青藏铁路的两边,为什么要插上1.5万根铁棒?全长7米里面装了什么
奇趣魅丽坊
2024-05-11 10:31:24

原标题:青藏铁路的两边,为什么要插上1.5万根铁棒?全长7米里面装了什么

现在的很多人都喜欢外出旅行,一是因为现在大家的经济条件都有了明显的提升,二就是大部分人都想要出去走一走看一看。

青藏高原地区受地理环境的影响,有许多让人流连忘返的美景,它的旅游事业也发展的十分迅速。

当乘坐火车高铁等交通工具来青藏高原地区时,会发现在铁路两边插着许多高两米左右的铁棒。

据悉一根就造价高达20万元,那它有什么作用呢?

青藏高原地区的环境

想要知道这些铁棒的作用,就要先了解一下青藏高原地区的环境和气候特点。

主要是因为这些铁棒与当地的特殊地形和气候有很大的关系。

青藏高原它的海拔特别的高,被大家称之为世界屋脊,是国际上海拔最高的高原。

很多人来这里游玩,都会出现高原反应,有些人背包中甚至会背着多个简易的氧气瓶。

数据显示,这里的平均海拔都在4千米以上,在上学时都学到了一个地理知识点,那就是高处不胜寒。

海拔越高它的平均气温也就越低。

青藏高原地区有很多的雪山,而且是终年不化。

这给大家带来了极致的美景,满足了众人的视觉享受,但这也导致当地的温度偏低,高原冻土层密布。

有些人可能会认为东北地区的冬季就足够寒冷了,其实青藏高原地区的冬季气温也特别的低。

再加上有各种雪山,所以这里存在着很多的冻土层。

冰它的硬度很高,在与土壤相结合之后,这就导致当地的路基十分的硬,可到了夏季它的紫外线又特别的强。

由于它的海拔高,所以太阳会直射到地面,没有平原地区那么多的云彩遮挡,到了夏季,地面的温度会上升的很快。

之前的冻土层会迅速融化,这就让路面变得很柔软。

有些地区的土地甚至是泥泞的,车辆的重量比较大,行驶在这些路面上阻力就会增大不少。

现在去当地旅行你会发现,当地的群众开越野车的比较多,这主要就是因为它的底盘比较稳。

而且各种路面环境都能够轻松应对,如果是城市中行驶的普通小轿车,在这里很容易抛锚。

都明白热胀冷缩的道理,这一原理在任何领域其实都是适用的。

青藏地区到了冬季它的温度骤降,这就会导致路基和钢轨产生凹陷。

体积缩小之后,对行车安全造成了巨大的影响,再加上土地受低温的影响会结冻,它的体积会迅速膨胀。

一个变大一个变小,很可能会让有些地区的钢轨凸起。

一旦行车途中遇到这种情况,列车很可能会脱轨,甚至侧翻,对旅客的安全造成了巨大的威胁。

等到了春秋季节之后,青藏地区的温差比较大,这就会让土地在冻结和融化这两个状态中反复进行。

一次两次也许不会有太大的问题,可一旦时间长了,钢轨就可能会扭曲变形。

虽然铁路维修人员每天都会对此进行巡视,发现问题会及时进行检修,但这也极大的缩短了钢轨的使用寿命。

都知道铺设一段铁轨,需要大量的人力与物力,青藏地区的地势又比较复杂,前期可能会投入更多的财力。

花同样的价钱,在普通地区修设一段钢轨,可能能使用几十年的时间,而在青藏地区可能几年就直接报废了,这就增加了财政压力。

热棒的出现

人类的智慧一直都是无穷尽的,当遇到难题时会想尽办法去解决,这也是人与自然和平共处的一个表现。

在青藏铁路两旁所装设的这些铁棒,它的学名叫做热棒。

是一种由碳素无缝钢管制作而成的高效导热装置。

青藏地区铁路问题十分棘手,这种现象在其它国家也都有发生。

所以大家对于冻土问题也进行了反复的研究,最终科研人员们才研发出了热棒。

我国是在1989年的时候在这一领域取得了一定的成就。

研发出热棒之后,在当地实施了实验,最终得到的结果十分理想。

别看它被称之为热棒,其实它更像是一个制冷的机器。

在插入土层之后,可以让冻土不管什么季节,不管在怎样的温度之下,都不会再融化。

简单来说就是有了它的存在之后,可以让铁轨附近的土壤一直保持在一个状态之中。

让它形成永冻层,不会受高温的影响融化,这也就让钢轨所处的环境稳定了。

我们看到它只是一个普通的小铁棒,实则里面运用了各种高科技的技术。

这样一根简单的铁棒价值高达20万元,而在青藏铁路的两边设置了1.5万根。

表面上看它的高度只有两米左右,实际上这个根热棒全长在7.5米,大部分的部分都埋在了土壤之下。

