道碴的作用是增加鐵軌的穩定性。使用道碴可以方便排水和調整軌道位置。同時,由於道碴將列車和軌道的重量分散在路基上,可以減少列車通過時產生的振動和噪音,增加乘客的舒適度。
分散振動的力量,增強排水功能。道碴還可以分散列車通過時產生的振動和高熱,保持鋼軌的軌距不變,避免脫軌事故,降低噪音,快速排出石頭間縫隙的雨水。如果不鋪石頭,下雨時,排水功能受阻,會使鐵軌下的土變松,鐵軌掉落;冬天鐵軌下面會產生霜柱,鐵軌會向上飄。
但有砟軌道不如混凝土堅固,碎石會因列車壓力而移位,需要定期校正軌道位置,補充碎石;道碴排水能力大,也會使鐵軌雜草叢生,維護成本高。
世界上很多國家的高速鐵路都是無砟軌道。但是,法國的高速鐵路都是碎石鋪成的。關鍵是火車高速行駛時,會對周圍產生強烈的氣流影響,車下的基石(壓艙物)也是如此。
壹位在鐵路上幹了20年的老師傅告訴我,鐵路上的鵝卵石雖然不起眼,但裏面的文章很多。沒有這些鵝卵石,火車的安全根本無法保證。
上學的時候,我家和鐵路只有壹墻之隔,從樓上就能看到墻那邊的鐵路。
無聊的時候,我總喜歡趴在窗戶上,看著柵欄另壹邊的鐵路,數著有多少列車開過。每列火車都有幾節車廂。
隨著次數的增加,我突然意識到壹個問題,為什麽鐵軌上有那麽多鵝卵石?當時因為年紀還小,以為這些碎石都是修鐵路時沒清理幹凈的垃圾。
直到參加工作,壹次偶然的機會認識了壹位在鐵路上幹了20多年的老師傅。在他的回答下,我才知道鋪在鐵路上的鵝卵石叫道碴,道碴的主要作用如下。
將火車的重量更均勻地分布在路基上。普通火車車廂重量在70噸左右,長途火車通常有16節車廂。壹輛火車的總重量是1000多噸,這還是在空載的情況下。如果是載客或者滿載貨物,火車的重量會成倍增加。
當列車在鋼軌上行駛時,列車本身的重量通過鋼軌、軌枕和道碴轉移到路基上,軌枕承受相當大的壓力。雖然修建鐵路時對軌枕和路基有非常嚴格的壓縮要求,但每天都有大量列車在鐵軌上經過。時間長了,枕木和路基都會下沈。
因此,需要將道碴均勻地鋪在鐵軌上,以分散枕木的壓力。通過增加有效面積,降低單位面積的壓力,路基上的壓力會更加均勻。
防止軌道移動。鐵軌不都是固定的嗎?真的會有位移嗎?答案是肯定的,但這種位移非常輕微,肉眼很難察覺。
當列車通過曲線時,鋼軌需要提供列車轉彎所需的向心力,其反作用力會促使鋼軌向外軌方向運動;過上坡時,機車牽引的反作用力也會使軌道發生位移。
當然,這種位移不是永久的,火車通過後,軌道會很快回到原來的位置。
用道碴鋪設鐵路,讓道碴緊緊包裹枕木,可以減少鐵軌的移動,將鐵軌限制在安全範圍內。如果沒有道碴,壹旦軌道出現大位移,列車脫軌的概率就會無限增加。
吸收列車運行時的沖擊力,即吸收沖擊力。火車行駛時,鋼輪在鋼軌上滾動。當行駛速度和列車重量相加時,車輪會對軌道產生相當大的沖擊,軌道上的瞬時壓力是列車靜重的兩倍。
與汽車不同,火車沒有橡膠來吸收這種沖擊。如此強大的瞬間沖擊力如果解決不好,會出現以下三個問題:
第壹,會導致路基下沈。
二是讓乘客感覺顛簸,影響乘坐體驗。
第三,沖擊力反作用在鋼軌上,會導致扣件、軌枕、鋼軌斷裂。
正是因為這些問題,需要壹種相對柔軟的道碴作為鋼鐵碰撞之間的緩沖,來吸收這種強大的沖擊力,為列車提供減震。當然,道碴的“軟”只是相對於車輪和鐵軌而言的。其實壹點都不軟。
