同样是铁轨,为什么火车轨道铺满了石头,高铁轨道却都是水泥?
找到最合适的原材料后就要加工花岗岩生产道砟,要想把坚硬的花岗岩变成合格的道砟,中间主要有三个环节。
首先是开采花岗岩,一般各地都有花岗岩矿,开采的时候要先对岩体进行穿孔,然后使用中深孔爆破法对矿山石料进行爆破。
其次是粉碎环节,爆破出来的石料大小不一,直径小于340毫米的石料将会直接进入粉碎,如果石料直径大于340毫米,将会在现场进行二次破碎再送去粉碎。
最后一个环节是筛分,分出合适的石料和废石。
粉碎过后的石头直径大约为65毫米,粉碎过程不可避免会产生一些特别碎的小石子,这些太小的石子是不能当道砟的。
工作人员把大小合适的石料保留下来,被筛下来的废石可以作为修路的垫层。
那么判断道砟合格的标准都有哪些呢?要看道砟是否合格,得从尺寸、耐久性、形状等方面综合判断,其中对于形状的要求就是越不规则越好。
道砟生产完毕,就要开始铺设火车轨道了,在生产道砟的时候,施工现场就已经开始动工了,必须先把建设轨道的道路清理干净。
工人将道砟均匀地铺道路上,然后将轨枕和钢轨铺好后再铺一层道砟,这时的道砟就像一盘散沙,每颗石头都没有磨合到位。
关键时刻还得还得捣固车上场。
捣固车先把一节一节铁轨抬起来,然后将插齿伸到道砟里一通鼓捣,松散的石块就被压实了,一直重复操作直到把一整条铁路整理完毕。
你以为这样就大功告成了吗,这还不算完,铁轨下的道砟还得定期清洗,本以为它们这辈子都要过风吹雨打的生活了,没想到道砟还有这待遇。
因为道砟使用久了,石头之间的缝隙里就落满了灰尘和泥土,火车锅炉中的煤渣掉在石头上,日久天长竟然能长出杂草。
清理的时候需要清筛车上阵,清筛车把石头吸起来用传送带运送到清洁器里,清洁器有一层滤网,高速振动杂质就被筛了出去,只要杂质比筛网小都能被筛出来。
最后将清理干净的道砟像最初那样铺设加固就可以了,如果不清理,这些杂质就会妨碍道砟发挥作用,那道砟到底有啥用?
首先道砟可以减少建设成本,提高行车安全性。
铺设铁轨的路面情况有好有坏,如果路面高低不平可以直接用道砟填补,就不用工人再费力的修补道路了。
有些路面很松软无法承受火车的重量,火车行驶的时候容易发生事故,而花岗岩的硬度很高,统一铺设几层道砟会避免路面松软的情况。
并且石头之间的缝隙还可以将雨水排走,避免铁轨积水轨道变滑。
其次道砟维护起来很灵活,火车长期碾压以及雨水冲刷等外力作用会使道砟下沉,这时只需要用捣固车加固就可以了,甚至不需要捣固车,依靠人力就可以完成。
最后就是道砟能分散火车对地面的压力,起到减震、吸收噪音的效果。
每一块道砟都棱角分明,因为棱角越多的石头摩擦力越大,火车快速驶过石头不会滑动,能更好的分散火车传递到铁轨的压力,不至于损坏铁轨和路基。
高铁为什么不铺道砟?
既然铺设道砟好处这么多,高铁的速度可比火车快多了,从上文道砟的作用里来看,高铁更适合铺设道砟,那高铁怎么不铺道砟呢?
首先高铁轨道没有铺设道砟的条件。
高铁和火车不是一条赛道的,很多高铁轨道都建立在高架桥上,不像平地有很大的空间,并且高架桥是人工修建的,路面肯定很平整,也不需要道砟来填补道路。
其次铁路道砟虽然养护灵活但成本高,隔段时间就得清洗,要是哪块石头受损变小,还得用新道砟替换,缓慢的火车尚且如此,如果是飞速的高铁,道砟更新的频率估计就更快了。
而且以高铁的速度如果碾到一个废石块,可想而知这块石子的威力有多猛,很容易发生安全事故,所以道砟用在高铁上是有坏处的。
高铁采用的是无砟轨道,它是用混凝土和沥青建造的,养护成本低,寿命也比有砟轨道长,有砟轨道的平均寿命大约是30年,而无砟轨道的寿命却达到了60年。
不仅如此无砟轨道还兼顾了道砟的作用,既能保证列车的平稳运行,还能起到减震的效果。
因为混凝土本身就是均匀的承重材料,也有一定的弹性,能很好的地分担高铁的压力。
另外道砟再好也不过是由一堆不规则的花岗岩组成,不如混凝土路基平稳。
不过无砟轨道也有不足之处,混凝土路基没有天然缝隙排水,不过这只是个小问题,修建的时候预先规划好坡度、留好排水沟就可以了。
并且由于无砟轨道的初期成本和对技术的要求都很高,目前只有中国、日本、德国等几个国家有先进的无砟轨道技术,如此看来不是人人都能用无砟轨道的。
结语
道砟和无砟轨道各有千秋,只有分别和火车、高铁匹配在一起才能发挥出做大的作用。
对此大家怎么看?
参考信息源:澎湃新闻客户端2022年11月19日《只需三步!开采的石子就能变成合格道砟》
参考信息源:澎湃新闻客户端2022年11月19日《只需三步!开采的石子就能变成合格道砟》
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