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火车轨道铺满碎石,会不会发生事故?为何高铁轨道如此干净?

美博说科普
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2022-09-07 17:09:50

不知道大家有没有发现,我们在坐火车的时候轨道下面和周围,铺满了很多碎石子,但高铁轨道却是干干净净的。

火车轨道下面铺满碎石,难道不会让火车在运行过程中变得更颠簸,甚至是发生脱轨事件吗?

要想解决这个问题我们需要知道这些碎石子到底是什么东西。其实火车轨道下面铺满的碎石子并不是普通的石头,而是有一个专业名字叫“道砟([zhǎ])”。

道砟的主要作用就是用来承托铁轨上的路枕,一般来讲路基以上、轨枕底下的部分称为道床。

道床又分为有砟道床和无砟道床,铺满碎石子就是有砟道床。而且并不是所有的碎石子都能称为道砟。Q有道砟床需要的材料必须具备坚硬、弹性统一、不易被风化以及拥有一定的排水功能。

其实在备选的材料中,碎石子和卵石都拥有这些性质,只不过还是让碎石更胜一筹,这是因为这些尖锐的石头能纵横交错的堆积在一起,不容易被火车压脱。

然而并不是所有的碎石头都能成为道砟,道砟是由特级花岗岩经过特殊处理后制造而成,并且在建设轨道的时候工作人员会将这些碎石压实,所以说不用担心这些碎石会跑到铁轨上。

使用碎石铺火车铁轨既能减轻建设成本,也能减小周边的噪音。

你知道火车铁轨上为什么要铺满这些碎石子吗?

你知道为什么铁路上要铺满碎石吗?这些碎石又能产生什么作用?想象一下有一辆火车从你身边呼啸而过。

除了速度快之外,它的重量也是爆表的,而这个时候有砟铁道的优势就显现出来了。

首先,有砟铁道能减少震动,分散受力。火车是非常重的,光是一个火车头可能就有100吨,再加上每节车厢和乘客的重量,仅靠铁轨支撑是不够的。

火车在行驶过程中会产生巨大的震动,而且火车轮子与铁轨接触的面积很小,铁轨需要承担的压力非常大,如果铁轨下面是泥质面,根本就无法承受,很容易发生地面下陷。

所以使用道砟铺铁轨,能防止这些事情的发生,起到缓冲、保护路基、减少压力的作用。

其次,这些碎石能起到散热、排水的作用。火车在行驶的过程中,轮子与铁轨之间产生的摩擦力会转变为热量,通过热胀冷缩的原理,铁轨很容易会发生断裂,发生脱轨事故。

而碎石能充当热导体,同时在下雨天的时候也能通过之间的缝隙迅速排水。

最后,吸收噪音。火车在行驶过程中会有剧烈的震动,势必会发出噪音,这样不仅会影响到乘客的舒适感,更会干扰到驾驶员的判断力。

而道砟拥有的弹力,能很好的分散火车产生的震动与噪音,旅客乘坐舒适之外,也能更好的保护路基。

既然道砟拥有这么多优点,为什么不应用在高铁轨道上呢?

随着时代的进步,绿皮火车也被动车、高铁所代替,那你知道为什么火车轨道下需要铺满道砟而高铁却不需要吗?

其实高铁采用的是无砟轨道,它的稳定性会比有砟轨道好得多,混凝土做成的无砟轨道能经得起风吹雨打,它的养护成本和工作量也比有砟轨道小得多。

有砟轨道虽然有很多优点,但时间长难免会出现沉降的问题,这时就需要工作人员去检修,而高铁轨道就没有这么多的事情了。

用混凝土打造的无砟轨道,符合空气动力学的原理,能让高铁在高速运营的同时,各项指标也都在安全范围内。

而高铁每节车厢连接的也非常精密,这样就能减轻不小的震动,所以即便不铺碎石,高铁也能在运行的时候保持平稳,同时车厢内也没有太大的噪音。

还有一个被忽略的因素那就是铺满碎石可能会对乘客的安全造成危害,因为高铁的行驶速度很快,基本上能达到350km/h。

这种速度在行驶过程中会形成气流,如果轨道上有碎石就会被气流卷飞起来,可能会砸向路边的乘客,更可能会砸碎玻璃影响到乘客的安全。

卷起来的碎石也会干扰到驾驶员,影响到运行速度,从而增加发生高铁事故的隐患。

不管怎么说,有砟轨道与无砟轨道的区别,实际上是体现出我国在铁路运输上的科技进步,我们确实成功的实现了更快!更强!更安全!