为什么火车的轨道旁有很多石子,而高铁的轨道旁边没有石子呢?
这需要从火车的轨道说起,火车是沿着两条平行排列的钢轨行驶的,钢轨下每隔一定距离都会铺设方方正正的粗大枕木,钢轨就是被固定在枕木上的。铁路列车很重,枕木下面必须铺设碎石,如果直接把钢轨铺设在地面上,钢轨会高低不平。当铁路列车在这样的轨道上行驶时,容易造成凹陷。因此,将钢轨钉在铺碎石的枕木上,可防止轨道沉陷;而且碎石容易排水,枕木也不会因为侵蚀而腐烂。
这样的传统铁路轨道叫作有砟轨道,除了上面提到的作用以外,路砟还有减少噪音、减震、吸热等作用。传统的有砟轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点,但容易变形、维修频繁且维修费用较大,列车运行速度也受到限制。
高速铁路的发展证实,高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统,道砟粉化严重,线路维修频繁,安全性、舒适性、经济性相对较差。于是科学家发明出一种没有碎石的轨道,叫作无砟轨道。无砟轨道是伴随高铁而发展起来的一种新型的轨道结构,泛指不采用散粒碎石道床,转而采用混凝土、沥青混合科等整体基础来取而化之的轨道结构。其轨枕本身由混凝土浇灌而成,而路基也不用碎石,钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。
相对于有砟轨道而言,无砟轨道具有以下优点:具有较强的整体性,横向和纵向的稳定性高;结构的耐久性好,能持久的保持轨道的几何尺寸;维修工作量少,维修费用小,使用寿命周期长等。
除了上述因素,高铁轨道没有小石子还有一个很实际的原因,高铁如果使用简单的有砟轨道,高铁高速行驶会导致小碎石飞溅出来。如果两辆高铁同时相向行驶,后果可想而知。
本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。
本文来自:新华网
火车轨道下面要铺小石子,而高铁却不用铺设,这是为什么呢?
千万别小看火车轨道上面的小石子,它可是火车运行时候的保护伞。
为什么火车轨道下面要铺小石子
1、火车轨道和高铁轨道最明显的区别,就是火车轨道下面铺设了小石子,而高铁轨道下面没有铺设小石子,除此之外,还有二个铁路的铁轨是不一样的。
火车轨道是多条轨道拼接在一起的,中间留有很大的缝隙,而高铁的轨道中间是没有缝隙的,都是经过严格的焊接在一起的,组成了一个无缝铁轨。这就是硬币能在高铁上屹立不倒的重要原因。
2、火车是由多个车厢拼接在一起的,在车辆的连接处存在很大的缝隙,一个火车重达几千吨的重量,压力会全部压在铁轨上面,只所以在铁轨上铺设石子,就是能很大程度上分散火车的压力。如果在遇到地基不平整的情况时,这些石子就能靠自身的硬度将压力承担下来,才能让火车平稳的运行。
在遇到雷雨天气时,这些石子又能将雨水吸收掉,不至于让整个铁轨全部被雨水淹没。这些铺设在铁轨下面的石子,不是普通的石子,他们大多小大不一,形状各异,这些石子就是硬度非常高的花岗岩石,能够承受火车带来的压力。
道砟的铺设也有一些缺点
相对现在的一些无砟轨道而言,需要更频繁的维护,日积月累会使得路基中的泥土混入道砟中,降低路基的强度,需要对其进行更换和清理。
另外,道砟铺设的铁轨平整度没有混凝土做成的整体的道床那么好,在火车经过的时候还会有道砟飞溅的情况。因此,基于以上这些问题,现在很多高铁铁轨在大部分行驶区间内采用的都是混凝土整体道床。
高铁不用铺设的原因
最重要的一点原因就是高铁对路基的要求比较高,高速动车组运行速度又快,无法在不平稳的轨道面运行,所以必须要求路基平稳,便使用混凝土铺设路基。这也是为什么高铁上立硬币不倒的原因。
其次,高速铁路不同于普通铁路,高铁的运行速度快,铺石子容易造成石子飞溅,可能会对人员或者车体造成损害,会产生无法想象的事故。
还有一点就是虽然铺石子有优点但是也有缺点,缺点就是铺石子的后期维护成本高,不如铺设混凝土路基稳定。
科普:为什么高铁轨道上不铺碎石子?
科普:为什么高铁轨道上不铺碎石子?