解密青藏铁路附近热棒的奥秘,密密麻麻的铁棍,原来大有用处
以前有不少的外国人都觉得,因为昆仑山的存在,中国人是不可能乘坐火车越过唐古拉,越过可可西里,再去到拉萨的。但是就在2006年的7月1日,青藏线正式通车。这条青藏线,是中国三代人背着氧气罐浇铸的。铁路是建成了,但火车内外温差达二三十度,又是高原上的高寒冻土,如此艰难的地理和气候环境,火车又是怎么克服艰难,正常往返在这条铁路线上的呢?而且我们可以看到,青藏铁路的两侧,整齐的排列着一排排的金属杆。那么这些金属杆是干嘛的呢?又为何会放在这儿呢?本期视频我们就来一起了解一下。
青藏高原自然环境的严酷,不但存在着缺氧的危险,而且极有可能发生岩浆和冻胀。每一次的冰冻和融化,都会造成路面的变形、崩塌,这是青藏铁路的修建和运行的最大障碍。如果是开车去青藏高速,坐在车子里,也会感受到连续不断地颠簸感。
在最开始修建青藏铁路的时候,铁路建设队面临着高寒、缺氧、冻土这三大世界性难题,其中最为棘手的当属冻土问题。由于冬夏变换,地面上的水来回冻结融化,会使铁路路基发生扭曲变形,造成极大的安全隐患。对于冻土这个难题一直困恼了专家很长时间,最终在多次研究实验下,科研人员针对冻土研制出了低温热棒这一成果,且该成果颇具效果。施工队伍在青藏铁路两侧插入近两万根,价值30万元的金属热棒,并将其埋入地下5米,这一措施既保证了线路的安全,又增加了几分庄严肃穆的气氛。
那么,这些金属热棒的工作原理又是什么呢?首先,我们来看看这些金属热棒究竟是什么。热棒作为一种新型的热传导设备,是一种专门用于解决地基问题的设备。这些热棒通体都是用碳素合金制成,长度长达8米之长,虽然地面上只露出了两米多长,地下还有五米多长。热棒由上下两部分组成,上部叫做散热区,带有散热层,下面叫做吸热层,它是直接埋在地下的冻土层。
热棒是一个封闭的中空结构,里面含有非常低的沸点的胺类物质。它是怎么工作的呢?液态氨的熔点很低,在高温下会发生汽化,将热能转移到上半身。当上部受热时,外部的冷风会将它降温,使液胺再次凝结,并再次进行下部的热吸收。这其实就是利用循环的热量吸收和辐射来维持冻土的稳定性。
那么这时会有人产生疑问了,在温度较高的酷暑季节,热棒是否仍能正常工作?由于热棒具有单向换热的特性,因此在夏天,空气中的热量不会被热棒送到土层中,因此,它就像是一个天然的制冷设备,像一个大空调一样,通过冷热交换,让路基能够永远保持冷冻状态。热棒的应用,不仅很大程度上提高了冻土区域路基的稳定性,还极大的减少了后期铁路维护的工作量。
此外,热棒的应用不仅摆脱了路基结构的限制,还不受噪音的干扰,同时热棒还具有较长的使用寿命,不需要过于频繁的维护,这一技术的应用响应了环保的号召,且成本也较低,不仅节约成本,还保护了青藏高原美丽的原生态的自然风光。
在青藏高原大面积应用热棒之后,青藏地区多年的冻土一直处于较好的冻结期,这是青藏铁路的安全系数大大提升。这两排"热棒"也是青藏铁路"守护者",默默守护着青藏铁路的安全运行。
也正是因为这一成果的研发应用,促使了青藏铁路完美修建成功,填补了我国西藏地区交通管理体系中的铁路这一空白,这也是我国铁路史上的一个重大的里程碑。青藏铁路的修建不仅促使了旅游业的大力发展,还为西藏偏远地区提供了交通上的便利,方便了西藏人民的出行,促进了当地的经济发展。也是外国人对我们的铁路修建技术刮目相看。青藏铁路的修建可谓是利国利民的一大工程。
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