很多人都觉得这样一根小铁棒就能够解决当地的土壤大难题,这是不可思议的,但事实证明科技就是拥有如此神奇的一面。

工作原理

大家有所不知的是,这根铁管它的中间是空的,空心部分装的是液氮,这就让它形成了单向传热的性能。

上面这两米被缠绕着各种铁丝与铁片,它的主要作用就是散热,热量从地下传到地上部分,然后进行散热。

气温比较热的时候,地下的温度会相对比较高,因为土壤有一定的保温作用。

这时热棒最下面的液氮就会气化蒸发,将热量一点点的传送到地面上。

最上端装有散热片,热量就会通过这些散热片一点点散发,等到热量消散之后,液氮又会变成液态,然后再回流到热棒的最下面。

这就形成了一个良性的循环,能够保证冻土不会融化,这也就不会让土壤变得软塌,给土壤带来了极大的稳定性。

等到冬季的时候,气温会不断降低,埋在地下的铁棒,吸热段的温度会更低,这时它的液氮就会变成气态。

为了保障土壤的稳定,这时的热棒就会暂时停止工作,不再向上传导热量。

让下方的土壤不会额外的吸收热量,让该地的土壤成为了永久冻土。

这样一个小小的铁棒就能够解决困扰大家多年的问题。

就算前期投入了一定的资金,却很好的减少了不必要的损失,这样一算还是很划算的。

这一热棒仿佛是青藏铁路的侍卫一样,保证了大家的安全,又减少了资金的投入,可谓是一举多得。

存在的价值

现实生活中有很多东西,是不能只看眼前的利益,就拿着热棒来说,它的造价相对比较高。

一根就需要20万元的人民币,青藏铁路两旁的这些加起来的造价达到了30亿。

这样一看它的价格确实是挺离谱的,这时有些人就产生了疑问,那这些热棒发挥出了自身的价值,对得起这个花掉30亿吗?

只能说无法用价格去衡量它的价值,这一根热棒在实际应用上应该算是物超所值的,它的存在解决了安全问题。

试想一下,一旦有钢轨出现凸起弯曲等情况,没有及时发现的话,一旦有列车经过这一地区,最终的结局很可能就是翻车。

如果是在平原地区翻车,可能会造成旅客们大部分都受轻伤,一部分可能会受重伤,这笔钱是需要铁路部门去承担。

大家的营养费、治疗费、还误工费、以及后期的治疗费用,这加起来可以说是一个天文数字。

如果在钢轨旁边有悬崖的话,那后果不堪设想。

除了要赔偿人员损失之外,列车在这种情况下也会造成不同程度的损伤,后期的维修费用也高到离谱。

再有就是从铁路钢轨方面来看,据资料显示,青藏铁路的总造价高达139亿元人民币。

如果没有热棒存在的话,这段铁路可能五六年就需要更换一次。

这时有人会称,铁路每年的收入是很可观的,但很可能铁路还没有赚出这建造铁路的钱,这一段铁路就需要更换了。

更换铁路并不是说拆下来就能够立马建成,这需要一定的时间,人力和物力,给当地的铁路交通也带来了压力。

除此之外这段铁路每年的维修费用也是高到惊人,一旦铁路出现故障没有及时发现的话,负责这项工作的工作人员也会受到处罚。

从这几点来看,热棒的存在还是很有必要性的。

而且它的使用寿命在20年以上,一般的都能够用30年,这样来算的话,这笔钱花的还是很值得的。

多项手段齐头并进

当然除了这些热棒之外,当地的铁路部门也进行了很多的辅助工作。

有些地方的铁路会在路基内部铺设一些有单向导热能力的隔热层,这样就增大了热阻。

等到气温上升的时候,热量很少能够进入到冻土层内。

有些铁路部门还会在路基上铺设一些反光遮阳棚,这能够有效的减少太阳对路基的直射,也能够降低热量的吸收。

有些地段还会涂上高反射性的涂料油漆,它的作用是为了能够减少太阳的直射。

我们一直在想办法去平衡与自然的关系,在建设的过程中,工人们也加入了自己的创造性,所以很多之前的难题现在都成为了小问题。

铁路领域经过多年的发展,也有自己的独特散热系统。

为的都是能够减少热量对土壤与钢轨的影响,让铁路的机能保持在稳定的状态之中。

有些地段设置了可以通风的路基,在建造路基的时候,它的底部会横向铺设一些通风管道,然后再安装一些自动温控风门。

当温度比较高时,风门就会打开,温度较低时风门就会关闭,这就让路基有了一定的保温效果。

乘坐火车时大家可能也注意到轨道上有很多的小石块。

这些石块和普通路面上的石头是不一样的,它有减震的效果,而且在上面铺设石块,石块之间的缝隙也有很好的通风作用。

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