科学智慧铁轨接合技术:运输大王火车

3．科学和智慧的姻缘——铁轨的接合技术

铁路建成之后，自然能够一直为人们所使用。不过，再坚硬的铁轨也有年久失修的时候，钢轨的连接通常分为以下三种：

（1）接合鱼尾板

事实上，将钢轨连接成轨道，有很多方法。其中一种最为传统：把一截长约20米的钢轨固定在轨枕上，钢轨之间自然会有接头(也称接缝)。对于英国而言，接头出现在两条路轨相同的地方，而美国则与其相反，出现在不同的地方。接头使用鱼尾板接合，钢板长约60厘米，两端有四或六口钢栓，主要用来扣住钢轨上的小洞。一般情况下，钢轨之间的间隙是特意留下来的，宽大约为6毫米，人们称之为伸缩接缝。鱼尾板上钢栓穿过的小洞为椭圆形，此种设计是为了钢轨在炎热的天气能够有足够膨胀的空间。对于钢轨来说，这是非常重要的。如果没有间隙的话，每当温度增加或减少1度，钢轨所承受的压力或拉力就增加1.6吨。如果一个地区每年的温差为30度，那么钢轨就需要承受高达五十吨的力。这样一来，钢轨就有可能扭曲变形，影响列车的安全问题。

轨道的接缝

在这种情况下，虽然可以解决钢轨热胀冷缩的问题，但是又会出现另一个问题——列车驶过路轨上的小接缝时便会产生“咔哒、咔哒”的声音。高速列车行驶在这种有接缝的路轨上，乘客就会产生行车不平稳的感觉。鱼尾板在缺乏现代化投资的路线上最为常见，大部分美国铁路线差不多都是这一类，而且很多地方使用的还是木制的枕轨(也称枕木)。此外还有一个原因，就是美国的铁路速度较慢，木材价格低廉。

（2）持续焊接

持续焊接轨道，是一种较新的连接钢轨方法，也有人称之为无缝轨道或长焊轨。通过这种方法，能够把长为上千米的钢轨用焊接的方式接成一条连续的钢轨。这样一来，也就不存在接缝了，路轨的强度更大了，需要维修的次数也就越来越少了，更利于车辆的行驶。与用鱼尾板焊接比起来，此焊接法的成本较高。

穿过沼泽的铁路

为了更好地解决无缝轨道由于冷缩热涨引起的问题，钢轨只好被紧紧地固定在线路之上，它们的自由伸缩也就受到了约束。通常情况下，混凝土制成的轨枕，将钢轨用坚固的扣件扣上，再在下方配上足够的道碴。工作人员在更换或铺设钢轨时，钢轨会先被拉长，使它们膨胀，最后就锁定在轨枕上。这样一来，如果以后温度增高，路轨也不会膨胀太多。对于锁定轨道来说，温度是相当重要的。每段轨道通常都会以当地最高及最低温度为参考，然后算出适宜的温度。不过值得注意的是，温度一旦超过最初的预算（例如出现突破历史纪录的炎夏或寒冬），无缝轨道就极有可能出现弯曲或断裂的现象。(www.xing528.com)

因此，如果有需要的话，使用持续焊接的轨道，仍然可以在需要的地方用到接头。但这些接头接合角度大多数都是倾斜的。这样一来，有利于减少车轮经过时产生的震动及噪音，而且钢轨仍然会有膨胀的空间。此类接头，被人们称之为调节道岔。

寒冷季节轨道接缝会增大

（3）维修

进行维修工作，对于铁路轨道来说是非常必要的，因为只有这样，才能维持良好的运作状态。路轨维修工作极为繁重，往往需要大量的人力来完成。近年来，由于科技的发展，维修时会用到大量机器。一般情况下，铁路轨道主要保养维修工作有：打磨钢轨，改善钢轨的平面及纵面，更换部分或全部钢轨，更换轨枕，捣固、清理、更换及补充道碴等。在路线繁忙时，列车间距通常都很短，在这种情况下，大多数铁路营运者以自动化的工程列车进行部分维护工作，有利于工作效率的提高。

铁轨能够一直为人类服务，完全得利于这些接合以及维修技术。如此看来，铁轨的接合与维修，起着非常重要的作用。

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坐火车也晕车吗

生活中，我们常常会发现晕车的人坐火车并不容易晕车，这是为什么呢？事实上，晕车是由于旅途车辆颠簸，脑部收到错误的讯息导致的。对于火车而言，在平整的铁轨上行驶，振动相对较小，这样一来，人们的内耳就会指挥大脑，将信息组织好，然后再将信息传达给大脑。由于脑部收到的信息是正确可靠的，所以乘坐火车出行时，人们大都不会发生晕车的现象。