2024年6月15日上午,备受关注的长三角铁路超级环线列车从上海站驶出,这是一条极其特殊的航线——将长三角连成线。

有观众注意到,列车的轨道上没有一块石头。

要知道,火车轨道下面向来铺满石头。因此有网友提出异议:为何该铁路和普通的铁路设置不同?该问题立刻被另一些网友回复:高铁轨道不但不能铺设石头,有石头的话还会逼停列车!

那么这是怎么一回事?

一、铁路轨道的演变

2018年5月,江西九江有7名中学生在玩耍时翻过隔离栏,并在铁轨上放了三颗石子。随后经过该路段的高铁列车制动系统损坏,被迫紧急停车41分钟,该事件严重影响了铁路运营和乘客安全。

该新闻被发出,不少人对此质疑:三颗石子就能够逼停高铁?中国的高铁技术不是领先世界吗?

该问题还要从铁路起源开始说起,铁路的形成要追溯到英国工业革命的时候。

那时英国铺设铁路所用的轨道都是由木头制成。但是木质轨道非常容易受到磨损,而这样的磨损会导致列车出事故,所以人们不得不选用新的材料来做替代,18世纪中期,铁质材料已经被应用到了木质轨道上。直到18世纪下叶,铁轨才因为成本降低的原因大幅度应用。

来到十九世纪之后,钢材被大范围应用,列车技术人员将其制成钢管铺设成轨道。但在那个时候,铁轨下面并没有铺满碎石子,直到成本高昂的铁轨被雨水侵蚀、振动变形之后,人们才意识到——铁路轨道必须以另一物件作为辅助。

当时的人发现,铁的特性支撑不了铁轨永远保持正常状态,铁轨会因震动等问题很快变形,轨道的固定的位置会被移动,加固铁轨的铁钉也会自动脱落,于是科研人员就采用了一种新办法改变困难——铺设小石子。

人们在轨道下面铺设了一层碎石后发现,这的确能减少铁轨地面的摩擦力以及作用力。此外,在铁路轨道负重极大的情况下,使用石子可以帮助铁轨架起重量、分散压力,这样一来避免了木头因被强压碾碎的状态,所以该轨道一直沿用了100多年。

很快,这样的传统延续到现在,也被世界各国应用,因此,直到今天人们还可以看到在普通铁路的下面有一道石子组成的“石砟”

二、火车轨道铺设石子的原因

石砟”由小石子组成,看起来细小、四散,但它们承载着路基铁轨,起到一定缓冲、减震的作用。重要的是,它改变了以往的缺陷,如果天气炎热的话,石砟的存在会纠正因发热而变形的铁轨。

火车想要安全通过,石砟必须分散均匀,这样才能将重量分散到地基之上,铁轨也可以减少一部分摩擦,如此一来,火车铁轨的使用寿命就会延长。

此外,石子的作用还起到辅助排水以及防止植被生长的作用,由于铁轨常年裸露在外,遭受风雨侵蚀,且某些铁轨需要翻山越岭、爬雪山过草地,这样难度指数极高的行车路径会让铁轨受到损伤且不可逆,但小石子之间的空隙就可以很好地将囤积的雨水延伸到地表下;有了小石子的重量积压,许多杂草无法探出头来生长,这大大地保障铁轨上铁路行驶的安全。

所以说,火车想要安全通过铁轨必须有小石头加以辅助,光依靠几颗钉子是不能保证顺利的。

虽然火车轨道铺满的石头已经是多年的传统,看起来也优点多多,但不可否认的是,这样的方式在今天已经出现了一定的缺陷。

凡事有利有弊,石砟轨道成本低、效用好,可以随处取材、废物利用,此外,石子的益处还在于降低噪音,隔绝火车撞击铁轨时候发出的声音;如果用碎石填充铁轨的话,检修人员可以极为方便地打开铁路,这样一来不但降低了人力成本,还极大地方便了铁路正常运行。

但也不可忽视,石砟仍有许多安全隐患。

根据新闻报道可以看出,石子铺设于轨道下方时还是会造成交通事故。

三、高铁不铺设石子的原因

当小石子排列不均时偶尔会飞溅出来,若列车恰好经过,小石子会影响列车的前进,甚至会砸到人或者附近的车辆;如果说列车速度极快,石子还会飞溅到列车底盘造成彻底损伤,如此一来便影响了火车运行的成本,也正是因为这个原因,高速铁路的轨道下不铺设石子。

目前,世界上很多高速铁路已经不用小石子铺满,而是采用另一种方式——将铁轨直接浇筑到混凝土上,这样既能够美化环境、降低粉尘,还能提高车速。

从木质轨道到铁质轨道再到石砟轨道,任何一种轨道都并非十全十美。

即使是高速且平稳的高速铁路下铺设的是水泥浇筑的铁轨,但它仍有许多的缺点,比如,当铁路需要维护的时候,人工的检修就非常困难,因为混凝土早就已经将轨道焊死,不具有碎石那样的方便与弹性。所以检修人员需要提前布置和勘察才能够完成一辆大型列车的检修。

碎石道床弹性极大,可以承载重量过大的列车,而高速铁路正是因为这个原因只能拉质量较轻的人而非货物,因此在今天,随处可见的是石砟轨道和水泥浇筑的铁制轨道双重合作的情况。

我国幅员辽阔,时常要进行资源的长途运输,石砟轨道虽然相比来说比较落后,但在崇山峻岭上仍有一定的优点,而水泥浇筑的铁质轨道虽然方便快捷,安全性高,但在崎岖的大山深处并不适用。

作为基建狂魔的中国在应对铁路轨道等情况已经有了很多方案,相信在不久的将来,中国仍可以创造出新一代的轨道,既安全又高效。

参考资料:
为什么钢轨不直接铺设在地面上?——政务:北京铁路 2021-09-12 18:53
刚刚发车!超级环线高铁来了——2024-06-15 12:07 来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
7名中学生用3颗石子逼停高铁41分钟 将承担5万元赔偿——央广网2018-05-06 09:54