1. Vai trò của việc rải đá dưới đường ray
Những người thường thích đi du lịch bằng tàu hỏa, mỗi khi ngồi bên cửa sổ nhìn ra ngoài sẽ thấy xung quanh đường ray nơi tàu đang chạy rất nhiều đá. Tuy nhiên, nhiều người không hiểu vai trò của đá đối với đường ray tàu hỏa là gì?
Trên thực tế, đá nằm cạnh đường ray không phải là đá thông thường. Trong kỹ thuật, loại đá này được gọi là đá dằn. Đá dằn không phải là loại đá nhỏ ngẫu nhiên mà chúng ta tưởng tượng. Những viên đá nhỏ này không chỉ phải đáp ứng một độ bền nhất định mà còn phải đóng vai trò của nó.
Khi rải đá cho đường ray, các khối đá như đá granit, đá bazan và đá vôi thường được sử dụng. Bằng cách rải những lớp đá tương đối cứng này, có thể giảm tải trọng chịu tải của tà vẹt và đường ray lên đoàn tàu đang di chuyển. Đồng thời, áp lực do tàu tác dụng lên đường ray được phân tán, tránh tình trạng hao mòn đường ray.
Tất nhiên, có những ưu điểm thì cũng sẽ có những nhược điểm. Loại đường trải đá này cũng dễ gặp vấn đề khi lái tàu, chẳng hạn ở một số đoạn đường tương đối cong. Khi tàu đi qua sẽ có đoạn tàu bị cong do lực quán tính khiến đá dưới ray văng tung tóe.
Trong các tuyến đường sắt truyền thống, lớp đá dưới đường ray đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Khi tàu chạy qua, khung đường ray sẽ tạo ra những rung động mạnh. Những viên đá này giúp hấp thụ và cân bằng những rung động đó, ngăn chặn đường ray bị lún và đảm bảo an toàn cho tàu khi di chuyển. Đây là lý do mà những đường ray truyền thống luôn được rải một lớp đá dày, được gọi là đường ray dằn.
Ngoài ra, việc thay đá xung quanh đường ray và việc bảo trì đường ray cũng rất khó khăn. Bởi vì việc tàu chạy trong thời gian dài sẽ gây ra sự hao mòn ở mức độ nhất định đối với lớp đá đặt dưới đường ray. Cùng với sự khắc nghiệt của thời tiết mùa đông (đặc biệt là những khu vực có tuyết), nền đường rải đá dưới đường ray sẽ trở nên không ổn định. Vì vậy, để tàu hỏa đi lại an toàn, phải tiến hành thay thế và bảo dưỡng thường xuyên.
Đường ray dằn có cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và dễ dàng thay thế, sửa chữa. Chính những viên đá nhỏ bé này đã đảm bảo sự ổn định cho những chuyến tàu truyền thống, giảm thiểu nguy cơ trật bánh và giữ cho tàu di chuyển an toàn qua các đoạn đường.
2. Đường sắt cao tốc: Công nghệ hiện đại và sự khác biệt
Trái ngược với đường sắt truyền thống, đường sắt cao tốc không sử dụng lớp đá dưới đường ray. Thay vào đó, chúng được xây dựng từ các vật liệu hỗn hợp như bê tông và nhựa đường. Lý do là vì tốc độ của tàu cao tốc rất cao, nếu sử dụng đá dưới đường ray, những viên đá này có thể bị bắn ra ngoài với lực rất mạnh, gây hư hại cho các vật thể xung quanh và có thể gây nguy hiểm cho hành khách.
Đường ray không dằn của đường sắt cao tốc được thiết kế để chịu được áp lực và rung động ở tốc độ cao. Những vật liệu hiện đại như bê tông và nhựa đường giúp đường ray ổn định hơn, giảm thiểu nguy cơ hư hỏng và trật bánh. Đồng thời, chúng cũng giúp phân tán trọng lượng của đoàn tàu, ngăn chặn tình trạng lún nền đường và giảm tiếng ồn đáng kể.
Các đường ray không dằn của đường sắt cao tốc không chỉ ổn định mà còn giúp tăng cường tính an toàn cho hành khách. Nhờ vào thiết kế này, nhiệt độ cao và độ rung do tàu chạy trên đường ray được phân tán tốt hơn, giữ khoảng cách giữa các đường ray không đổi, giảm thiểu nguy cơ tai nạn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các đoàn tàu cao tốc, nơi mà tốc độ di chuyển rất lớn.
Ngoài ra, việc không sử dụng đá dưới đường ray còn giúp giảm khối lượng công việc bảo trì hàng ngày cho nhân viên, giảm bụi bẩn và làm đẹp môi trường xung quanh. Các khoảng trống giữa các viên đá trong đường ray truyền thống thường được dùng để thoát nước mưa, nhưng với công nghệ mới, nước mưa vẫn được xử lý hiệu quả mà không cần đến lớp đá này.
Sự ổn định của đường sắt cao tốc không chỉ mang lại an toàn cho hành khách mà còn tạo ra những lợi ích vượt trội khác. Những ai đã từng đi tàu cao tốc đều cảm nhận được sự mượt mà và êm ái khi di chuyển. Đường ray không dằn giảm thiểu khối lượng công việc bảo trì, giúp các nhân viên tập trung vào việc đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Không có lớp đá dưới đường ray, môi trường xung quanh các tuyến đường sắt cao tốc cũng trở nên sạch sẽ và đẹp hơn. Điều này không chỉ cải thiện thẩm mỹ mà còn giảm thiểu ô nhiễm bụi bẩn, góp phần vào việc bảo vệ môi trường.
Sự phát triển của ngành vận tải đường sắt từ truyền thống đến hiện đại đã mang lại nhiều thay đổi quan trọng. Việc sử dụng đá dưới đường ray truyền thống có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ rung động và duy trì an toàn, nhưng với đường sắt cao tốc, công nghệ hiện đại đã thay thế lớp đá bằng các vật liệu bền vững và hiệu quả hơn. Những tiến bộ này không chỉ nâng cao tốc độ và hiệu suất hoạt động của các tuyến đường sắt mà còn mang lại nhiều lợi ích về môi trường và an toàn cho hành khách.
