鐵道上的石子有何作用?同樣是軌道,為何有的鋪了有的沒鋪?

家住在鐵道線旁邊的朋友應該都知道,

在鐵道下方乃至兩邊,都密密麻麻地鋪著一層石子,而這層石子還有一個專屬於自己的名字,那就是

道碴

你知道這個東西是拿來幹嘛的嗎?為什麼有些人想撿點“石子”回家,卻會遭到鐵路工作人員的嚴厲制止,乃至於警告呢?

鐵道上的石子有何作用?同樣是軌道,為何有的鋪了有的沒鋪?

所謂的道碴,其實就是拿來鋪設鐵路或公路路基的碎石

尤其是對於鐵路來說,速度快、分量重的列車從鐵道上呼嘯而過時,倘若沒有“道碴”來分散沖沖擊力,那麼恐怕沒過多久枕木乃至於鐵道就會變形。極短時間內就需要更換,這不僅僅要消耗大量的人力物力,還會大大影響鐵路交通效率。

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也正因如此,能夠把列車以及鐵軌的重量分散到路基上,起到“洩壓”作用的道碴,可以說是各國鐵路建造初期不可缺失的一環,而除了“洩壓”之外,道碴還有其他“五大能力”。

第一,降低噪音。

當物體激烈碰撞時,往往會產生很大的噪音,而火車與鐵軌之間的摩擦更是相當刺耳,因此如何降低噪音,曾經是許多科研人員廢寢忘食想要解決的問題。最後他們發現答案很簡單,

只要在枕木下方鋪設道碴,就可以有效降低火車與鐵軌之間摩擦所產生的聲音,而道碴“降噪”的原理,與“洩壓”有異曲同工之妙。

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第二,加快散熱。

金屬的劇烈摩擦,在短時間內就會形成大量的熱量,尤其是在周邊全是水泥或者土地的時候,熱量的散失會進一步減緩而這股熱量如果不能夠儘快散發出去,就會對鐵軌造成一定損傷,嚴重情況下,甚至會危及乘客的生命。

而這一切,在“道碴”面前都不是問題,小石子間的縫隙能夠大大加快鐵軌散熱。

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第三,減小震動。

儘可能地提高舒適感,是人們對交通工具的一大追求,尤其是對火車這種長途交通工具來說,惡劣的乘坐體驗無疑是一種折磨。

而最初的火車在行駛時震動是非常劇烈的,直到“道碴”被人們應用開來,火車行駛時的顛簸感才被大大降低

,如果沒有那一層看似普通的小石子,可能很多乘客在火車上都會吐的翻天覆地。

第四,防止蓄水。

大段的鐵路是直接設定在露天場所的,這也就意味著它要直接忍受風雨的侵襲,

在不採用道碴的情況下,鐵道上很容易蓄水,這些水將會加快對枕木的腐蝕,給火車的安全性帶來巨大威脅。

而有了鐵路下的那層小石子就大不一樣,

水流會沿著石子間的縫隙散去,這大大降低了鐵路的維修難度與頻率,加長了鐵路的使用壽命。

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第五,防止長草。

無論是從美觀性還是從安全性的角度來說,鐵路上都不應該生長植物,這也就意味著直接在土地上鋪設枕木是不可行的,只能選擇澆築水泥或者鋪設道碴。而澆築水泥也無法從根本上解決問題,劇烈震動促使水泥碎裂後,植物依舊會生長而出,因此不如直接鋪設道碴,一勞永逸。

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也正因為具備如此豐富的功能,所以不是什麼小石頭都能夠充當“道碴”的,

那些石頭必須具備質地堅韌且不易風化的特點,像我國的道碴,基本上材質都是

特級花崗岩

,一次鋪設後可以使用很久。

那麼可能有些朋友會問了,是不是所有的鐵道上都會鋪設道碴呢?答案當然是否定的,像我國的道床就分為兩類,分別是

有碴道床

整體道床

,至於為什麼會出現不鋪設道碴的整體道床,主要是由於以下兩大原因。

鐵道上的石子有何作用?同樣是軌道,為何有的鋪了有的沒鋪?

第一,道碴主要是在露天環境下使用。

像一些非露天環境,比如說隧道或者橋樑等等區域,根本不適合鋪設道碴,且不說鋪設的時候有多麼的困難,後期維修的時候成本有多高,光是獨特的地理條件,就能夠使得道碴無法發揮作用。

這種時候選擇鋪設道碴得不償失,不如直接選擇澆築混凝土。

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第二,使用道碴鋪設在鐵路下,同樣有著缺陷。

當列車高速行駛時,很容易會引發強大的衝擊氣流,將道碴給沖走,乃至於使其四處飛濺撞擊到其他車輛,因此基本上各國高速鐵路採用的都是混凝土單元,用它來取代道碴充當基石

。否則在列車速度動輒能達到五六百公里每小時的情況下,鐵路周邊地區將變得非常危險,一般來說只有列車速度比較慢才會在鐵路下鋪設道碴。

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除此之外,道碴的定期填補也是一個問題,即使列車速度比較慢,日復一日的傾軋後也會導致道碴排列變形,因此有碴道床的麻煩,也是很多國家選擇直接澆築混凝土,鋪設整體道床的一大原因。

既然如此,是不是說整體道床將逐漸取代有碴道床呢?

倒也不是,

隨著科技進步,人們逐漸研製出了能夠粘合道碴的產物,如此一來,就能夠做到在保留道碴諸多優勢的基礎上,去除其繁瑣性的目標了,未來有碴道床仍舊有著相當廣泛的應用空間和良好的現實前景。

鐵道上的石子有何作用?同樣是軌道,為何有的鋪了有的沒鋪?

道碴如此重要,也就不難理解為啥鐵路工作人員不讓人們拾取了,對此你怎麼看呢?歡迎來留言區中積極進行討論。