为什么普通铁轨边上有很多小石子,高铁却没有?

发布时间:2018-07-12 15:39:08 来源 科普中国

小时候,家里住在铁路附近。

每次放学回家都会经过铁轨,然后用脚踢小石子玩。

那什么也没什么概念,觉得像铁路边这种较为荒芜的地方有那么多的小石子是很正常的。

但是,现在想起来这些小石子被设置在铁轨旁必然有其科学依据。

首先,这些小石子其实被称为“道砟”。

“道砟”的材质主要是特级花岗岩。


从英国工业革命开始,最早的铁路轨道都是由木头制成。

直到19世纪,有了钢轨之后,为减少地面的应力,人们就在轨道下面铺设一层碎石组成的道床。

这种传统延续到现在,也就是如今的“道砟” 。


“道砟” 的作用有很多。

主要是承载路基,分散铁轨和火车重量,缓冲震动,减少铁轨变形等。

可想而之,如此重量的火车高速通过铁轨时,光靠几颗钉子固定是完全不够的。

因为铁轨可能会因为热膨胀、地面移动或是震动等原因而改变位置,而这些小石头可以让轨道可以保持原位。


很多人奇怪为什么一定要用石子呢?用别的不行吗?

主要因为小石子硬度比较高、抗压强度大,才可以有效承受火车的重量。


而石子之间相互摩擦可以有效的起到吸收噪音和能量的作用,还能把承载的重量分散到地基上,缓解铁轨的承重力。

而且,用石子成本比较低、维修起来也比较方便。


因为铁轨常年暴露在户外,难免遭受雨雪天气。

小石子之间的空隙,可以方便雨水直接渗入地下、也可以把部分灰尘落入地下,不至于覆盖在碎石子表面,影响排水、强度和美观性。

“道砟”还可以防止野草或其他植被在上面生长。


不过随着时代的发展,“道砟”的很多缺点就暴露出来。

传统的有砟轨道虽然成本较低,但是容易使铁轨产生老化和变形的一些问题。

而且当列车车速过高时,那些小石子有时候也会滚落出来,在没有好的防护措施的道路上会砸到人或者车辆。

而且小石子也会限制了列车的速度,因为当列车时速高于200km/h 以上时,小石子会飞溅造成列车车底的损坏。


所以,如今世界上很多“高铁” 都不用小石子了,而是采用“无砟” 轨道。

直接把铁轨浇灌到混凝土上,这样可以减少维护、降低粉尘、美化了环境,还能直接提高车速。

不过“无砟”轨道毕竟是新科技,相对于“有砟”轨道在技术上可能还有提高的空间,而且选择余地也稍微弱一些。

相信随着科技的进步,列车在不断地提速过程中各方面技术也会日益完善。

责编 姜京谷 总值班 李莉

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