为什么铁轨边上有很多小石子?
铺在铁路下的碎石子有专业名称,叫做「道砟」。
从英国工业革命开始,最早的铁路轨道都是由木头制成。直到 19 世纪,有了钢轨之后,为减少地面的应力,人们就在轨道下面铺设一层碎石组成的道床。这种传统延续到现在,也就是如今的「道砟」。
道砟才不是为了美观,虽然看上去不起眼,但确实有很多的作用:
1. 分散压力,减少震动力与噪音
一列成百上千吨的列车以上百公里的速度快速通过,对枕木和钢轨造成了巨大的冲击力。如果没有道砟,直接把铁轨和枕木铺在路基上,路基可能无法承受列车的重量而向下凹陷。
而道砟的碎石之间的缝隙与质地,很好地起到了分散列车通过时所产生的巨大压力的作用,将压力均匀地分散到地基上。利用道砟的弹性,很好地分散了列车的震动力与噪音,旅客乘坐更为舒适,也保护了路基。
2. 易排水,保护路基
道砟的碎石间具有很大的缝隙,遇见下雨天气,水可以顺着缝隙向下渗透排出路基,避免翻浆冒泥,很好地保护了路基。
3. 易分散高热
细心的你会发现,道砟的石头都是碎石,主要材质是特级花岗岩,这样的石头容易碎裂。
列车通过时,由于车轮与钢轨的摩擦会产生巨大的热量,这样一来就可以因为石头的碎裂,而吸收掉火车通过时所产生的高热;设想一下如果铺的是圆润光滑的石头,吸热的效果就不好了。
4. 易调校线路,保持轨距,防止胀轨、断轨
由于冬天夏季的温差巨大,钢轨的热胀冷缩明显,因此可能会出现胀轨或断轨的现象,甚至使线路爬行,这时道砟的弹性能够起到很大的缓冲作用。
再加上,碎石的摩擦力与线路之间具有极大的吸附力与贴合度,这样就能够避免钢轨热胀冷缩带来的伤害。
而钢轨处于不良状态时,铁路维修职工就可以通过起道机将线路抬起,再把石子捣入轨枕底部。通过在枕木下加垫或减少道砟的高度来维持线路的良好状态,延长钢轨使用寿命。
不过随着时代的发展,「道砟」的很多缺点就暴露出来。
例如:碎石又会因列车压力而移位,需定期校正路轨位置,并要补充碎石;而道砟的高排水力也会令路轨杂草丛生,保养成本较高,最关键的是可能会引起乱石飞起,影响列车的运行安全。
然而,无砟铁路很好地克服这些弊端。因此,无砟铁路可以适用于更高运行速度的线路之上,只能说,不同线路有不同需求,所以说使用有砟还是无砟,就看线路的具体需求啦~
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