当有一列载满乘客或者拉满货物的火车从钢轨上快速驶过的时候,枕木、钢轨、火车带来的重量就会通过一层层道砟向四面逐渐分散,对陆基起到了散压的保护作用。需要注意的是,火车行使带来的力并非是单一的,而是会产生横向和纵向等多种阻力,在这种情况下,长期使用的钢轨难免会出现形变,而道砟的出现,就很好的保持了钢轨的正确几何形状,减少了因为钢轨变形导致的钢轨断裂、陆基下沉等严重事故。
另外,火车在钢轨上行驶,除了带来巨大的重量和阻力之外,还会产生巨大的热量和摩擦力,久而久之会对钢轨和陆基带来不可逆的巨大伤害,这个时候小小的道砟又要大显身手了。
众所周知,自然界中的金属自带“热胀冷缩”技能,高摩擦、高受热状态下,纵然是再坚硬的金属也会形变,甚至是断裂,一旦这种情况出现在钢轨上,轻则脱轨耽误运输,重则车毁人亡上演人间惨剧,可恰恰是道砟的出现,让问题迎刃而解。
道砟在钢轨下充当了“热导体”的角色,当火车因摩擦带来的巨大热量时,道砟会快速分散热量,避免钢轨被动“热胀化”。由于道砟之间是靠边缘锯齿相互咬合在一起的,所以彼此之间是存在大小不同缝隙的,当雨雪天到来的时候,它们还起到了疏水、排水的作用,避免了铁路线上出现洪涝灾害。
道砟还有一个大家意想不到的作用,那就是最大限度的抑制各种野花、野草在轨道上疯狂生长,避免植物对钢轨带来的伤害,同时确保火车行使的安全性。
综上所述,不起眼的碎石起到了减压、减震、散热、排水、降噪、以及抑制植物生长等众多作用,可也是因为其承担和扮演的角色众多,因此有砟轨道相较于无砟轨道,日常的维护和保养工作也就更加繁琐、复杂,毕竟无论是多么坚硬的轨道,再多的道砟,也不可能做到年复一年,万无一失,像钢轨位移、道砟沉陷、陆基下沉等问题都会时不时出现,因此正轨、清筛、补砟,都是我国铁路部门的重要日常工作之一。
当我国进入“高铁时代”后,有砟铁路每年的铺设长度开始递减,高铁使用的无砟铁路开始快速迈上历史舞台。那么高铁为什么不用有砟铁路呢?
原因其实很简单,我们仔细看看就会发现,现在的高铁不同于往日的“绿皮车”,车厢都是紧密相连在一起的,这就意味着在高速行驶状态下,火车本身不会出现剧烈的颤动,也就不会带来巨大的震动力,对地面和陆基的要求相应降低。那么再去像以前那样,提供有砟铁路,道砟的存在就显得有些“鸡肋”了。
不仅如此,如果高铁使用有砟铁路,还有可能存在严重的安全隐患。高铁的速度往往在300公里每小时以上,甚至有时候能达到每小时350公里到400公里的速度,可谓风驰电掣,这个时候如果钢轨下面布满道砟,就会在高强冲击力下,石块飞溅,对列车和周围的车辆、行人、建筑物带来巨大伤害,车毁人亡那绝对不是危言耸听,因此本着“安全第一”的原则,我国乃至世界范围内,高速有轨交通工具,大都会选择无砟轨道。
像我国,一般使用混凝土结构的无砟轨道,陆基上只有枕木、钢混结构以及钢轨,高铁列车行驶在上面,平稳而安全。不过由于我国铺设有大量的有砟铁路,且货运依旧大规模依赖有砟铁路,因此高铁在行使过程中,也难免会部分借用有砟铁路,这个时候,列车就会慢慢把车速控制在适合有砟铁路的“安全速度”范围内,这就是我们乘坐高铁时,突然车速会慢下来的原因之一,所以大家以后遇到这种情况,切记稍安勿躁,这是为了自己,也是为了他人的安全着想。
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