足足1.5根鐵柱!矗立在青藏鐵路兩旁的“衛(wèi)兵”,有什么用途?

青藏高原被稱為世界屋脊,而中國卻在這里成功修建了一條天路,然而在青藏鐵路的兩旁,為何還插了1.5萬根鐵柱呢?因為足足有1.5萬根鐵柱,矗立在青藏鐵路兩旁,就好似兩側(cè)的衛(wèi)兵一樣,難道是什么新型欄桿?那么它們到底有什么用途呢?其實這些鐵柱的用途之大,超乎大多數(shù)人的想象,之所以能夠在凍土上施工,全靠這些鐵柱。

在說到這些鐵柱的用途之前,首先必須說一下,青藏高原的環(huán)境到底是什么樣的:作為一條位于高原環(huán)境上的鐵路,青藏高原鐵路所面對的問題,跟常規(guī)的鐵路實際上絕對不一樣,普通的鐵路,在建設(shè)的時候只需要考慮路基強度是否足夠的問題,如果不夠,又或者說下面全部都是水,那完全可以選擇混凝土加固,又或者是直接搭橋通過,哪怕道路下面是斷層,也可以通過架設(shè)緩沖和避震系統(tǒng)來解決問題,但是青藏鐵路的下方,卻基本上都是每一年狀況都會有著明確變化的凍土,這導(dǎo)致了青藏鐵路的架設(shè),與其他的鐵路完全不同。

在冬天的時候,由于冰的密度比水更低,隨著氣溫的逐漸變化和凍土的吸熱,冰層在自身強度逐漸增加的時候,也在不斷的膨脹,這導(dǎo)致凍土層的高度將會持續(xù)不斷地提升,而到了夏天,冰層一旦開始溶解,原本膨脹起來的凍土層不僅僅會開始搜索,而且還會隨著冰層的融化而變軟,倘若在這個時段還有火車在凍土層上的鐵路上行進,道路的沉降速度還會繼續(xù)加劇,那么,若干個冬夏一來一回,哪怕是對軌道適應(yīng)能力最強的低速鐵路列車,也是沒有辦法在這種嚴重變形的道路上繼續(xù)前進的。
所以,就有了這種名為熱棒的凍土層溫度穩(wěn)定設(shè)施的出現(xiàn):在冬季溫度持續(xù)降低的時候,熱棒內(nèi)儲存的氨將會吸收凍土中的熱量快速氣化,并揮發(fā)到頂部將熱量傳遞到空氣中,有效降低凍土層的溫度,并促進其以更快的速度進行硬化,甚至能使凍土的溫度一直維持在最低的氣溫水平,而到了夏天的時候,由于熱棒自身的溫度單向傳導(dǎo)特性,凍土依舊只會像是平時那樣緩慢地消融,而借助原本于冬天時排散得更多熱能,在夏天時的凍土層會一直維持在較低的溫度,從而減緩凍土在高溫時段融化變軟的效率。

所以,這些矗立在青藏鐵路兩旁的鐵棒,實際上是一種以凍土內(nèi)部溫度和當(dāng)?shù)貧鉁刂g的溫差為動力驅(qū)動的制冷設(shè)備,在大規(guī)模應(yīng)用熱棒強行降低凍土溫度,確保青藏鐵路下方的凍土一直維持在永凍狀態(tài)下,就能確保青藏鐵路不會因為凍土的凍脹和融化,以及松軟泥漿土質(zhì)沉降導(dǎo)致的鐵路下沉、變形、扭曲,從而確保這一鐵路的行車安全和穩(wěn)定。
隨著熱棒在青藏鐵路上逐漸發(fā)揮出自己維持凍土層穩(wěn)定的作用,這一溫差冷卻系統(tǒng)也隨之被逐漸推廣,并被用在礦山、煤礦、煤庫這類領(lǐng)域上,用以確保那些容易出現(xiàn)自燃的材料處于穩(wěn)定的狀態(tài)。