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同样是铁轨,为何火车轨道下面要铺满碎石子,而高铁轨道却不需要呢?

 taoshu 2023-01-20 发布于河北
同样是铁轨,为何火车轨道下面要铺满碎石子,而高铁轨道却不需要呢?其实原因很荒唐,因为石子不够用了,所以创新了铁路轨道建造技术!

以前的火车轨道在建设的时候,都是先在路基铺上一层碎石,然后加以压实,最后才铺上枕木及路轨。这种轨道建造技术叫做“道砟”。

可别小看这些小石子,它们可有大作用。由于火车车厢一节就有20-70吨重,一辆16节车厢的火车在载客或者货运的情况下,往往可以达到上千吨左右的重力。

这么大的体重压在轨道上快速行驶,必然会对铁路线路造成冲击。从实际的运用来看,当火车在道砟铁轨上高速行驶时,枕木会因为巨大的压力而下陷,在火车通过以后又会弹起来,这种弹性让枕木不易断裂。

如果铁轨使用的是坚硬的路基,枕木没有下陷余地,那么就要承受很大的压力,容易断裂引发安全事故。

而使用道砟却可以把轨枕上部的压力均匀地分散给路基,防止钢轨因压力太大而下陷至路基内。

除了这个作用以外,道砟轨道的设计也和传统火车的设计非常适配。首先,火车行驶时会产生较强的噪音,而枕木和碎石却可以吸收一部分噪音。

其次,传统火车上采用直排式厕所,排泄物直接通过厕所的洞口排放到轨道上,在高速行驶中被分解成碎屑,然后就可以通过碎石中间的空隙流下去,避免轨道过于脏乱。在雨天的时候,碎石也同样可以有效排水,避免轨道上的积水过多。

值得一提的是,由于肩负着铁路安全的重任,所以铁轨道砟碎石的材料选择至关重要,它必须具有坚硬、不易风化、富有弹性和便于排水的特点。

于是以玄武岩和花岗岩为代表的石头成了首选,这些新开采出来的石头经过打碎、筛选后,再加工生产成可以达到特定要求的碎石、卵石、粗砂等,最终才能投入使用。

那么高铁为什么要采用无砟轨道呢?它能承受得住高铁的压力吗?

其实,早期的复兴号也用过有砟轨道,但是后来就不用了,全部改用了整体式的道床板。一个非常荒谬的原因是道砟所需要的花岗岩和玄武岩不够用了,毕竟我们现在的高铁里程都已经达到4.2万公里了,而且还在扩张,所需的碎石数量非常大,如果从外地运输,加上加工成本就非常贵了。

为此,高铁特别推出了整体式道床板轨道。这些道床板是在后方工厂预制好的,全部用钢筋混凝土结构设计,预制时会将钢轨的扣件预埋在其中。减震的问题则是在钢轨下面垫缓冲胶垫来解决。

这样的轨道最大的特点是能够承受的压力更大,可以允许更高时速的列车通行,而且减震不再依靠枕木的弹性了,运行起来更加平稳,缺点就是材料和技术的造价高。

不过,相对于道砟铁路需要经常检查碎石子的状况,耗费更多的人力,无砟轨道的检查更加方便,同时只需要定期检查就能满足要求。毕竟让你一个个石子去观察,找出有问题的石子并替换实在是太麻烦了。
#大有学问##火车铁轨上为什么铺满碎石子##无砟轨道#

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