐควีนแลนด์ ประเทศออสเตรเลีย (ประมาณ 9% ของทางรถไฟในโลก) |
| 1.000 | เกจหนึ่งเมตร | 95,000 | เอเชียตะวันออกเฉียงใต้, อินเดีย (17,000 กิโลเมตร, ซึ่งปัจจุบันมีระยะทางลดลงจากโครงการปรับเปลี่ยนขนาดราง), ทางรถไฟในประเทศอาร์เจนตินา (11,000 กิโลเมตร), ทางรถไฟในประเทศบราซิล (23,489 กิโลเมตร), โบลิเวีย, ทางเหนือของประเทศชิลี, เคนย่า, ยูกานด้า (โดยประมาณ 7% ของทางรถไฟในโลก) |
รางรถไฟรางร่วม
รางรถไฟรางผสม (mixed-gauge) หรือ รางรถไฟรางร่วม (dual-gauge) เป็นการทำรางรถไฟให้รถไฟที่ต้องการความกว้างของราง 2 ระบบให้สามารถใช้แนวเส้นทางเดิมได้ โดยวางรางเสริมเข้ากับรางระบบเดิม จึงได้ราง 2 ระบบในแนววางรางเดิม ปัจจุบันในประเทศไทยยังไม่มีระบบรางรถไฟรางร่วม (เคยมีแต่มีปัญหารถไฟตกรางจึงเลิกไป)
Broad gauge (2.140 เมตร )
Monorail (0 เมตร )
สถิติของรางรถไฟ
- รางกว้างที่กว้างสุดคือ 2.140 เมตร ซึ่งเรียกว่า Broad gauge
- รางกว้างที่แคบสุดคือ รางเดี่ยว (Monorail หรือที่เรียกว่า Gauge-O)
รางรถไฟในประเทศไทย
- รางรถไฟ 1.000 เมตร (มีเตอร์เกจ)
- รางรถไฟของการรถไฟแห่งประเทศไทย ขนาด 1 เมตร หรือ Meter Gauge
- รถไฟหลวง สถานีรถไฟกรุงเทพ - สถานีรถไฟนครราชสีมา (ในอดีตมีขนาด 1.435 เมตร)
- รางรถไฟ 1.435 เมตร (European Standard Gauge)
- รางรถไฟรางแคบขนาด 0.700 เมตร
- ทางรถไฟสายหาดเจ้าสำราญ (เป็นรถไฟชั้นเจ้านาย ปัจจุบันเป็นทางหลวงแผ่นดิน หมายเลข 3177 เพชรบุรี-หาดเจ้าสำราญ)
เรื่องน่ารู้ รางรถไฟ
ในอดีตการเลือกขนาดรางรถไฟในการก่อสร้างนั้น ส่วนหนึ่งมาจากเงื่อนไขบางอย่างเพื่อตอบสนองเงื่อนไขในท้องถิ่น เช่น รถไฟรางแคบ ค่าก่อสร้างมีราคาถูกกว่า และสามารถเข้าพื้นที่แคบๆ ข้างหน้าผาได้ดี แต่รางรถไฟรางกว้างให้เสถียรภาพมากขึ้นและสามารถใช้ความเร็วสูงได้มากขึ้น
ในบางประเทศ การเลือกใช้รางเป็นประเด็นทางการเมือง การปกครอง เช่น ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มีการใช้รางรถไฟรางแคบ ขนาด 1 เมตร ในดินแดนภายใต้อาณานิคม ของประเทศอังกฤษ และฝรังเศส เมื่อประเทศสยาม (ไทย) ได้สร้างรถไฟหลวงสายแรกเพื่อไปเชียงใหม่ โดยใช้ขนาด 1.435 เมตร มีบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์อีกด้วยว่าในระหว่างความขัดแย้งทางการค้าไทยกับฝรั่งเศส ได้มีการทำสนธิสัญญาไว้ข้อหนึ่ง ซึ่งห้ามประเทศไทยสร้างทางรถไฟไปชิดชายฝั่งแม่น้ำโขง ทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือจึงสร้างไปหยุดที่ อำเภอวารินชำราบในจังหวัดอุบลราชธานี และจังหวัดอุดรธานี สำหรับทางรถไฟสายใต้นั้นก่อสร้างด้วยเงินกู้จากประเทศอังกฤษ ซึ่งประเทศไทยจำยอมต้องสร้างด้วยขนาด 1.00 เมตร ด้วยเหตุผลที่อังกฤษตั้องการใช้เป็นเส้นทางเชื่อมทางระหว่างมลายูกับพม่า ซึ่งเป็นรางขนาด 1.00 เมตร และมีค่าก่อสร้างถูกกว่าด้วย
