由《金属热胀冷缩吗》一课看中国铁路铺设发展
简单一句话:现代高铁铁轨铺设不预留伸缩缝!热胀冷缩被征服! 今天,在备课《金属热涨冷缩吗》一课时,上网浏览关于铁轨的资料。之前在头脑中,只要是铁轨,为了防止热胀冷缩带来的危害,都会在每隔几十米的铁轨之间预留伸缩缝。可是,今天上网查阅资料才发现,这种认知是错误的。现在的高铁是不需要预留伸缩缝的。小伙伴们,你们知道吗? 相信不少人在乘坐火车时都发现了,普通火车的铁轨下面铺有许多碎石子,而高铁铁轨下面却没有(部分路段还是铺有小石子),为什么会出现这样的差别呢?我们还要先从普通火车铁轨下面为什么要铺石子说起。普通铁路(有砟轨道)
我们知道火车的质量都很大,当火车通过铁轨的时候,铁轨会发生一定的形变,并且产生震动,而碎石子和轨道是紧密相连的,轨道和枕木负责承受火车通过时的重量,而碎石子则可防止负重时轨道和枕木陷入地面,起到缓冲作用,还能吸收火车所产生的震动和噪音。所以铁轨下面铺碎石子最为合适。而铺有小石子的铁轨我们叫“有砟轨道”。总的来说铁轨下面铺石子(有砟轨道),有以下几大优点:
1.将机车车辆的荷载通过钢轨,轨枕并经过道床的扩散作用散布于路基面上,起着保护路基的作用
2.提供抵抗轨排的纵,横向阻力,保持轨道的正确几何形位,这对无缝线路尤为重要
3.具有良好的排水性能,对减轻轨道的冻害和提高路基的承载能力非常重要
4.提供一定的弹性和阻尼,起到缓冲和减震的作用
5.用来保持轨道的平顺性和轨向
既然有那么多优点,那为什么高铁铁轨不铺石子呢?
高铁铁路(无砟轨道)
这就不得不提传统有砟轨道的缺点:
(1)需要经常维护的问题。列车经过时会带来震动,长期的震动会使路基上的泥土掺入道砟当中,所以要经常换道砟和清筛等维护工作。
(2)平顺度问题。道砟再平整也不可能达到混凝土整体道床的水平,并且由于枕木不是刚性地固定在道床上,列车驶过时车轮之间的钢轨会发生形变,这样高铁在高速行驶中很容易发生脱轨。
(3)道砟飞溅问题。高铁速度快,列车高速驶过时会出现道砟飞溅的问题。
因为以上几个原因,所以高速铁路才不使用有砟轨道。当然高铁并不是全路段采用“无砟轨道”,在一些进出站的非高架区段等低速路段,仍有少量采用有砟轨道的。
简单地说: 铁路的钢轨:几十米就有个接口,车轮滚过钢轨连接处时,整个车都容易震动,列车行驶不平稳,使得速度不能提高,否则震动加剧就会形成翻车的事故。 高铁的钢轨:修路时按照季节,在钢轨热胀冷缩,伸得最长的时候,把一根根的钢轨焊接起来,这样钢轨就不会伸得更长,到了冬天冷缩的时候,就凭着钢材本身的抗拉强度,保持不变形。这样就消除了钢轨上数不尽的接口,车轮平稳地滚动,列车行驶不再大幅度震动,能平稳全速前进。 中国在高铁技术上享有后发优势,综合了多个国家在高铁技术上所拥有的技术专长,并发展出了中国独具特色并拥有完全知识产权的高铁技术,在国际市场上具有较强的竞争力,堪称世界第一。