发布日期:2024-10-29 10:19 点击次数:149
凡是去过西藏的一又友齐了了,那青藏高原铁路双方有一根根插在地上的铁家伙。
你知谈不?这些铁棒看上去普无为通的,实验上每一根的造价最少得 20 万呢!
况且好意思国早就对它虎视眈眈好多年啦,这些铁棒究竟是用来干啥的呢?
【01.热棒】
这些被称作“热棒”的铁棒呀,大约有 2 米长呢,深深插进路基下方 5 米深的地底啦。
一共插植了大约 1.5 万根呢,每根的价格高达 20 万东谈主民币哟。这看着挺贵的,可它的作用那可大了去啦。
1956 年在进行勘察的时候呀,工程师们就发现青藏高原那场所存在着终点严重的地基冻胀问题呢。
冰寒那阵子,地基会随着冻土扩张而举高呢,最多能让路面举高 1 米。如果路轨变形了,列车就不太容易通过啦。
为处理这事儿,工程师假想出了这种“热棒”。
这些东西是等间距插进地里的,天冷的时候能通入沸水或者蒸汽,把冻土熔化掉,这样就能辞谢地基抬升啦。
可能有东谈主会有疑问,非得这样费事吗?
其实呀,青藏高原的当然环境那是相配恶劣呢,修铁路可太难啦,缺氧导致的高原响应等于常有的事儿,而冻土熔化才是青藏高原濒临的大倒霉哦。
【02.青藏高原的冻土问题】
青藏高原的冻土难题源自于那极为极点的样式情状。
这个高原地区的冻土占比能到 85%呢,尤其在格尔木到拉萨那一段,冻土就成了铁路树立濒临的主要难题啦。
这儿的气温呀,季节性变化那叫一个大呢,冬天终点冷,夏天终点热。这种超极点的样式,就让泥土出现了周期性的扩张和减轻啦。
铁路树立中,冻土问题的严重后果那是明摆着的。
每到冬天呀,泥土里的水分会结冰呢,这就使得泥土的体积驱动扩张起来,然后就变得硬硬的啦。
在夏日的时候呢,冻土会熔化,泥土也就变得松软啦。
这两个季节性的变化能给铁路的基础结构带来很大闭塞。铁路的路基会出现这些情况:
冻土会扩张和减轻,这就使得铁路路基发生变形啦,导致铁轨和路面总是下千里或者移位呢。
翻脸啦:冻土的冻胀作用有能让铁路路基翻脸呢,会形成波折和不屈整的路面哟。
坍塌:在那种终点极点的情状下,冻土层的不平稳性能让所有这个词铁路路基坍塌掉,让铁路没法儿平时通行,致使还会激励终点严重的事故呢。
面对这个挺严峻的挑战呀,工程师们给出了好多解决决策呢。
经过屡次的实验呀,热棒本领倏得出现啦,给解决冻土问题带来了更省钱且更可行的方针呢。
这些热棒,也叫热泵,凭借着它们精妙的责任旨趣,把冻土的平稳状态给看守住了,从而保证了铁路能够安全且可握续地运营。
这看起来普无为通的热棒,究竟是怎样发达作用的呢?
