我們經常在一些鐵路軌道上看到很多尺寸較小的石子,這些石子有什么作用嗎?這些石子在行業里被稱為“道砟”。道砟和枕木、鋼軌等共同組成鐵軌系統。這些道砟在鐵軌系統中發揮了重要作用。
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鐵道中的碎石子由于形狀不規則,相互之間存在著一定的空隙。雨天時,雨水能直接從石子縫隙中滲入地下,晴天時,飛揚的灰塵也不會大量堆積其上,因此道砟確保了鐵路軌道的排水性、強度以及美觀性。再則,冬季低溫氣候下水易結冰體積膨脹,碎石子作為松散體通過減少空隙抵消一部分膨脹,避免了鐵路軌道損壞,能夠起到抵抗霜凍的作用。碎石子不僅方便日常的工程維修,而且容易更換,能夠延長鐵路軌道的壽命。在火車運行工作時,碎石子之間的相互摩擦和重分布能夠抵消一定程度的振動作用,還能吸收噪音以及其他形式的能量,保證列車的平穩性。
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那為什么要選擇石子呢?
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道砟的石子一般都選擇質地較硬的巖石,其本身的硬度高,抗壓強度大,能在長時間的摩擦、壓力作用下不損壞,可以有效承受火車的重量。并且道砟還可以將火車施加的荷載擴散到地基上,減少火車軌道所承受的壓力。另外,這些高強度的碎石子材料價格便宜,來源廣泛,鋪設和更換都很方便,施工技術難度不高。
但是,有砟軌道也存在著一些不足之處。火車在運行過程中反復地給軌道施加壓力,軌道的殘余變形會不斷累積,長久下去會造成軌道高低不平順,不僅會影響乘客乘坐的舒適性,還增大了軌道養護維修的工作量和維護費用。
隨著技術升級,無砟軌道結構漸漸成了主流設計,并在隧道內、高架結構和橋梁上都有廣泛的發展和應用。無砟軌道結構是用混凝土道床板基礎取代傳統軌道中的軌枕和道床。道床板基礎下是由聚合物或水泥瀝青混合物灌注的特制墊層。如此,保證了軌下基礎既有足夠的強度和穩定性,又有一定的彈性,反復承受載荷后的殘余變形的積累量很小,軌道結構不宜被損壞。另外,與傳統的有砟軌道相比,無砟軌道的使用壽命更長,可較好地保持軌道的幾何形位,維護周期長,維修費用低。
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