塑料套管方案介绍采用塑料套管方案改善轨枕性能的原理如下：（1）塑料套管的拱圈作用和韧性减弱了预应力分流产生的横向拉应力；（2）套管靠近轨枕表面处设平直段，使锚固段下移，减少了道钉上拔力产生的表面应力；（3）套管和道钉的上拔力由塑料套管外侧的U形槽与混凝土之间的啮合抗剪来承担，而不是靠鼓形硫磺砂浆的楔块阻力来承担，从而增加了轨枕在垂直方向的受力深度和长度，并且改变了混凝土内部的应力方向，使其与预应力产生的横向拉应力叠加的夹角增大，最终达到钉孔处沿深度方向应力趋于均匀、表面拉应力峰值下降的效果。
塑料套管的材质研究在塑料套管的材质研究方面，主要考虑以下因素：（1）有一定的强度和良好的韧性，确保道钉抗拔力足够而又不因刚性过大产生附加应力导致轨枕或套管开裂；（2）良好的低温性能和耐老化性能；（3）可靠的绝缘性能；（4）适宜的价格。
试验方法沸水煮2h后测试持荷10s不破裂或拔出沸水煮2h后测试道钉防锈技术道钉的防锈能力对塑料套管方案的成功与否具有举足轻重的影响。普通的发兰、发黑防锈工艺处理的道钉，即使抹上黄油也抵挡不了塑料套管内的高湿度环境腐蚀，不到一年就锈迹斑斑，拆卸困难。而道钉加工的大变形量和造价控制又使采用低合金防锈技术难以实现。因此，采用防锈效果优异且价格适宜的表面防锈处理先进技术是成功的关键。经过反复比选，在研制方案中选中了以物理方法为主和化学方法为主的表面处理工艺各一种。该两种方法均可显著提高金属表面电位和硬度，增强抗锈蚀能力20倍以上。目前以该工艺处理的试验道钉已进行实地环境试验4个月，仍光亮如新，无任何锈迹。
整体结构设计优化与验证在塑料套管轨枕的整体结构设计中，主要考虑以下几项：（1）整个扣件系统的结构合理性、扣压安全性和安装简便性；（2）根据前述原理调整结构和参数，优化轨枕的内部受力状况；（3）计算和验证各组成部分的受力，确保在允许值范围内。
技术经济可行性由于钉孔处的最大应力下降近30%，预测轨枕的钉孔裂纹机率将大大下降，轨枕的平均寿命也提高30%以上，这无疑是一项巨大的经济效益。然而，如果一次性铺设成本过高从而使各路局拒绝使用，也会阻碍该技术的应用和发展。每套轨枕价格分析如下：塑料套管每枕4支约12元，相当于硫磺锚固费用；扣除套管的轨枕价可按部定中准价；道钉按原价增加加工和防锈处理费用每枕8元；弹条和其它配件不变。这样，铺设一根塑料套管轨枕的总费用增加不到7%，而寿命提高30%以上。维护费用和工作量将减少，寿命周期内每年平均费用反而下降约20%.其技术状态也将因此而改善，更有利于提速和可靠性，各路局当会乐于接受。