很多人都有个疑问,明明火车和高铁没有方向盘,跑到终点站后是怎么调头往回开的?为啥有人说我国的高铁调头技术会让欧美日都惊掉下巴,咱们到底用了什么黑科技?
其实火车调头最早是被欧美攻克的,主要靠三招完成列车调头。第一招:机车转盘,顾名思义就是把列车头开进一个圆形大转盘里,随后转盘旋转,直接给车头调头,但这样转一圈时间太长。
而第二招灯泡法效率更高,只需要在车站尽头修一个灯泡形状的环形轨道,列车绕一圈方向自己就转过来了。但这种方法占地极大,基建成本居高不下。
第三招:三角形法,算是前两招的折中。先修建一个三角形铁轨,列车先向前开,再倒车驶入另一条轨道,最后沿着第三条铁轨回到主轨,完成调头。但全程要反复进退,操作比较麻烦。这三招各有各的优点和不足。
而到了中国高铁这里统统用一招化解了。如今的高铁动车组,车厢两头各有一个驾驶室。调头时,司机只需要走到另一头驾驶室,就能反向把车开出去。与此同时乘务和保洁也会踩住高铁座椅下方的开关,挨个旋转座椅的方向。整个调头过程只需22分钟,这种方法业内叫换端折返。听着好像很简单,但真正让欧美日服气的是咱们把这项技术用到了极致。
要知道换端折返调头法,最早是上世纪60年代日本新干线发明的。但60多年过去了,欧美日依然守着老式调头的办法。根源在于这些国家的铁路大多是民营化,路网割裂、老线路改造成本太高,只能凑合用传统的调头方案。但中国却为高铁调头设计了多套轨道方案,帮助高铁高效折返。
虽说高铁两头都能开,但如果直接原地往回开,必然会和后面来的车撞上。于是咱们会在两个方向的铁路中间增加一条渡线,高铁就能先开进对向轨道,再驱动另一个车头往后开走。
此外还有第二种办法,建一条连接双向铁轨的跨线桥,列车先通过跨线桥,开进对向的到发线。随后司机换到尾端车头,驱动列车驶离车站。山东潍坊北站用的就是这套调头模式。
正是依托成熟的换端折返体系,我们的高铁发车效率稳居世界前列。以广深港高铁为例,高峰时段平均每两分钟就能发一列,发车密度远超地铁,甩开全球其他高铁系统。
其实不光是高铁调头,高铁转弯同样藏着硬核设计。高铁没有方向盘,车轮却能灵活变向,靠的是铁轨上的道岔。轨道中间有两条能够左右摆动的尖轨,通过改变尖轨位置,就能引导列车转向。
但尖轨会和轨道产生交汇点,列车在高速行驶状态下,很容易撞上交汇点发生脱轨、侧翻。为了杜绝风险,工程师专门把交汇点分开,再通过延长尖轨来消除轨道之间的空隙,最后在拐弯处的轨道上加装护轨栏,全方位保护高铁安全转弯。
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