为什么青藏铁路旁边要插满铁棒?一根造价竟然高达20万?青藏铁路旁密密麻麻插着的铁棒,竟令美国都垂涎已久!
青藏铁路旁的热棒
当你坐上去青藏高原旅游的列车时,除了让人心旷神怡的绿色高原的景色之外,如果你足够细心,就会发现,这条线路两边竟然插满了密密麻麻的铁棒,这是怎么回事呢?
作为我国新世纪四大工程之一的青藏线,是通往西藏内部的第一条铁路路线,海拔高度和线路长度也是世界上最顶端的,而青藏铁路在最初的设计中是一条单线的轨道,这让很多人都感到不解,难道双线的铁路轨道不是让交通更为方便吗?
其实这种设计不仅可以减少施工材料的成本,还可以最大限度地降低环境所受到的影响,保护了青藏高原上动植物们生存的环境,这条铁路建成时共有85个车站,真正意义上实现了“千里青藏一根轨”的设想。
而在这条线路两旁却插着密密麻麻的铁棒,每根铁棒都有两米长,每两根铁棒之间的距离都严格控制在一米,这些铁棒就像是排列整齐的战士一样,对着经过的列车行注目礼,这一万五千根铁棒共同守卫着青藏铁路。
不要以为这些铁棒数目多就很便宜,恰恰相反,每根铁棒的造价高达20万元,就连美国都忍不住想要学习这些铁棒的制作技术,因为这些铁棒完美的解决了青藏铁路建设中的一大难题,冻土层,而美国在知道这项技术之前,还没有有效解决冻土层的方法。
这些铁棒就是对青藏铁路至关重要的“热棒”,用碳元素无缝钢管所制造出一种高效率的导热装置,就像是一个个小铁片,将这些“铁片”用线缠满铁棒,插在铁路两旁,解决了青藏铁路建设最棘手的难题“冻土层”。
热棒作用究竟是什么?
青藏高原上除了令人心旷神怡的景色,还有像战士一样,护卫在青藏铁路两旁排列整齐的铁棒,这就是连美国都想要学习的技术“热棒”。
在青藏铁路的建设中,“高原冻土层”算得上是其中最棘手的一个难题,而热棒的研发成功解决了当时的困境,发挥了不可替代的作用,所以,青藏铁路的两边才会有密密麻麻的热棒。不仅如此,就连青藏公路上也有它们的身影。
那么,热棒是怎么解决这个难题的呢?其实热棒的整体结构可以分成三部分,分别是上端露出地面的散热段,和埋在地底的吸热段,以及地底内部的绝热段。
散热段外部缠绕着,用碳元素无缝钢管所制造的高效导热装置。简单来说就是一个个的散热小铁片被组合在一起,缠绕在热棒露出地面的部分,可以让热棒内部所吸收转化的热量散发到空气当中。
吸热段是热棒埋在地下最底端的那一部分,由于青藏高原上冬季的气温要远低于地下的温度,所以吸热段就负责在这一时期,将地底的热量吸收向上传送。吸热段储存着大量的液氨,在变成氨气将热量向上传递之后,就会液化回到底部,形成循环。
而在夏季时,绝热段就派上了用场,热棒外部的温度很高,当液氨携带热量化成氨气到达顶端后,根本无法冷凝成液体再回到底部,所以热棒相当于是停工的状态。但此时的液体氨和气体氨已经达到了平衡,青藏铁路依旧非常稳定。
尽管这些热棒造价昂贵,每根高达二十万元,但有效解决了青藏铁路冻土区的问题,每公里的建设在之前的基础上,至少节省了三千万元。再加上热棒在生产时特殊的防护处理,使用寿命可以长达几十年。
高原冻土层
在绿色的青藏高原上,不管是铁路还是公路两旁,都会插有密密麻麻的铁棒。这些造价高达二十万元一根的热棒,为何会在青藏高原上被广泛使用?
青藏高原的平均海拔在四千米以上,不仅是我国海拔最高的高原,在世界上的排名也是第一,因此又被称作是“世界屋脊”。由于海拔较高,因此青藏高原的气温常年极低,就形成了特殊的高原冻土层,而这冻土层就是修建这些铁棒的原因。
冻土是土壤含有冰屑的特殊土壤。到夏天时,冻土土壤中的冰屑就会融化,造成土地柔软泥泞,出现凹陷。这时如果有汽车在路面上行驶,就会造成路面损坏。而铺设在冻土层上的铁轨也会出现下陷或是错位的现象。
到了冬天,在极低气温的影响下,冻土层中的水就会化成冰屑,而冻结后的冰屑会导致土壤体积膨胀,将路面顶起一个个的鼓包,车辆行驶时非常危险。而铁轨被冻土顶起来之后,就会翘起出现缝隙,无法通车。
冬季膨胀鼓起,夏季融化凹陷,长期循环下来,无论路基和铁轨修建得再怎么用心,都经不起这样的折腾,最终只能宣布报废重新维修,不仅浪费资源也浪费人力。所以要想修建好路线,首先就要先解决冻土层的问题。
而这些热棒就是科学家们研究出的解决方案,普普通通的外表下暗藏着精妙的设计,不仅使道路下的土壤更加稳定,还为道路建设节省了十多亿的资金,同时由于埋设比较方便,避免了大工程的活动对青藏高原环境的破坏。
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