在前往西藏旅行的過程中,一些有心的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn),在青藏鐵路的兩側(cè)能夠看到一排又一排的“金屬管”直直地豎在土里,猶如一排衛(wèi)兵一樣挺拔的佇立在鐵路兩側(cè)。
不過這些“金屬管”并非是裝飾品,它們叫做熱棒,是一個(gè)藏匿在青藏鐵路中的“黑科技”。它們到底有什么作用呢?其究竟為什么會(huì)排列在青藏鐵路上呢?
青藏鐵路的成功建設(shè),可以說是世界鐵路建設(shè),乃至世界基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)史上的一項(xiàng)“偉大奇跡”了,但是在這段建設(shè)在世界屋脊的世界上海拔最高的鐵路,從它開始規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)就遇到了不少的困難,其中一個(gè)困難就是凍土的問題。
而這個(gè)熱管的出現(xiàn),恰恰能夠克服在鐵路建造過程中所遇到的凍土難題。
那么我們先來了解一下凍土,顧名思義,凍土就是那些常年在零度以下,被低溫所凝結(jié)住的土壤。
這樣的土壤一般都只有在寒帶才會(huì)存在,然而由于海拔的關(guān)系,平均海拔超過五千米的青藏高原上存在著大量的凍土,這些凍土不僅僅不能繁衍生出任何的生命,同時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也是一個(gè)非常棘手的難題。
首先,與一般土壤不同的是,凍土的硬度非常高,不像在常溫下土壤能夠變得非常的松軟,有利于施工挖掘,在青藏高原上的凍土絕大多數(shù)都是永久性的凍土,它們常年都位于零度一下,常年的冰封冷凍使得它們變得非常難以進(jìn)行施工挖掘。
其次,凍土最致命的并非是它的硬度,隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的能力較以前已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,通過先進(jìn)的施工技術(shù),我們可以輕而易舉的去開發(fā),但是對(duì)于鋪設(shè)在凍土上的鐵軌而言,它需要面臨的最大問題,是不同季節(jié)氣溫的變化。
盡管青藏高原上的凍土常年都處于一種“冰封”的狀態(tài),但是青藏高原也是會(huì)受到季節(jié)變化的影響的。
例如在冬季,整個(gè)高原上的溫度會(huì)比往常時(shí)候更加的低,那么此時(shí)的凍土層,散熱就會(huì)比吸熱要高,那么散熱所釋放出的能量就會(huì)順著凍土層向上散發(fā)出去,使得整個(gè)凍土層變得開始膨脹。而如果此時(shí)的鐵軌剛好鋪設(shè)在膨脹的凍土層上,那么凍土層就會(huì)逐漸地在膨脹的過程中破壞已經(jīng)鋪設(shè)在凍土層表面的鐵軌,使得軌道變形。
而相反,在夏天由于整個(gè)青藏高原的氣溫相較于秋冬季節(jié),會(huì)略有提升,所以凍土層里的吸熱就會(huì)大過散熱。
在這個(gè)過程中,凍土層由于吸收了周圍的熱量開始有所融化,此時(shí)鋪設(shè)在凍土層上的鐵軌就會(huì)因?yàn)閮鐾翆拥南陆刀黄茐模@樣一來,凍土層不同季節(jié)所表現(xiàn)出的差異,會(huì)對(duì)于正常行駛在青藏高原上的列車造成極大的的安全隱患,畢竟火車是通過軌道來行駛的,一旦軌道發(fā)生了變形,火車就很容易“出軌”,從而造成不可估量的災(zāi)難性后果。
而正是利用青藏高原上的凍土層在不同季節(jié)所發(fā)生的細(xì)微變化,施工人員們發(fā)明了一項(xiàng)黑科技——熱棒。
熱棒的全稱叫做“高效熱導(dǎo)裝置”,顧名思義,將這種裝置安放在凍土的周圍,可以有效地調(diào)節(jié)凍土周圍的溫度。
這種“黑科技”實(shí)際上所利用的原理,卻又是非常簡(jiǎn)單易懂的。這種熱棒的主要制作原料是無縫鋼管,熱棒的中間是中空心的,而工作人員在這這些用無縫鋼管所制作而成的熱棒之中,加入了液態(tài)氧。同時(shí)再在長(zhǎng)棒之上裝入了散熱片,將這樣的一根熱棒整個(gè)的插入放置到青藏高原的凍土層中,通過一定的間距,將它們整齊地排列在已鋪設(shè)好的鐵軌兩側(cè),這樣就能夠在整個(gè)鐵軌的路線上形成了一條通過熱導(dǎo)裝置調(diào)節(jié)的“恒溫區(qū)域”了。
熱棒的運(yùn)用,使得青藏高原上的鐵路變得異常的穩(wěn)定,那些在鐵軌下方的凍土,無論是在冬季還是夏季,都能夠很好地保持在一個(gè)幾乎不會(huì)改變的溫度之中。這樣一來,在熱棒的作用下,這些鐵軌上的凍土就猶如正常地海拔地區(qū)的道路一樣,終年都不會(huì)發(fā)生變化,令鐵路變形了。
由此可見,這些熱棒不僅僅是非常的美觀,并且非常的實(shí)用,根據(jù)官方給出的統(tǒng)計(jì),這些佇立在青藏鐵路兩側(cè)的“熱棒”總數(shù)達(dá)到了1.5萬根之多。在這一根又一根的熱棒背后,實(shí)際上所彰顯的是一個(gè)異常強(qiáng)大的祖國(guó),那些建造青藏鐵路的勞工和工程師們,他們用他們的汗水與智慧,譜寫出了青藏鐵路兩旁那一排排最美,最靚里的風(fēng)景線。
所以,如果你有幸乘坐火車在青藏鐵路上穿梭,請(qǐng)務(wù)必觀察一下這些佇立在鐵路兩側(cè)的“熱棒”,它們正是青藏高原上的“白楊樹”。
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