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青藏铁路两旁,为何插了1.5万根铁柱?用途之大,超乎大多想象

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图为青藏铁路上的热棒

青藏高原被称为世界屋脊,而中国却在这里成功修建了一条天路,然而在青藏铁路的两旁,为何还插了1.5万根铁柱呢?因为足足有1.5万根铁柱,矗立在青藏铁路两旁,就好似两侧的卫兵一样,难道是什么新型栏杆?那么它们到底有什么用途呢?其实这些铁柱的用途之大,超乎大多数人的想象,之所以能够在冻土上施工,全靠这些铁柱。


图为青藏铁路上的热棒

在说到这些铁柱的用途之前,首先必须说一下,青藏高原的环境到底是什么样的:作为一条位于高原环境上的铁路,青藏高原铁路所面对的问题,跟常规的铁路实际上绝对不一样,普通的铁路,在建设的时候只需要考虑路基强度是否足够的问题,如果不够,又或者说下面全部都是水,那完全可以选择混凝土加固,又或者是直接搭桥通过,哪怕道路下面是断层,也可以通过架设缓冲和避震系统来解决问题,但是青藏铁路的下方,却基本上都是每一年状况都会有着明确变化的冻土,这导致了青藏铁路的架设,与其他的铁路完全不同。


图为修建青藏铁路用的安装的热棒

在冬天的时候,由于冰的密度比水更低,随着气温的逐渐变化和冻土的吸热,冰层在自身强度逐渐增加的时候,也在不断的膨胀,这导致冻土层的高度将会持续不断地提升,而到了夏天,冰层一旦开始溶解,原本膨胀起来的冻土层不仅仅会开始搜缩,而且还会随着冰层的融化而变软,倘若在这个时段还有火车在冻土层上的铁路上行进,道路的沉降速度还会继续加剧,那么,若干个冬夏一来一回,哪怕是对轨道适应能力最强的低速铁路列车,也是没有办法在这种严重变形的道路上继续前进的。

所以,就有了这种名为热棒的冻土层温度稳定设施的出现:在冬季温度持续降低的时候,热棒内储存的氨将会吸收冻土中的热量快速气化,并挥发到顶部将热量传递到空气中,有效降低冻土层的温度,并促进其以更快的速度进行硬化,甚至能使冻土的温度一直维持在最低的气温水平,而到了夏天的时候,由于热棒自身的温度单向传导特性,冻土依旧只会像是平时那样缓慢地消融,而借助原本于冬天时排散得更多热能,在夏天时的冻土层会一直维持在较低的温度,从而减缓冻土在高温时段融化变软的效率。


图为冻土公路上的热棒

所以,这些矗立在青藏铁路两旁的铁棒,实际上是一种以冻土内部温度和当地气温之间的温差为动力驱动的制冷设备,在大规模应用热棒强行降低冻土温度,确保青藏铁路下方的冻土一直维持在永冻状态下,就能确保青藏铁路不会因为冻土的冻胀和融化,以及松软泥浆土质沉降导致的铁路下沉、变形、扭曲,从而确保这一铁路的行车安全和稳定。

随着热棒在青藏铁路上逐渐发挥出自己维持冻土层稳定的作用,这一温差冷却系统也随之被逐渐推广,并被用在矿山、煤矿、煤库这类领域上,用以确保那些容易出现自燃的材料处于稳定的状态。

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