铁路为什么用石子(为什么铁路上都是石头)

你是否注意过这样一个问题,绿皮火车的轨道下方铺满了碎石,而高铁轨道下方却没有铺设。这仅仅是因为高铁更加高大上吗?当火车向前行驶时,这些碎石子的作用又是什么?高铁下方因为少了这些碎石子,它的安全性能究竟会不会受到什么影响?

火车轨道上铺设的粗沙粒和碎石统称“道砟”,它们的质地是特制花岗岩,硬度颇高。铺设了碎石的铁轨称“有砟轨道”,没有铺设碎石的铁轨叫做“无砟轨道”,这些被铺设的碎石又唤“道砟”。

有砟轨道的目的主要有两个,一可以减少震动和分散压力。火车在铁轨上高速行驶不可避免会造成震动,碎石之间存在着大量的缝隙,能够很大程度地吸收震波,进而起到减震的作用。同时,火车*与铁轨的接触面极小,导致铁轨承受到的压力相当大。如果铁轨下方直接使用泥制基面,由于抗压能力弱,便会发生沉降,进而引发事故,因此碎石子同样能够起到分散压力的作用。

二,能够进行高效率的散热和排水工作。笨重的火车在铁轨上行驶时产生出的摩擦力带来了巨大的热量,如果热量过多,会出现热胀冷缩效应以及减小铁轨的抗压能力,从而导致火车脱轨或者铁轨断裂,因此碎石子充当了良好的热导体,起到了抵抗热胀冷缩的作用。当天上大量降雨时,碎石之间的缝隙同样会让水迅速渗入,从而避免出现洪涝现象。虽然道砟起到了承压缓冲机吸收噪音带走热量的作用,但有砟轨道仍然需要经常维护和检修。因为随着时间的推移和列车长久的碾压,会出现道砟移位、混入泥土、杂草丛生、基面沉降等情况。这时就需要进行相对应的修正铁轨位置、清筛、除草、补砟等处理工作。

高铁属于长轨列车,不同于普通火车,它的每一节车厢都紧密相接,因此行驶时不会产生剧烈的震动。高铁的轨道叫做无砟轨道,用混泥土结构代替了轨枕、碎石道床结构,直接在混泥土上铺设铁轨,因此路基的上面只有枕木(砼混泥土)和铁轨,再也没有了碎石。相较于碎石铺地的有砟轨道,一下子就显得十分高大上了。

为什么选择无砟轨道?因为在高铁行进时,轨道只承受列车的动荷载,对整个路基并没有太高要求。高铁的速度高达三百五十千米每小时,可谓是风驰电掣,它能够安全平稳的行驶不单单归功于无砟轨道的作用,也源于它自身设计太过科学前卫。试想一下,如果高铁行驶在有砟轨道上,300多公里的时速必然溅起许多石子,对列车和周围建筑物都会造成损伤,严重时甚至可能导致车毁人亡。

这绝不是危言耸听。所以平时我们在乘坐高铁时,当感觉到高铁在一些路段的行驶速度慢慢降下来的时候,此时不用担心,也不用抱怨列车的行驶速度慢。因为此时有很大可能是行驶在有砟轨道上,减速也是为了保证我们的安全,毕竟安全永远是放在第一位的。