一根造价高达20万元！为何青藏铁路两边，要插上1.5万根铁棒？

宇风

当你乘坐火车返回青藏高原游览时，一定会感到奇怪，为何在青藏铁路两边插着许多高达2米的铁棒？
这些造价20万元的铁棒每隔一米就要插上一根，全程总计约有1.5万根。它们整个鹄立在青藏铁路双侧，像有数名坚定不移的兵士同样，据守和维护着青藏铁路，从不摆荡。


“热棒”
其实，这些铁棒有一个更为专业的名字，叫做“热棒”。从形状来看，热棒全身缠满了一圈圈像铁片和线圈同样的散热片，这是一种用碳素无缝钢控制作而成的高效导热安装，十分合适于青藏高原的环境。尤为是在解决高原冻土层消融这个世界问题上，热棒发扬了不成代替的作用。所以，无论是在青藏铁路仍是青藏公路上，热棒简直都是随处可见的。


那末，为何在青藏高原地域建筑路途一定要用热棒呢？这和青藏高原特殊的地形和气象前提有很大瓜葛。
青藏高原又被称为“世界屋脊”，它是我国最大，也是世界上海拔最高的高原，均匀海拔在4000米以上。高海拔致使青藏高原的均匀气温很低，高原冻土层密布，冻土指的是土壤温度低于0℃且含有冰屑的特殊岩土体。


在冬天气温较低的时分，冻土层中的冰晶和土壤严密结合在一同，让路基显得非常坚固。然而一到夏天，因为高原上短少云层遮挡，太阳间接照射到高空时，气温回升速度很快，就会致使部份冻土层内的冰屑消融，冰水与泥土变得异样柔软，无益于车辆在路面下行驶。


尤为是，冰消融成水的时分，体积会放大，致使路基和钢轨随之发生凹陷；而比及冬季，这些泥泞的土地再次由于高温解冻时，体积又会收缩，致使建在下面的路基和钢轨被收缩的冻土顶起。在冻土的解冻和消融重复交替作用下，路基就会泛起翻浆、冒泥、沉降变形景象，使得钢轨歪曲变形，用不了几年，破费几十上百亿元建筑的铁路就会报废了。


据统计，青藏公路有85%的路基病害是冻土消融酿成的；有15%是土壤解冻酿成的；桥梁和涵洞的病害次要由冻胀惹起。因而可知，青藏高原的路途问题简直都是冻土致使的。假如不解决冻土问题，就想要建筑好铁路无异于天方夜谭。


“热棒”破解半个世纪的铁路困难
自上世纪60年代以来，冻土工程问题就始终是一项世界性困难，而为理解决这个问题，迷信家们才特地研制出了“热棒”。
别看“热棒”的表面好像就是一根普普统统的铁棒，但其真实它朴素的表面下，却储藏着一般人不知道的精妙设计，它们凝聚了迷信家半个世纪的血汗。虽然说名字叫热棒，但其实它更像是一个“冷冻器”，只有拔出曾经冻土层下，就可以让冻土再也不消融，在地表造成永冻层。


那末热棒是怎么做到这一点的呢？来看看它的外部构造你就分明了。
热棒的总体结构分为三部份。
显露地表长约2米的部份叫散热段，它的内部缠绕着一圈散热片，能够让热棒外部的热量分发到空气中。埋在地底的部份长约5米，外部又分为吸热段和绝热段。
吸热段位于热棒的最底端，外面贮存着少量液氨。因为液氨的沸点只要-33.5℃，所以即便深处永冻土层中，它也随时在排汇热质变成氨气回升，使得永冻土层全年都能放弃在一个极低的温度下。


回升的氨气会通过两头的绝热段，进入到吸热段。冬天时，高原的气温比地底温度低，氨气在吸热段遇冷就会液化，在重力作用上流回最底部，不停循环放弃地底的高温形态。
而到了夏天，虽然外界气温很高，然而因为两头有绝热层的存在，所以低温无奈传递到热棒底部；同时，氨气抵达热棒顶端也无奈冷凝，那末热棒就堕入了复工形态。不外不必耽心，由于此时热棒外部的氨气和液态氨曾经达到了均衡形态，底部的气温仍然很低，不至于让四周的冻土消融，也就可以够确保青藏铁路的平安和不乱了。


此外，这些热棒在出产时进行了特殊的防腐处置，寿命可达30年以上。能够说，热棒埋设技术无效解决了冻土区路基夏季融沉问题，比已经的以桥代路每千米可节俭投资3000多万元，仅此一项就为青藏铁节俭了10多亿元的资金。同时，埋设热棒还防止了地表开挖、根除植被、修筑路堤取土等报酬工程流动对生态环境和资源的破坏。


冻土的其余解决方法
因为冻土层对铁路的平安性影响太大，所以铁路局在看待这个问题的时分，也不能不多做几手筹备。所以除了热棒之外，迷信家们还想出了其余避免冻土消融的好方法。


这些方法大都是经过改动路基的构造，来完成冻土层的保温。好比，从路基温度上着手，任务人员会首先在路基外部，铺设一层拥有单导游热才能的隔热层，以增大热阻，从而禁止热量进入到冻土层内。这类隔热层个别采取聚苯乙烯板或者聚胺脂板资料。
在路基建筑实现当前，还能够在路基上铺设一层红色反光遮阳棚，防止太阳辐射对路基的间接照射，从而增加传入冻土地基的热量。


从透风角度来讲，“基建狂魔”们也发明了两种无效的方法。第一种透风路基，这类办法经过在路基底部横向铺设透风管道，并在管道一端装置自动温控风门完成对热量的管制。详细的设计原理是，当温度较高时，风门就会自动封闭；温度较低时，风门自动关上。这样能够防止夏季热量进入透风管，对路基进行保温。


第二种是片石透风路基。这类方法是指在路基两头铺设碎少量石块，因为石块之间的空隙较大，透风成果很好，所以能起到调理温度的作用。
虽然夏季气温高，然而因为热空气的密度较小容易造成回升气流，因此热量很难进入路基外部，而碎石头之间的空气活动和地表水蒸发后又能带走热量，能够起到热屏蔽作用；
在冬天，因为冷空气密度较大，在自重和冬天风的作用下，冷空气会将碎石层中温度更高的热空气挤走，冷空气更易进入路基底部，于是也能避免冻土消融。


这些凝聚了有数冻土专家几十年血汗的“黑科技”付诸理论，终究让青藏铁路得以全线贯穿。同时也由于解决了“多年冻土、高寒缺氧和生态软弱”这三大世界性困难，青藏铁路的胜利更让全世界更为信任中国“基建狂魔”这块金字招牌。