为什么铁路上要放很多小石头
admin
2023-06-14 12:24:03

一位在铁路工务段工作了12年的老师傅说:看到铁路上的小石头,最好不要去捡,一旦铁轨旁的石头被人弄走了,行驶的火车有可能脱轨,发生侧翻。小石头看似不起眼,但它的作用不容忽视。

火车是人们生活中经常接触的交通工具,方便快捷,比起飞机和轮船更有优势,不管是安全性,还是车票价格,老百姓更容易接受。大家乘坐火车时,经常可以看到铁轨上铺了一层石头,谈不上美观,那么问题来了,这些石头究竟有什么作用呢?

为什么铁路上要放很多小石头图1

铁路上的石头不能乱用,有一定的讲究

铁轨周围铺着石头,普通人不知道它的作用,认为只是生活中常见的石头,并没有什么特殊的地方。但是内行人就不一样,称这种石头为道砟,如果单说这个词的话,很多人还不知道是什么意思。

道砟就是花岗岩的小碎石,经过处理以后,铺在铁轨上。小石头虽然不起眼,但是它却可以保证火车平稳行驶,铁路系统工务段的工作人员,会定期对铁路道砟进行巡视和维护,以免遭到人为破坏。

保证铁路线的良好状况,是火车运行安全的基本保证,铁路部门在铺设线路时,对材料就会严格把关。就拿小石头来说吧,随处都可以找得到,有的价格便宜,但是铺在火车上的石头,有一定的讲究,并不是所有的石头都能用。

为什么铁路上要放很多小石头图2

首先,石头最好是花岗岩材质,岩浆在地底下长时间冷却,形成较硬的晶体结构,稳定性比其他材质更好,不会因为铁轨的温度过高,自身的结构发生变化,从而影响它的承重力。

要是随便用普通的石头,哪怕在铁轨铺上厚厚一层,上百吨的火车飞驰而过,在巨大的冲击力作用下,石头的结构发生变化,破裂或粉碎,没办法起到稳定的作用,轨道挪位以后,下一辆火车开来就有很大的安全隐患。

用花岗岩的小碎石来做道砟,结构更加紧密,增加了抗压强度,火车从轨道上经过,可以承受巨大的冲击力,还能分散一部分重力,保证铁轨不受影响。

其次,铺在铁路上的石头,从形状看上去并不规则,边缘比较锋利,拿在手里甚至可以划伤手指。

也许有人要问,把这些石头的边缘打磨光滑一点,再铺上去不更好吗?这是错误的想法,越光滑的石头,堆积起来,相互之间容易滑落,反而不能给铁轨提供足够的支撑,就失去了保护的意义。

在自然界中,圆形的鹅卵石表面光滑,若是把它们铺在铁轨上,道砟马上就会散开,当火车经过铁轨时,在地里不够牢固,有可能会出现飞沙走石,四面散开的现象,损坏火车底部的零件。

如果用边缘尖锐的石头,铺在一起就会纵横交错排列,支撑点更多,面对强大的压力时,可以保证更强的稳定性。石头与石头之间有缝隙,雨水也可以顺利渗入地面,防止过于潮湿,腐蚀路基和道砟。

为什么铁路上要放很多小石头图3

铁路上小石头的作用

如果铁路上没有铺石头,直接把铁轨铺在路基上,列车从上面快速通过,铁轨可能无法承受重量而下陷,所以说石头起着至关重要的作用。

曾经咨询了一位在铁路工务段工作了12年的师傅,终于知道铁路上石头的作用。

第一,分散压力,减少噪音

一列火车,自身的重量达到上百吨,从线路上经过,对枕木和铁轨会产生巨大的冲击力,如果没有物体分担压力,产生的后果不可估量。

早期的时候,火车的速度没那么快,动力也不够强,轨道都是由木头制造,足以承担火车的压力。到了19世纪,火车线路上铺设了钢轨,速度虽然快了,但应力加大,于是技术人员研究出应对的方法,在轨道周围铺一层碎石,形成道床。

