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為什麼火車鐵軌下面必須鋪碎石子,區間車卻不用?今天總算弄明白了
2024/04/24

坐過綠皮火車和區間車的人會發現一件非常奇怪的事情: 火車運行的軌道下面和周圍,鋪設了很多碎石子,但區間車卻沒有

火車軌道下鋪碎石,難道不會導致火車在運行的過程中更 顛簸,甚至是發生 脫軌事件嗎?為什麼區間車軌道下不用鋪碎石,難道這是區間車行駛平穩的原因之一?

要解決這些問題,我們需要先了解,這些碎石子到底是什麼東西。

火車軌道下面的碎石子是什麼?

火車軌道下的碎石可不是普通的小石頭,它有一個的專業名稱叫

「道砟」

通常來說,路基面以上、軌枕底下的部分稱為道床,分為有砟道床和無砟道床,鋪碎石的就是有砟道床。

但是,并不是所有的石頭都能被選上,有砟道床所選用的材料必須同時具備 堅硬和彈性的統一,同時還要 不易被風化,有一定的 排水性能

在備選的材料中, 碎石、卵石、粗砂都具備這些性質,但碎石的性能符合度是最高的,所以我國鐵路普遍采用的是碎石。

然而,不是路邊隨便一顆碎石就能入選,玄武巖和花崗巖由于硬度高被選為原材料,還需要經過打碎、篩選加工等步驟后,達到特定的標準的碎石才能被用到鐵路中,所以不用擔心會影響到火車正常運行。

使用碎石的有砟道床,不僅具有 建設成本低、周期短的優勢,噪音傳播范圍也很小,而且還很 容易修復

除此之外,這些碎石還有其它更重要的作用。

鐵路上為什麼要鋪碎石子?有什麼大作用?

一般來說,火車軌道下的道砟厚度約為20CM,鐵路工作人員會按時進行監測,假如出現 沉降現象,就需要用碎石重新將沉降部分墊回去并壓實;

鐵路每年施工時也需要換道砟,但也有個別鐵路需要的時候才更換,換完之后要進行搗固,將其壓實。

對這些碎石頭這麼上心,主要是因為它在鐵路中發揮了不可缺少的作用。

減少震動,分散受力:

火車非常重,僅一個火車頭的重量就在126-132噸之間,最重的高達 184噸,再加上每節車廂的重量和載重量,僅靠幾根鐵軌支撐是不現實的;

火車在鐵軌上高速行駛時會引起劇烈震動,輪子與鐵軌的接觸面積也非常小,鐵軌承壓是非常大的,如果鐵軌下方是松軟的泥質面,根本無法抗壓,很容易發生 沉降或陷落,引發事故。

使用道砟填充,不僅能夠穩固軌枕的位置,還能防止軌道下凹,起到分散壓力、減少震動和保護路基的作用。

散熱排水:

火車在行駛過程中,輪子與軌道所產生的 摩擦力會轉變成巨大的 熱量,熱脹冷縮的原理下,火車軌道容易斷裂,發生脫軌事故。

而且,若是泥質面,下雨時火車可能根本無法運行。

鐵軌下的道砟在雨天時能夠利用彼此之間的 縫隙疏導積水,避免軌道被侵蝕,同時還能充當熱導體,起到散熱排水的的作用。

吸收噪音:

火車在行駛時造成劇烈的震動,勢必會發出 噪音,不僅會影響到乘客,還會影響到周圍居民,也會干擾駕駛員的判斷和接收信息。

這些道砟可以吸收一部分震動,降低噪音,讓火車行駛更加平穩。

除此之外,鐵軌的周圍會 長雜草,如果不鋪道砟,這些生命力頑強的雜草很容易就會占據整個鐵軌,妨礙火車正常運行。鋪了道砟,這些雜草就沒有生長的空間了。

就是這麼不起眼的碎石頭,凝聚成一股力量,讓我們的鐵路運輸變得更加安全。

那麼,為什麼區間車軌道不鋪設碎石呢?

為什麼區間車軌道不用鋪設碎石子?

鋪設碎石的鐵路會出現磨損或者污濁的現象,最嚴重的就是塌陷,需要經常進行養護,這是一項不小的工程,費時費力又費財。

而且,傳統的鐵軌存在 噪音污染大、經常需要維護等缺點,時間久了容易出現安全問題。

為了徹底解決這問題,提區間車路運輸的效率,我國在設計區間車軌道時, 將鐵軌用混凝土固定住,還用焊接技術鋪設成嚴絲合縫的線路,每節車廂連接更為精密,也就不需要用到道砟了。

震動小,運行平穩:

我國在修建鐵軌時,利用熱脹冷縮的原理,將伸展得最長的鋼軌一根根焊接,使軌道縫隙變得更小,冬天時,區間車軌道也能憑著鋼材本身的抗拉強度, 保持不變形,區間車軌道也能變得平滑整齊。

所以,即便不鋪設碎石,區間車在高速運行時也就能夠保持平穩,同時產生的 噪音和震動都非常小,連 硬幣都能在行駛過程中長時間保持立起來的狀態

影響運行速度,造成事故:

區間車軌道不需要鋪設碎石,也和運行速度有很大關系。

火車的速度大致約為80-120km/h,而區間車時速一般在250-350km/h,幾乎超出火車速度2、3倍。

正所謂汝之蜜糖彼之砒霜,區間車在高速運行中會形成 氣流,軌道上若是有碎石就會被氣流卷起來,可能會砸到玻璃,影響乘客的生命安全。

卷起來的碎石也會干擾駕駛,影響運行速度,容易造成區間車事故。

有砟軌道和無砟軌道的區別, 實際上體現的是我國在鐵路運輸技術上的進步,我們不僅做到了更快,還更加平穩安全,效率更高

不管哪一種,都有其存在的意義,小小的碎石子也能發揮出巨大的力量,而技術的進步使我們的生活變得更加便捷有效。

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