鐵路之所以叫“鐵”路,就是因?yàn)檐壍懒熊?chē)多行駛在由鋼鐵制作而成的軌道上.軌道工程師也將這樣的軌道稱(chēng)為鋼軌.
鋼軌分段
鋼軌雖然堅(jiān)硬,但是也容易受氣候影響,在溫度變化時(shí)長(zhǎng)度也隨之變化,鋼軌長(zhǎng)度熱脹冷縮的變化幅度為:每升高1℃,每100 m長(zhǎng)的鋼軌會(huì)伸長(zhǎng)約1 mm.
夏天陽(yáng)光毒辣,人們一屁股坐到水泥地或柏油路上時(shí),馬上能感受到地面的滾燙,鋼軌在夏天時(shí)會(huì)達(dá)到50℃.甚至更高.假設(shè)鋪設(shè)鋼軌的時(shí)候它的溫度是30℃,算起來(lái),在夏天每100 m的鋼軌就會(huì)伸長(zhǎng)約2 cm!
如果沒(méi)有足夠的伸展空間,那么伸長(zhǎng)的鋼軌就可能彼此擠壓,導(dǎo)致變形,造成嚴(yán)重的列車(chē)事故.
因此,過(guò)去人們鋪設(shè)鐵路鋼軌時(shí),使用的是分段的方法,每段鋼軌長(zhǎng)25 m.并在鋼軌與鋼軌之間保留6 mm的伸縮縫,讓鋼軌有足夠的空間來(lái)應(yīng)對(duì)熱脹冷縮.
鋼軌連接
雖然伸縮縫為鋼軌的熱脹冷縮預(yù)留了空間,但是列車(chē)高速通過(guò)時(shí),旅客會(huì)持續(xù)聽(tīng)到“哐當(dāng)、哐當(dāng)”的噪聲,此外,伸縮縫也會(huì)在列車(chē)通過(guò)時(shí)被磨損,導(dǎo)致鋼軌使用壽命快速下降.
隨著列車(chē)速度越來(lái)越快,鋼軌伸縮縫也會(huì)威脅列車(chē)營(yíng)運(yùn)安全,于是軌道工程師就想:“能不能把鋼軌接起來(lái)呢?”
要把鋼軌接起來(lái),還是得面對(duì)熱脹冷縮的老問(wèn)題,為了不讓鋼軌亂翹、亂扭,就不能將其固定在相對(duì)柔軟的木制軌枕上,而是改用鋼筋混凝土制作的軌枕,利用金屬扣件,牢牢把鋼軌“綁”在軌枕上面,讓軌枕來(lái)吸收鋼軌由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的力,此外.要設(shè)計(jì)特殊的伸縮接頭,讓鋼軌可以延展,但又不會(huì)影響列車(chē)運(yùn)行安全.
鋼軌維護(hù)與更新
當(dāng)鋼軌被牢牢“綁”在軌枕上時(shí),雖然它整體外形的改變幅度受到控制.但是它內(nèi)部熱脹冷縮的變化仍在持續(xù)發(fā)生,當(dāng)鋼軌老化后,其承受熱脹冷縮的能力也會(huì)下降,自然就會(huì)產(chǎn)生裂紋,以致最后斷裂.
所幸.現(xiàn)在的鋼軌擁有可以連續(xù)監(jiān)測(cè)的“醫(yī)生”,維護(hù)人員利用檢查車(chē)、探傷車(chē)等工具,可以快速探測(cè)鋼軌狀況:產(chǎn)生裂紋后,也能暫時(shí)固定,找時(shí)間再把鋼軌換新.
鋼軌的維護(hù)與更新,都得依靠軌道工程師在夜間有限時(shí)間內(nèi)完成,當(dāng)大家休息時(shí),軌道工程師正在努力維護(hù)大家乘車(chē)的舒適與安全呢!