道碴還有排水的作用。鐵路軌道上的排水不能僅靠排水溝來實現。道碴對於排水非常重要。
下雨時,道碴能快速使雨水滲入地下,提高道床整體排水能力。如果鋼軌上沒有道碴,雨水無法順利排出,路基和軌枕長期被雨水浸泡,路基和軌枕的強度也會受到影響。
壹旦路基被侵蝕,或者枕木變得脆弱,火車經過時就非常容易發生事故。
所以引流是壹個必須反向具備的功能。
各種石頭都可以當壓艙物嗎?當然不是。在大多數人眼裏,道碴不過是枕木下的壹堆石頭,但並不是所有的石頭都可以做道碴。
道碴要有足夠的強度來承受枕木傳遞的壓力。如果強度不夠,火車帶來的壓力會壓壞道碴。火車經過時,震動會使道碴相互碰撞、摩擦。如果道碴強度不夠,用不了多久道碴就會被磨壞。
同時,鎮流器應具有很強的耐腐蝕性。這裏的“腐蝕”不是指人為的,而是面對自然環境的變化。高溫環境下不易膨脹開裂,冬季寒冷不易凍裂,不易被雨水侵蝕。
除了以上兩點,最重要的壹點是,選來壓艙的石頭壹定不能“光滑”。必須是有棱角的,形狀越不規則,表面越粗糙。只有這樣,壓艙物才能牢固地保持在壹起。如果石頭太“光滑”,道碴就會散落壹地。
道碴雖然是壹堆石頭,但也需要定期保養。在我們的觀念中,鐵路軌道在長期被火車碾壓、摩擦的情況下,必然會發生斷裂、移位和磨損,工作人員要定期對鐵路軌道進行維護。
很多人想不到的是,鵝卵石堆出來的道碴也需要定期保養。
隨著火車的行駛,道碴會變得很臟。壓載物之間的間隙被磨損的壓載物碎片、枕木碎片、溢出的貨物碎片和灰塵填滿。填隙後,道碴排水性能變差,影響此路基的強度。
此時,需要對這對鵝卵石進行“篩選”操作。
流程也很簡單。先把道碴挖出來,把上面的土屑清理幹凈,回填這堆鵝卵石,最後把回填好的道碴振動壓實。在這個過程中,需要挑出磨損嚴重、較小的石塊,將新石塊填入道碴中。
據說最後在鐵路上,看似不起眼的鵝卵石,卻能發揮如此大的作用。沒有這些鵝卵石,火車的行駛安全根本無法保證。
至於高鐵為什麽不用道碴,主要是安全考慮。高鐵的速度比普通列車快很多,壹般都在300公裏以上。這麽快的速度,很容易把鵝卵石帶出軌道,掉下高架橋。壹旦擊中過往車輛和行人,其威力不亞於壹顆子彈。
相信大家都有這樣的疑問,火車軌道下面為什麽要有很多碎石?而同樣是鐵軌的高鐵,卻很少看到這樣的場景。兩者有什麽區別?
火車軌道下面為什麽要鋪碎石?
因為火車的質量特別大,經過的時候也會產生巨大的壓力,所以碎石會起到作用!
這種碎石的路面叫道碴,石料壹般是特級花崗巖。
道碴是用來鋪在鐵路路基上的粗礫石或碎石。其主要目的是分散列車和軌道的壓力,鋪壹些碎石,減少列車通過時的巨大噪音和震動。
壓艙物
道碴作為鐵路軌道系統的重要組成部分,支撐著軌道枕木、鋼軌和列車。
修建鐵路時,應先把路面打開,然後在路基上鋪壹層碎石,再鋪枕木和鋼軌。
在鐵軌上使用這些碎石的另壹個好處是可以起到很好的排水作用,因為碎石之間有很多空隙,而且也高於路面。下雨的時候雨水會漏下來,這樣鐵軌就不會被淋濕,枕木也不會很快被雨水腐蝕,還可以防止凍害。
此外,調整軌道的位置也很方便。礫石還可以分散路基上軌道和列車的重量。當火車經過時,可以減少噪音和震動。這樣乘客會覺得舒服,否則會很吵,顛簸,給乘客的體驗會很差。
除了上面提到的這些好處,還能起到很好的散熱作用。
