摘要:这些碎石又称为“道砟”,从开采、破碎再到筛分可是经历了层层锤炼,甚至连碎石棱角都是经过精心设计,因为棱角越多的石头摩擦力越大,数据显示,采用棱角分明的碎石道砟,比圆滑砾石道砟提高了18%-22%的横向阻力,石子之间如同弹簧般收缩、拉伸,更好的分散火车运行时传递
同样是铁轨,为什么火车轨道下面都是石子,反观高铁轨道却干干净净,你知道这是为什么嘛?
这些碎石又称为“道砟”,从开采、破碎再到筛分可是经历了层层锤炼,甚至连碎石棱角都是经过精心设计,因为棱角越多的石头摩擦力越大,数据显示,采用棱角分明的碎石道砟,比圆滑砾石道砟提高了18%-22%的横向阻力,石子之间如同弹簧般收缩、拉伸,更好的分散火车运行时传递到钢轨上的压力,充分发挥出减震效果,堪称铁路系统中的“乐高积木”。
另外,这些碎石的直径可是也有要求的,像一些重要干线铁路为特级道砟,石子粒径为22.4毫米至63毫米,还必须经过水洗、密闭储存、防止沙土污染,至于其他普通铁路或是不太繁忙的线路则为一级道砟,粒径为16毫米至63毫米。
区别则是特级道砟比一级道砟抗磨耗、抗冲击、抗压性能都更好,既能保证排水效率,保护钢轨与轨枕不受积水浸泡,又能防止碎石被列车气流卷起形成“飞石导弹”,至于说为何高铁轨道很少用到有砟轨道?
这是因为我国高铁时速通常是在250km以上,如此快的速度让原本坚固的道砟层,瞬间沦为“叛逆少年”,根据空气动力学测试显示,当动车组以250km/h通过轨道时,铁路两侧3m内会产生8级风力,足以掀起3公斤重的碎石子,还会飞溅造成列车车底的损坏,高速行驶的动车组加上碎石,就相当于“枪”安上了子弹。
而且有砟轨道经常会因为震动附着路基上的泥土,从而削弱路基的强度,导致轨面沉降不平,所以干线铁路每年都要进行清筛或换道砟,就比如京哈铁路,126公里清筛和5万根换枕的升级维修,调集了超6000名职工和170余台设备,从5月7日开始至6月末开始维修,如果线路更长或人员减少,维修周期还会更长。
而高铁因为运行线密集且几乎全部是客运,调整运行线或限速运行影响很大,传统作业方式不安全,需要易于维护的路基,再加上高铁速度较快,如果在行驶过程中遇到一个塌陷3毫米的轨道,轻则脱轨,重则车毁人亡。
因此高铁对于轨道精度要求很高,每公里的水平度差不能超过2毫米,高低起伏则是不能超过1.5毫米,无砟轨道刚好满足这一要求,具有建设费用低、周期短、噪声小、修复容易等优点。通过将轨道焊接在2.5米厚的混凝土板上确保轨道精度,无缝连接消除道砟松动风险的同时,整体式的底座板结构还能有效分散载荷。
相比传统有砟轨道,无砟轨道抗沉降能力提升60%以上,降低了30%-40%的列车振动频率,平顺性的提升还使列车最高时速提升8%-12%,同时还减少了轮轨磨损维护成本,虽然每公里综合造价约1.2-1.5亿元,但是全生命周期成本却比有砟轨道低42%,50年的使用寿命周期内省下的维护资金,足够再建一条沪宁城际铁路,自然是无砟轨道更合适。
来源:科学怂叔