我們不得不感歎,時代變遷,才短短十多年的時間,交通就已經發展到了如此便利的地步,遍及城市的公交、地鐵,連通城市和成分的軌道航線,高鐵的出現讓很多跨省跨市的上班族節省了許多時間。
但是一些細心的人便會發現,雖然目前軌道交通如此豐富,但它們的軌道都有不同的區别,最明顯的就是火車的軌道下總是鋪着一層石頭,而高鐵的軌道卻沒有,這究竟是為什麼呢?
有砟軌道和無砟軌道
如今軌道主要分為兩種,一種是無砟軌道一種是有砟軌道。
目前比較流通的結構是有砟軌道,這也是比較傳統的工藝,它由鋼軌、軌枕和道床、道岔等各種零部件組成,其上還會鋪上一層由粗砂、卵石和碎石等組成的物質。
不僅僅在國内,在國外也十分的常見,這種軌道需要的材料便宜,并且建設時間段,後期的修複維護的難度也不大,行駛時造成的噪聲對周邊的影響更小。
它的缺點也很明顯,比如在使用了一段時間後,軌道會出現移動的趨勢,也就是原本的形狀穩定性并不高,容易産生變化。
由于道床中有許多顆粒,所以在使用過程中會加快軌道和車輪的損傷,為了避免事故的出現,就必須要定期進行維護。
為了解決這種問題,一種新型的軌道結構無砟軌道便出現了。
無砟軌道主要是利用混凝土或者瀝青混凝土直接澆灌組成的結構,也被稱為是整體床道鐵軌,它就沒有傳統鐵軌所鋪設的一層碎石,所以提高了軌道的壽命,同時也降低了車輪的磨損。
因為它直接建立在地基之上的,且沒有那麼多複雜的零部件,每個扣件的位置都相對固定,很難有偏離的趨勢,所以後期維護的成本也降低了,也因此增加了其縱橫向的穩定性。
對于乘客來說,乘坐這樣的車輛,舒适性自然是要提高不少的,作為目前最先進的一種軌道形式,可以說完美地彌補的傳統軌道的缺點。
不過這種方法也并不完美,它的技術要求更高,所以施工周期更長,建造的成本也更大,另外由于結構的原因,它并不能很好地分散列車行駛的噪音,所以容易對周圍的居民帶來一些噪聲。
因為無砟軌道很依賴于規劃路面,對于路基基礎有很大位移的情況并不能很好适應,所以在建設之前必須得考慮到路面的狀況,比如地基是否平整,承受能力是否更大,會不會産生大型的沉降等,導緻前期建設的工作量更大。
雖然無砟軌道一體化的緣故比較穩定,但一旦脫軌了,修複的成本也就更高。
由此可見,現在市面上并沒有一種非常完美的軌道類型,有砟軌道的的适應性更強,應用範圍更廣;但是無砟軌道更加清潔美觀,并且後期維護的動作更少。
那麼我們也發現了一個問題,有砟軌道上的碎石頭看上去并沒有起到什麼作用,甚至還增加了軌道的磨損,那為什麼要多此一舉呢?
有砟軌道的碎石頭
其實這些碎石頭也有一個專業的稱呼,名叫道砟,它們主要是由特質的花崗岩組成,硬度自然是沒得說,它們的作用主要有兩點,首先,軌道一年四季都處在露天的環境中,夏天的高強度光照,雨天的大強度将于都會影響鐵軌的壽命。
在鐵路運行的時候,車輪于鐵軌産生摩擦會生出熱量,根據熱脹冷縮的原理,鐵軌極易産生斷裂或者脫軌的情況。如果有道砟的話,它們便能充當導熱體,分散産出的熱量,減少這樣的變化。
而如果遇上暴雨天氣,鐵軌還可能會積聚雨水無法短時間散開,這些道砟的縫隙能夠幫助水的通過,減緩洪澇的情況。
其次由于有砟軌道與地面的聯結不如無砟軌道來的緊密,所以列車在其上行駛的時候會産生劇烈的震動。鋪設的碎石之間存在着大量的縫隙,所以在一定程度上能夠減輕震感。
如果僅僅隻由軌道來承擔所有的列車重量,并且鋪設軌道的地面還是泥土質地,原本這種路面的抗壓性就并不強,那麼巨大的壓強還會導緻路面沉降,這些道砟在一定程度上也能起到分攤壓力的作用,增加軌道的抗壓能力,避免事故的發生。
這些都是道砟帶來的不可替代的作用,無砟軌道因為沒有道砟的緣故,上述問題都成了缺陷。
不過目前大多數的高鐵軌道一般都不會采用無砟軌道,原因是高鐵的速度較快,如果行駛在有砟軌道上的話,很有可能會造成鋪設路面石子的飛濺。
這個臨界速度一般為兩百到三百公裡的時速,一旦超過這個阈值,反而容易對列車行駛引發安全問題,甚至造成車毀人亡的慘劇。
結語
不論是有砟軌道還是無砟軌道,目前都是軌道交通的重要組成部分,他們各自擁有各自的優缺點,不能說誰更好,隻能說誰更加适合。
如果交通的行駛速度并不快,那麼在考慮建設成本和噪音的情況下可以考慮有砟軌道;如果是為了建設長途高速的列車,考慮到道路的安全性,無砟軌道便成為了優選。
綜上,在各種因素的權衡之下,安全才是第一位,無論是火車還是高鐵,其根本作用是安全的将乘客帶到目的地,才能達到便捷的目的,所謂的速度都是基于這一點做出的改善。
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