因為火車在高速行駛的時候會產生大量的熱量,但是下面鋪了壹層碎石,既能減少震動,又能分散熱量。只有把熱量散掉,鐵軌的距離才能保持不變,否則鐵軌軌距會發生變化,容易造成交通事故。
但借助碎石散熱,軌距不會發生變化,從而保證列車安全運行,避免脫軌事故。
另外可以防止鐵軌上長雜草,否則雜草叢生,不利於列車運行。但是因為火車的碾壓,碎石也會被壓到路的兩邊,所以為了保持穩定,會時不時的補充碎石。
碎石的特性
這些拓片不光滑,有尖銳的棱角,因為不容易滑下來。只有這些不規則的碎石,才能交錯牢固地支撐軌道。
總之,碎石的好處很多。壹方面可以起到良好的排水系統,帶來緩沖,保護路基,抵抗來自鐵軌的橫向和縱向阻力。
另外,碎石有彈性,有減震緩沖的作用,火車軌道上的碎石也能防止枕木下沈。
現在的高鐵基本都是用混凝土整體道床,所以大部分高鐵軌道都不是碎石鋪的!列車的軌道分為有砟軌道和無砟軌道,有砟軌道鋪設碎石。
高鐵速度很快,車廂之間聯系緊密。如果軌道鋪上碎石,列車快速行駛時會飛起,存在安全隱患,但不排除部分高鐵軌道也是有碴軌道。
高鐵的軌道采用特殊的釩鋼,可以減少熱脹冷縮,而且高鐵的軌道特別牢固,熱脹冷縮時工作人員會及時維護。
總之,以前不知道鐵路上的碎石有這麽多作用。只知道鋪了那麽多碎石起到了很好的抗壓作用,沒想到它還有減震降噪防水等多重功能。這有點出乎意料!
這些石頭的專業術語是壓艙物。
鎮流器的作用主要表現在以下幾個方面。
壹種是把火車的重量轉移到路基上。當列車在鐵軌上行駛時,其重量通過鐵軌傳遞給軌枕,通過軌枕傳遞給道碴,再通過道碴傳遞給路基。鋪上道碴後,枕木的承重面會增大,枕木不會被火車壓進土裏。
二是起到引流的作用。雨水可以通過道碴間的縫隙排到鐵路旁的排水溝,保證道碴下的地基不被雨水浸泡。
第三,可以減輕列車的縱向沖擊,使列車運行更加平穩。列車運行時,道碴間隙具有良好的減振效果。
第四,可以降低噪音。就像我們錘石頭面和土面壹樣,如果太用力,回聲就會大。
第五,具有吸熱、透氣的功能。夏季高溫,鐵軌容易膨脹,道碴可以吸收壹部分熱量。
第六,方便鐵路部門維修線路,更換枕木。當軌枕出現故障時,鐵路工人只需撬開道碴進行更換軌枕施工;當線路出現三角坑或高低不平時(此時列車在上面行駛會晃動),鐵路工人只要敲打線路,讓道碴落入坑內,就能消除線路病害。
道碴壹般用於普通速度的鐵路。大多數高速鐵路線路使用整體道碴,但壹些高路基路段也使用道碴。
鐵路對使用的道碴有嚴格的質量標準。石英巖、花崗巖、片麻巖等材料多用於道碴。
以前鐵路系統內部建有道碴廠。如今走市場化的道路,除了內部的鎮流器廠,還以市場化的方式采購本地企業生產的鎮流器。
為什麽在鐵軌旁邊放更多的石頭?坐火車的時候經常會看到他們,但最終目的還是為了安全駕駛火車。
火車軌道是鋼制的。為了減少地應力,在修建軌道時,往往會鋪設壹層礫石。作用是承受路基,分散鋼軌承受的重量,防止鋼軌變形,起到緩沖作用,保持鋼軌的原始位置。
從經濟角度來說,礫石價格低,硬度高,抗壓強度高。沙礫間的摩擦可以吸收壹部分火車帶來的噪音和能量,最大程度的減少生活中的噪音對最近居民的危害。用碎石做石床,方便以後鐵路軌道的整修和維修,防止鐵路積水。同時,碎石鋪成的石床可以有效防止雜草和被子植物的生長,大大提高了列車的安全性。
謝謝邀請悟空!妳可能想知道為什麽火車軌道上有許多小石頭。不要小看這些小石頭的作用,它們大有用處!