【03.铁棒的责任旨趣】
这些超横蛮的铁棒呀,有着终点让东谈主咋舌的责任旨趣呢。
这根铁棒有七米长呢,其中五米埋在地下啦,就唯有两米露在外面的空气中哟。
这种假想能让铁棒潜入冻土层,对冻土温度产生径直影响,让其处于较低水平。
铁棒的里面是空腹的呀,里面还填充着液氨呢。
液氨的沸点那关联词相配低呀,只是是零下 33 摄氏度呢。
这种特色让液氨能够在冻土里面的温度环境下展现相当妙的成果。
当冻土里面的温度升高啦,液氨就驱动汽化啦,变成氨气啦,然后就高涨到热棒的尖端啦。
在那边呀,热棒上的那些散热片会把热量传导给周围的空气呢,这样就能让氨气冷却下来,然后凝结成液氨啦。
液氨因为重力的起因回流到了热棒的下部,盘算再次驱动轮回。
这个轮回进程能让冻土的温度一直处于较低状态,岂论是冰寒的冬天依然热暑的夏天。
这就暗意冻土不会出现熔化或者变软的情况,是以铁路的根基一直保握着牢固且平稳的状态。
这些铁棒造价可未低廉呀,每根大约 20 万好意思元呢,不外和传统桥梁树立比起来,确乎省俭了不少成本呢。
【04.热棒VS架桥】
其实那铁棒跟桥梁的树立成本有着彰着的对比呢,这对比不只在经济方面能看出来,对铁路的始终平稳性以及堤防也有着很深的影响呀。
领先呢,桥梁树立的成本比拟高,不太合适用于整条铁路。
起头呢,工程师们有洽商过借助桥梁去解决青藏铁路上的冻土问题。
不外呢,桥梁的树立成本那可真的太高啦,这就导致没法在整条铁路上齐把桥梁算作解决方针呀。
崇高的建形成本戒指了桥梁的使用领域,这就导致其他地段依旧濒临着冻土方面的挑战。
第二呢,铁棒的造价挺高的,不外却省俭了成本呢,外传还省下了数十亿的成本呢。
和桥梁不雷同哈,那铁棒(热棒)的价格呢,也不低呢,每根大约 20 万好意思元傍边吧。不外跟建桥梁比起来呀,它们确乎能省不少钱呢。
据估摸,青藏铁路的 15000 多根铁棒给咱国度省了几十亿的树立成本。这省下来的钱在始终运营中会渐渐累加,给铁路的可握续性提供了经济上的守旧。
第三点是热棒的防腐材料能保证始终使用,以此来堤防青藏铁路的平稳性。
建造热棒的时候,咱国度的工程师用上了防腐材料,方针等于保证在接下来的 30 年里它们能好意思满没坏。这招不但把铁棒的使用时候延迟了,还让青藏铁路一直保握平稳呢。
始终的平稳性能一直起着保险作用,让青藏铁路不错握续运作,从而保证了游客和货品能安全、顺畅地运载。
等于这种令东谈主惊怖的本领,让好多国度齐起了窥视之心,尤其是好意思国,齐馋了好多年呢。
【05.异邦对铁棒的照看】
被这本领诱骗的,大多是那些有着雷同冻土层且念念斥地当然资源的国度。
好意思国作为一个有着远大石油和自然气资源的国度,遭逢到了跟青藏高原冻土差未几的挑战。
尤其在阿拉斯加这类场所,那厚厚的冻土层对资源斥地起到了戒指作用。
好意思国得知我国用铁棒本领保握冻土平稳后,终点欢快。
这项本领给好意思国带来了粗疏冻土问题的新方针,闪斥地当然资源有了可能。
这项立异在人人的诈欺后劲那可老不小啦,各个国度的工程师和科学家齐连忙盘考咋把铁棒本领弄到我方的名堂里,好解决像那样的冻土问题呢。
【06.其他解决冻土表率】
除了热棒本领以及铺设隔热层以外,还有别的能解决冻土问题的立异方针呢,这些方针在青藏高原的铁路树立里起到了紧迫作用。
片石透风路基呀,那关联词解决冻土问题挺常见又挺灵验的一种方针呢。
它是在路基底部铺上好多碎石块,这些石块间舛讹大,能让空气流通和热量传递。冬天凉风刮逾期,这些石块能把路基里的热量带走,对保握冻土平稳有匡助。
在夏天呢,石块不错把太阳放射给挡住,这样就能减少热量的领受啦,也就能够让冻土的温度降下来。
关于那种地质要求不太好的冻地皮区呀,像河流啦、池沼之类的,如果用那种以桥带路的方针呢,就能保证清亮的平稳性啦。
这种方针是把桥梁结构埋到地下的多年冻土层里,这样就能辞谢冻土熔化和发生变形啦。
这样一来呢,就算是在冻土层的下方有液态水,或者温度出现比拟大的波动,铁路也能够保握平稳的状态。
路基树立完之后,铺那种高反射的白色反光板是个挺灵验的方针。
这些反射板不错很好地把太阳光反射且归,裁汰夏日路基名义领受的热量。
这些物资能通过反射太阳放射,让冻土保握平稳状态,幸免冻土熔化。这算是一种挺简便且高效的冻土问题解决方针。
【07.铁棒:青藏铁路的好汉】
从一根根小小的铁棒当中,能够瞧出我国在科技实力上越来越弘远啦。
如今这些铁棒就好似果敢的战士那般,静静地守护着我国的青藏铁路,保证列车在这般恶劣的环境中不错顺流通行。
很容易显豁为啥连好意思国齐对这一假想这般眼馋呢。