首先我们来说为什么早年铺石子儿:1、铁轨架设在泥土上,因为铁轨与火车车轮的接触面积小,但是火车非常重,因此铁轨所承受的压力相当大(压力=重量 ÷ 接触面积),因此,铁轨下面必须铺设枕木及石头,以分散火车的重量,避免路基损坏减少列车运行对地面的压力,减少共振现象,让列车平稳运行,避免路基损坏;2、另外火车高速通过铁轨,会产生噪音和高热,而碎石头可以吸收噪音和吸热;3、铺设简便、价格低廉、更换维修方便、固定轨枕和提高道床排水能力的功能。
但是也有不可避免的缺点:1、需要经常维护。维护和清筛等等是工务维护的重要工作之一。列车经过时会带来震动,长期的震动会使路基上的泥土掺入道砟当中。掺入的泥土会削弱路基的强度,导致轨面沉降、不平。因此,干线铁路上,每年都需要进行维护。2、平顺度和石子儿飞溅问题。轨道再平整,也不可能达到混凝土整体道床的水平。并且,由于枕木不是刚性地固定在道床上,列车驶过时,车轮之间的钢轨会带动枕木一起向上弯曲,这对火车的行驶安全带去一定的隐患!
为了克服以上缺点,为了更好的噪音控制、平顺性和避免石子儿飞溅,如今高铁铁轨很少铺石子儿。另外,铁路维护的时间称为“开天窗”,普通铁路可以开在白天,利用运行线的间隙进行,期间一些列车可能限速。养护人员车一来,立刻撤下线路;车一过,继续上。而高铁运行线密集,几乎全部是客运,调整运行线或限速运行影响很大,并且速度高,传统作业方式不安全,因此需要易于维护的路基。可能会提出说进行夜间检修,但夜间施工不方便、不安全,而高铁的夜间检修主要是信号、车辆、供电。这就是为什么高铁不铺石子儿的原因。
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