我们经常在一些铁路轨道上看到很多尺寸较小的石子,这些石子有什么作用吗?这些石子在行业里被称为“道砟”。道砟和枕木、钢轨等共同组成铁轨系统。这些道砟在铁轨系统中发挥了重要作用。
铁道中的碎石子由于形状不规则,相互之间存在着一定的空隙。雨天时,雨水能直接从石子缝隙中渗入地下,晴天时,飞扬的灰尘也不会大量堆积其上,因此道砟确保了铁路轨道的排水性、强度以及美观性。再则,冬季低温气候下水易结冰体积膨胀,碎石子作为松散体通过减少空隙抵消一部分膨胀,避免了铁路轨道损坏,能够起到抵抗霜冻的作用。碎石子不仅方便日常的工程维修,而且容易更换,能够延长铁路轨道的寿命。在火车运行工作时,碎石子之间的相互摩擦和重分布能够抵消一定程度的振动作用,还能吸收噪音以及其他形式的能量,保证列车的平稳性。
那为什么要选择石子呢?
道砟的石子一般都选择质地较硬的岩石,其本身的硬度高,抗压强度大,能在长时间的摩擦、压力作用下不损坏,可以有效承受火车的重量。并且道砟还可以将火车施加的荷载扩散到地基上,减少火车轨道所承受的压力。另外,这些高强度的碎石子材料价格便宜,来源广泛,铺设和更换都很方便,施工技术难度不高。
但是,有砟轨道也存在着一些不足之处。火车在运行过程中反复地给轨道施加压力,轨道的残余变形会不断累积,长久下去会造成轨道高低不平顺,不仅会影响乘客乘坐的舒适性,还增大了轨道养护维修的工作量和维护费用。
随着技术升级,无砟轨道结构渐渐成了主流设计,并在隧道内、高架结构和桥梁上都有广泛的发展和应用。无砟轨道结构是用混凝土道床板基础取代传统轨道中的轨枕和道床。道床板基础下是由聚合物或水泥沥青混合物灌注的特制垫层。如此,保证了轨下基础既有足够的强度和稳定性,又有一定的弹性,反复承受载荷后的残余变形的积累量很小,轨道结构不宜被损坏。另外,与传统的有砟轨道相比,无砟轨道的使用寿命更长,可较好地保持轨道的几何形位,维护周期长,维修费用低。
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