首先枕木旁邊的石頭叫道碴。道碴用於鐵路路基。道碴是鐵路運輸系統中用來支撐軌道枕木的碎石,是壹種常見的道床結構。鋪設軌道前,工程會在路基上鋪壹層碎石,然後壓實,再鋪設枕木和軌道。使用道碴可以方便排水和調整軌道位置。同時,由於道碴將列車和軌道的重量分散在路基上,可以減少列車通過時產生的振動和噪音,增加乘客的舒適度。
其主要職能是:
壹是可以減少車廂的震動和顛簸;
二是雨天,碎石路基有利於排水;
第三,碎石路基不容易結冰!
另外還能防止軌距偏移,減少列車脫軌事故的發生!
壹位在鐵路工務段工作了12年的老師傅說:在鐵路上看到小石子,最好不要撿。壹旦鐵軌旁的石頭被搬走,行駛中的列車就可能脫軌翻車。小石頭看似不起眼,但其作用不容忽視。
火車是人們生活中經常接觸的交通工具。方便快捷,比飛機和輪船更有優勢。無論是安全性還是票價,都是普通人比較能接受的。坐火車的時候,經常可以看到鐵軌上有壹層石頭,談不上美觀。那麽問題來了,這些石頭的作用是什麽?
鐵路上的石頭不能亂用。有些人註意到鐵軌周圍有石頭。普通人不知道它的作用,認為它只是生活中常見的壹塊石頭,並沒有什麽特別之處。但是圈內人就不壹樣了。他們把這種叫做石碴。如果只是說這個詞,很多人還不知道是什麽意思。
道碴是花崗巖的小礫石,經過處理後鋪在鐵路軌道上。小石頭雖然不起眼,卻能保證列車平穩運行。鐵路系統工程組的職員會定期檢查和維修鐵路道碴,以免被人破壞。
確保鐵路線路的良好狀態是列車運行安全的基本保證。鋪設線路時,鐵路部門會嚴把材料關。就拿小石頭來說吧,隨處可見,有的還很便宜,但是火車上鋪設的石頭很精致,並不是所有的石頭都能用。
首先,石材最好是花崗巖,巖漿在地下冷卻時間長,形成堅硬的晶體結構,比其他材料更穩定,自身結構不會因為鐵軌的高溫而發生變化,從而影響其承載能力。
如果隨便用普通的石頭,即使鐵軌上鋪上厚厚的壹層,幾百噸的火車也會飛馳而過。在巨大的沖擊下,石塊的結構會發生變化,出現裂紋或粉碎,起不到穩定作用。鐵軌移動後,下壹趟列車會有很大的安全隱患。
采用小塊花崗巖毛石作為道碴,結構更加緊湊,增加了抗壓強度。列車通過軌道時,可以承受巨大的沖擊力,分散部分重力,保證軌道不受影響。
其次,鋪在鐵路上的石頭看起來形狀不規則,邊緣鋒利,拿在手裏甚至會劃傷手指。
也許有人會問,把這些石頭的邊緣磨平再鋪不是更好嗎?這是壹個錯誤的想法。石頭堆積得越光滑,就越容易相互滑落。相反,它們不能為鐵軌提供足夠的支撐,失去了保護的意義。
在自然界中,圓形鵝卵石的表面是光滑的。如果把它們鋪在鐵軌上,道碴會立即散開。火車通過鐵軌時,在地下不夠牢固,可能會有飛沙走石向四面八方散落,損壞火車底部的零件。
如果用邊緣鋒利的石頭,縱橫交錯在壹起,支撐點更多,面對強大的壓力可以保證更大的穩定性。石頭之間有縫隙,雨水也能順利滲入地下,防止過於潮濕腐蝕路基和道碴。
鐵路上小石子的作用如果鐵路上沒有石子,鐵軌就直接鋪在路基上,火車從上面快速通過,鐵軌可能承受不了重量而下沈,所以石子起著至關重要的作用。
曾經請教過壹個在鐵路工務段工作了12年的師傅,終於知道了石頭在鐵路上的作用。
第壹,分散壓力,降低噪音。
壹輛列車,自重達到幾百噸,通過線路時會對軌枕和鋼軌產生巨大的沖擊。如果沒有對象分擔壓力,後果不堪設想。
早期的火車速度沒那麽快,動力也不夠強。鐵軌都是木頭做的,足以承受火車的壓力。19世紀,鐵軌鋪設在火車線上。雖然速度很快,但是應力增大,於是技術人員制定了對策,在軌道周圍鋪上壹層碎石,形成道床。