火车从铁轨上经过,钢轮与铁轨表面摩擦,会产生很大的震动,也会有尖锐刺耳的声音,里面的乘客都能感受得到。

在铁轨的枕木下面铺上小石子,可以将火车产生的重压分散到地面,缓解铁轨的压力,避免发生移位的风险。另外石头的晶体结构,还能吸收一部分噪音,保护路基的同时,也让车厢里的乘客觉得没那么吵。

为什么铁路上要放很多小石头图4

第二,加快散热,防止铁轨变形

金属受到高温的影响,结构发生变化,表面就会有凹陷或断裂,尤其是在密封的环境,产生的热量没办法及时散发出去,影响程度也会加重。

试想一下,火车与铁轨接触的瞬间,产生的高温足有上百度,若是水泥的路基,热量散发受阻,铁轨跑过几趟火车后就会变形。

形状不规则的小石头,堆积在一起可以产生较大的承重力,石头之间有缝隙,有利于空气流通,将铁轨的热量均匀散发到地面,很快就能冷却下来,防止铁轨受到高温影响而变形。

为什么铁路上要放很多小石头图5

第三,有利于调校路线

铁轨长年处于空旷的野外,风吹日晒,长时间在这种环境下,老化的问题在所难免,位置就会发生偏移,需要铁路维修工人进行校正,用起道机将铁轨抬起,在下面铺上石头,调节道砟的高度,让铁轨恢复到正常的位置。

枕木下的石头可多可少,方便调整,维修人员利用这个方法,就可以调校铁路的轨道线。

第四,保持轨距,防止脱轨

根据金属的特性来看,受到温差的影响,铁轨会发生明显的热胀冷缩。其实,用肉眼就可以看到,火车经过铁轨以后,会发生微小的弯曲变化,时间不是很长,很快就会恢复,正是枕木下的石头起到了作用。

枕木和铁轨是十字交叉的结构,周围又有小石头支撑,将铁轨的下半部分严密包裹起来,就算在强大的冲击力作用下,也可以保持合适的轨距,防止铁轨移动,控制在安全的范围。

为什么铁路上要放很多小石头图6

写在最后

铁轨承受着火车的重压,难免会出现移位的问题,下面的小石头,正是起着保护铁轨的作用。但是铁路线的环境恶劣,石头有可能散落在各个位置,高低不平,就需要工作人员定期维护,才能保证火车的安全。

首先,要知道那些石子叫“道砟”!

过去,我国铁路基本上都采用有砟轨道,随着我国高铁技术的不断发展,无砟轨道逐渐普及,新建高速铁路基本上都采用了无砟轨道。

但,就有砟轨道而言,道砟有什么作用呢?

道砟是铁路运输系统中,用作承托轨道枕木的碎石,石质为特级花岗岩,是常见的轨道道床结构。

为什么铁路上要放很多小石头图7

优点:

工程会在铺设路轨之前,先在路基铺上一层碎石,再加以压实,然后才铺上枕木及路轨。使用道砟可以利于排水容易及调校路轨位置,同时由于道砟把列车及路轨重量分散在路基上,故此能够减低列车经过时所带来的震动及噪音,令到乘客的乘坐舒适程度增加。

碎石同时可分散列车驶经时产生的震动及高热,保持钢轨的轨距不变,不致发生出轨事故,并可减少噪音,石头之间的缝隙更可迅速排去雨水。

为什么铁路上要放很多小石头图8

缺点:

道砟路轨不及混凝土坚固,碎石又会因列车压力而移位,需定期校正路轨位置,并要补充碎石;道砟的透水性强,可以防止杂草在铁轨上生长,在道砟上还有距离相等的枕木,同样也有抑制植物生长的作用。

为什么铁路上要放很多小石头图9

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