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为什么铁路轨道上面有很多石子?
铁轨,石头,火车为什么铁路轨道上面有很多石子?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
因此铁轨枕木下铺的石子主要是为了承受火车的重量,防止铁轨陷到土的地面下面去,以及铁轨下陷不均匀的时候,破坏了铁轨的平行度,造成火车翻车事故的发生。并且可以确保当铁轨下陷以后,通过调节石子,往上抬铁路,恢复的平行的。
如果直接放在土壤的地面上,每个地方的土壤地面密度不同,火车的重量经过的久了以后就会塌陷一些,破坏了铁轨的平行度,就要出大事故了。地面塌陷把铁轨陷下去了,想恢复起来很难很难的。放一堆石子撑住铁轨,调节石子就可以确保铁轨永远是平行的。
所以当年铁轨下面铺上石子,除了承受火车的压力以外,主要是确保铁路永远平行,维护维修方便促成的。
但是总之总体而言就是,造价低降低成本。因此现在的铁路仍然是高铁用全部水泥硬化地面。其它火车道仍然用石子铺铁轨的。
尚可网看后咱也在上面留上点啥。
回答于 2019-09-11 08:43:50
2014年的时候,有幸参与了北京地铁7号线的建设,在建地铁的时候,我就曾好奇,为什么同样是铁路,地铁和高铁的路基上为什么没有像大部分铁路一样,在路基上铺设石子?那些石子到底起什么作用?
后来一次偶然的机会,碰到一位项目经理,闲谈之中,那位项目经理给我介绍了那些石子的用途,以及为什么地铁和高铁为什么不铺设石子的原因。
有砟铁轨与无砟铁轨
项目经理告诉我,那些铺在铁轨下的小石块儿又叫做道砟。主要是由各种玄武岩、花岗岩甚至炉渣等坚硬的石块筛选而成。
铺有道砟的铁路被称为有砟铁路。现在中国所有的铁路都是有砟铁路。而那些像地铁和高铁没有铺道砟的铁路称为无砟铁路。
在修建有砟铁路时,先打下厚实稳固的地基,再将地基打磨平滑,做成梯形,再把道砟铺在上面,最后再铺设枕木和铁轨。
有砟铁路多数从起点到终点,都会铺设道砟,所以我们坐火车时可以看到,无论火车跑到哪里,只要能见得着铁轨,就看得到道砟。
道砟起到平稳、减振、节约成本的作用
那些道砟看起来不起眼,但却是保证铁路安全运行的关键。铁路在长期使用过程中,难免因为老化而出现部分路段高低不平的情况,但是人们并不能做到时常拆卸铁轨维修,这时候就开始体现出道砟的作用了。
道砟可以分散掉列车通过产生的强大挤压的作用,使得压力通过道砟分散到地基上,如同铁轨下面塞了一块海绵,保护铁轨不会在压力下出现弯曲形变,让整条路保持着弹性,就像汽车的减振器一样,能大大减少列车在行进时的颠簸。
如果没有这些碎石道砟,直接把铁轨和枕木修在路基上,随着日积月累的挤压,铁轨会造成损坏,甚至能够导致地面下陷。此外,由于这些道砟采用的是大自然的石料制作而成,这样也能大大减少建设铁路的成本。
道砟减少噪音
大家都知道,火车的轮子不像汽车的轮胎那样外表有一层橡胶包裹,而是直接与同样是铁质的铁轨接触,当列车在行驶中,就会岀现铁与铁磨擦、碰撞声,而这些巨大尖锐的噪音会让人无法忍受,会对车内乘客和铁路周围的居民造成严重的噪音污染。而这些小小的道砟,就能吸收那些噪音
道砟具有排水功能
我们在前面提到说有砟铁路大多都修在户外露天环境中,在露天环境下势必会出现下雨天,在北方冬天还会下雪,道砟在这其中会起到排水作用,水可以顺着道砟之间的缝隙下渗,才能够将水排出路基,保护路基不会在雨水的浸泡下出现翻浆冒泥,有效保护了路基的安全。
如果不铺上道砟,雨水会下渗到铁轨下的土壤中,在随着火车通行产生的压力出现土质松软,无法承担铁轨的重量,进而导致铁轨坍塌,同时若雨水不能通过道砟流往其它地方,那么产生的雨水或积雪堆积还会导致铁轨生锈,或是冬天让铁轨下结冰生成冰柱,让火车行驶时不稳定,出现严重事故。
作为道砟的石头,绝大部分都是不规则的,棱角分明,这样的形状一个是更加结实,还起到一个吸收铁轨热量的作用。
火车在铁轨上运行,就会出现强烈的摩擦生热现象,让铁轨整体开始发烫,产生高温。结合生活经验,我们也可以发现,水泥路的地面在夏季的高温暴晒下也非常烫,说明水泥的导热性不好,如果不铺设道砟,而将铁轨放在水泥地基上,铁轨就会一直处于高温状态,就会比正常温度下容易出现挤压变形。
这些碎石可以很好的在铁轨周围分布,一旦铁轨受到高温影响,就会分担温度,让热量分给每一块儿石头,再传到地面上,从而保护铁轨不受高温影响。同时道砟的包裹也是另一种保护,避免铁轨随着气温出现热胀冷缩的影响下出现明显的形变,从而改变整条铁路的形状。
夏天铁轨热胀时,道砟也会随着分散开,起到一个缓冲作用,冬天出现冷缩后,铁路工人又将道砟重新堆高,保证铁轨处于同一高度。
那么问题来了,既然道砟有这么多好处,为什么同样行驶在铁轨上的高铁和行驶在地下的地铁为什么不用有砟铁轨呢?项目经理告诉我有以下几方原因
1,火车承载能力高于高铁和地铁
大家都知道,火车通常都是十几节车厢连接在一起的,据记载,国内最长超过历史记录的货运列车车厢达到208节,客车车厢为20节,并且客车的每节车厢还可以互通。
而大部分高铁只有8节车厢,当然也有16节车厢的高铁,一般为了提高运力的情况下,会采取拼接,也就是说,两台高铁拼成一台高铁使用,即使这样,它仍然没有火车的车箱长。地铁更不用说了,为了轻便快捷,整体车厢更短了。
车厢越长代表着列车的承载能力越强,那么列车的整体重量也就越重,这时就需要有砟铁轨。
而高铁和地铁的整体车厢相比火车的车厢要短很多,在运载能力上也不如火车,那么相对来说就没必要使用有砟铁轨。
其次火车不仅有客车,还有一大部分是货车,而高铁和地铁基本上都是以客车为主,运载对象是人,有见过高铁拉煤、拉集装箱、拉石油天然气的吗?
2、高铁速度高
高铁的速度是很快的,能够达到350千米每小时以上,对轨道平直度要求也就很高。而普通火车速度低,对轨道的平直度的要求就不是那么严格了。
也正是高铁的行驶速度高,如果在铺满碎石的轨道上高速行驶的话,就会造成碎石飞溅出来,不仅对列车的行驶安全造成威胁,也很容易对轨道附近的物体造成破坏。
无砟轨道铁轨直接铺在钢筋混凝土板上,通过高强度的弹条扣件与轨道板衔接,将它们“扣”在一起,几乎形成了一个整体。高铁在运行时轨道整体变形量小,更加平顺。
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