火車經過鐵軌時,鋼輪與軌面摩擦,會產生很大的震動和尖銳刺耳的聲音,裏面的乘客都能感覺到。
在鐵路軌道的枕木下鋪設鵝卵石,可以分散列車對地面產生的沈重壓力,減輕鐵路軌道的壓力,避免位移的風險。另外,石頭的晶體結構還可以吸收壹些噪音,保護路基,讓車廂裏的乘客感覺不那麽吵。
第二,加快散熱,防止鋼軌變形。
金屬受高溫影響,結構發生變化,表面會凹陷或破裂,特別是在密封環境下,產生的熱量不能及時散發,影響程度會加重。
試想壹下,火車接觸鐵軌的壹瞬間,產生的高溫有百度那麽高。如果是水泥路基,散熱受阻,跑完幾趟火車鐵軌就會變形。
形狀不規則的小石子,堆在壹起,能產生更大的承載力,石子之間有空隙,有利於空氣流通,將鐵軌的熱量均勻地輻射到地面,迅速降溫,防止鐵軌因高溫而變形。
第三,有利於調整路線。
鐵軌長年在野外,風吹日曬。長期在這種環境下,老齡化的問題是不可避免的,位置也會發生轉移。需要鐵路維修工進行糾正,用軌道吊車將鐵路軌道吊起,在下面鋪上石塊,調整道碴高度,將鐵路軌道恢復到正常位置。
枕木下的石頭可多可少,方便調節。維修人員可以用這種方法調整鐵路的軌道線路。
第四,保持軌距,防止脫軌。
根據金屬的特性,由於溫差的影響,鋼軌會明顯熱脹冷縮。其實妳用肉眼就能看到,火車通過鐵軌後,會有輕微的彎曲變化,這種變化不會持續很久,很快就會恢復。枕木下的石頭起了作用。
軌枕和鋼軌呈交叉結構,四周用小石子支撐,鋼軌下部包裹嚴密,這樣即使在強大的沖擊力下,也能保持合適的軌距,防止鋼軌移動,控制在安全範圍內。
寫在最後
鐵軌在火車的重壓下,難免會移位。下面的小石頭起到保護欄桿的作用。但鐵路線環境惡劣,各個位置可能會散落石塊,需要工作人員定期維護,確保列車安全。
這些小石頭的主要作用是減震。
因為如果鐵軌下鋪的小石子不夠多,火車過了鐵軌後就不穩,還會引起劇烈的震動;
另外,十幾節車廂的重量,加上所載的貨物和乘客,足以造成鐵軌向下凹陷。如果不放小石子,火車就跑不起來;
還有,如果不鋪小石子,下雨的時候可能會堵塞道路的排水功能,導致土質疏松,鐵軌塌陷。
最後,無論軌道哪裏下沈,小石頭都可以馬上填進去!
妳說的這種碎石叫道碴,主要是鐵路路基的碎石,主要是鐵路用來支撐軌道枕木的。這是最常見的道床結構。先在路基上鋪壹層碎石,然後用專用設備壓實,再鋪枕木和軌道,這樣可以減少火車經過時產生的震動和噪音,讓乘客乘坐更加舒適!
在我們的生活中,我們會發現有許多碎石頭鋪設在鐵軌旁。碎石頭的作用是什麽?
減少列車對地面的壓力,穩定路基。
鐵軌鋪設在平坦的土地上。因為鐵軌和火車車輪的接觸面積很小,火車的重量很大,所以根據物理公式(壓力和重量的接觸面積),鐵軌上的壓力很大。在鐵軌下鋪設枕木和碎石頭,可以有效分散列車重量,防止鐵軌因壓力過大而陷入土中,造成鐵路路基不穩定,影響行車安全。
另外,用泥土鋪成的路面容易變形,可以在枕木下墊上碎石頭來平整路面。下雨時,雨水可以通過碎石之間的縫隙及時排出,避免木質路基被水軟化。在冬天,礫石路基不會因為水的凍結和膨脹而擡高鐵軌。碎石還可以減少雜草的生長,不至於影響行車安全。
吸收列車通過鐵軌時產生的高熱。
火車高速通過鐵軌會產生高熱,鐵軌之間會鋪上碎的、形狀不規則的碎石。由於這樣的碎石容易破碎,吸收高熱後可以消耗壹部分高熱,從而減少高熱對路基和鋼軌的影響,保證線路的安全運營。
如果不鋪碎石頭,或者鋪圓石,因為圓石不容易碎,所以不會吸收高熱量。