为什么高铁下方没有碎石火车？同样是火车铁轨

说起火车、铁路，你所能想到的第一件事是什么？是车上推着小车不断穿行的售货员，还是车窗外不断消失又重现的各种景色？

而无论想到的是什么，都需要建立在火车能够平稳运行的基础上，火车轨道又是保证火车运行的基础。

在大部分的火车轨道下，都可以看到各种形状大小不一的碎石子，铺设这些石子又是为了什么呢？本期子牙童趣知识局带你了解火车轨道上神奇的碎石子。

火车是人们生活中一种不可或缺的重要交通工具，通常由多列车厢组成，可以起到运输货物，搭载乘客的目的，是现代科技发展的重要产物。

这一交通工具最早在1804年就有了雏形，那时的它还依靠着蒸汽机驱动，每小时只能行进5到6公里，与今天的火车相比，有着巨大的不同。

而它“火车”名号的来源也要从那时说起，那时的火车所依靠的主要能源是煤炭和木材，燃烧过程中总免不了火的出现，因此被称为“火车”。

随着社会的发展和进步，火车的样式已经发生了重大的变化，并被一代代的科技人员进行创新发展，最终成为了现在我们所熟识的火车。

在我国主要进行应用的火车有两种，一种是普速列车，一种是动车，两者最为直观的区别就是速度上存在差距。

而只要细心观察就不难发现，普速列车的铁轨之下有着许许多多碎石子的存在，有的人就不免担忧，这东西藏在铁轨下面难道不会影响火车的平稳吗？

其实答案恰恰相反，正是有了这些碎石子的存在才使得普速列车可以平稳、安全的运行。

火车铁轨下的这些碎石子其实有着自己的名字，“道砟”。道砟大部分分布在枕木之下，负责进一步的起到支撑作用。

道砟在早期的轨道铺设过程中就有着重要地位，负责铁路铺设的工程队会在正式铺设枕木和铁轨前均匀的铺上一层道砟，随后将其压实，使其具备一定的承重能力，最后才会进行铁轨的铺设。

铺设道砟的第一个原因就是道砟具有排水的作用。细心的人可以发现，道砟虽然是碎石子，但却有着统一的特点。

那就是这些道砟并不是圆滚滚的鹅卵石，而是具有一定棱角，多成扁平状的石子，这样特殊的结构使得道砟可以互相依靠，组成具有缓冲能力的结构。

同时其中又有着大量缝隙，这些缝隙的存在将会进一步的保证铁路路基下不会残留积水，而是在有积水时沿着缝隙流出。

从而进一步的保证铁轨和枕木处于干燥状态，继而确保火车可以顺利运行。铁轨和枕木的干燥也会进一步地延长自身使用寿命。

为后续的运营维护工作提供一定的帮助，既可以节约资金，又可以节约人力。同时，道砟的排水功能在低温地区或是冬季更为重要。

在低温的情况下，如果未能及时排出地基内部的水分，就会导致地基被冻结，继而影响火车的行驶，造成严重的安全隐患问题。

铺设道砟的第二个原因是看中了道砟出色的承压能力。在火车行使的过程之中，高速和重量两个因素互相影响，会对铁轨产生巨大的压力。

而一旦铁轨承受不住，就会出现各种危险，包括铁轨变形、移位等，威胁到火车和车内乘客的安全，而铁轨自身的特性决定了其对于这种高压的承受能力有限。

因此就需要通过道砟的铺设来进一步的缓冲压力、分担压力，从而保证火车的安全行驶。

在火车行驶的过程中，道砟间的缝隙将可以进一步的分担火车和铁轨的重量，同时进一步的做到分散轨排阻力的作用，无论是横向的阻力还是纵向的阻力都是如此。

通过道砟的铺设，可以进一步的确保上层铁轨的几何形状不发生变化，始终以承重最好的形式进行应用，继而实现对铁路整体的保护。

在火车行驶的过程之中，还会产生大量的能量，这些能量的存在使得铁轨的温度会发生变化，而其自身材质特性则决定了铁轨在受热后会发生体积上的变化。

从而出现错位、移位的问题，这对于火车行驶而言也有着一定的影响。而道砟的出现就很好地解决了这一问题。

通过道砟石子间紧密连接的特殊结构，能够进一步地固定枕木和轨道，从而保障轨道安全和货车安全。

道砟的第三个用处就是可以减少噪音，简单美化铁轨。在火车运行的过程之中，会出现很多噪音，这些噪音往往十分扰民，让人心烦意乱。

而道砟的出现则可以很好的减少噪音，这主要依赖于道砟石子的吸音能力和其特殊的结构。

同时，道砟的排水能力很强，可以保证路基的干燥，使得大部分情况下，铁轨都十分清晰，不会出现杂草、野草覆盖轨道的情况，进一步的保证了铁轨的应用安全。

此外，道砟的另一种更为直观的优势就是其便于进行铺设后的调整和维修。在火车轨道铺设的过程之中，会涉及到很多高低不同的路面。

而想要其处于同一水平线上，就可以通过道砟的铺设来实现。同时，在长期的火车运行过程中总是不可避免地出现道砟损耗的情况。

这时枕木与铁轨就会出现下沉或是空隙，在相关人员检查时，常常会第一时间对这些问题进行修补，在缺损处进行碎石填充，是一种兼顾效率和成本的维修方法。

如此看来，道砟的作用还真不可小觑，那么道砟就没有缺点么？显然是不可能的。首先，无论是排水功能还是承载功能，都需要建立在道砟完好，具有能力的前提下。

而道砟自身石子的材料特性也就导致其较为容易出现破损，继而让碎石堵塞住缝隙，这一方面会阻碍其排水功能的应用。

另一方面也会让其自身的减震、缓冲能力出现下降，最终影响火车的行驶。因此在长期的铁路工作中，道砟的清筛和更换就成为了重要的铁路维护工作之一。

其次，道砟虽然可以保护铁轨，但其对于火车行驶的速度有着严格的要求，一旦火车的行驶速度过快，就可能会出现各种道砟引起的危险事故。

最为常见的就是道砟的碎石子有可能飞出，伤害到行人或是车辆，因此在大部分运行速度较高的动车专用轨道上，并不会选择铺设道砟，而是建设出无砟轨道。

在动车组列车的无砟轨道上，看不到碎石子的身影，取而代之的是一望无际的混凝土道床，在这一结构上才使铁轨。

混凝土道床可以更好的减震、排水，并且面对动车组的高速运行，也可以进一步的保证火车安全，并十分有效的控制轨道，不会出现轨道移位的情况。

更为重要的是，混凝土支撑的道床是稳定的整体，不会因为高速运行而产生碎裂、石子飞出的情况，很好的解决了有砟轨道的弊端，是未来很有发展前景的一种轨道。

很难想象，在巨大轰鸣的火车下，是各种碎小的石子在发挥作用，它们彼此间打造出的特殊结构来进一步地保护轨道，分散压力，就好像一个个可爱的小精灵般托举着铁路，让火车可以平稳安全地运行。

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