Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Tàu hỏa thường chạy trên những đường ray được rải đầy đá dăm. Quen thuộc là thế, nhưng đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao lại luôn có một lớp đá dăm như vậy trên đường ray tàu hỏa chưa? 


Tại sao trên đường ray lại có đá? 
Tại sao trên đường ray lại có đá? 

Thiết kế đường ray như đã biết gồm 2 thanh ray được đặt song song nhau và được gắn cố định trên các thanh tà vẹt (Traverse) và tất cả đều được đặt trên một lớp đá ba lát (ballast). Thực ra, thuật ngữ ba lát (ballast) được bắt nguồn từ việc sử dụng đá để dằn những con thuyền buồm và chúng cũng có tác động tương tự như trên đường ray tàu hỏa. 

Khi một đoàn tàu đi qua, đường ray sẽ chịu ứng suất lực rất lớn. Cần lưu ý rằng 99% thời gian đường ray chỉ nằm im không chịu áp lực nhưng 1% thời gian còn lại là lúc nó phải "cõng" cả một đoàn tàu. hanh tà vẹt bên dưới giúp cố định đường ray tạo nên khổ ray đồng thời có chức năng truyền áp lực từ ray xuống mặt đất bên dưới. 

Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Để đảm bảo áp lực được truyền đều xuống bên dưới trong khi vẫn giữ cho đường ray ổn định dưới tải trọng động của một con tàu đang chạy, các thanh tà vẹt được đặt trên một lớp đá dằn. Thêm vào đó, đường ray thường nằm lộ thiên vì vậy chúng phải đối mặt với các yếu tố thời tiết như co giãn nhiệt, chuyển động của mặt đất, địa chấn, mưa và nhiều yếu tố thiên nhiên khác như cỏ dại, cây dại mọc lên từ bên dưới.

Từ 200 năm trước các kỹ sư thiết kế đường ray đã tính toán về ứng xuất của đoàn tàu khi tác dụng lên đường ray, ban đầu họ dùng xỉ sắt và sau đó là than vụn, đến năm 1840 người ta đã thay thế bằng đá và đá được sử dụng đến ngày nay.

Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Đá ba lát là những viên đá nghiền có kích thước dưới 40 mm. Chúng được rải dưới và xung quanh tà vẹt và sở hữu một đặc tính gọi là "nội ma sát của tập hợp đá". Nội ma sát này phụ thuộc vào cách sắp đặt, hình dạng và kích thước của một tập hợp những viên đá nhỏ. Những loại đá cứng thường được dùng là đá granite, thạch anh, đá trap… Nếu những loại đá này không có, người ta có thể sử dụng đá cát kết, đá vôi. 

Đá ba lát mang lại một nền tảng hỗ trợ, giúp tăng độ cứng, độ bền và độ linh hoạt cho đường ray khi các chuyến tàu đi qua. Ngoài ra, đá ba lát còn giúp dẫn nước mưa và tuyết ra khỏi đường ray, ngăn sự xuất hiện của nước trên bề mặt, ngăn cỏ, cây dại mọc trên đường ray, tăng tính đàn hồi cho đường ray trước tác động nhiệt.

Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Trong quá trình xây dựng, độ dày của lớp đá ba lát phụ thuộc vào kích thước và khoảng cách giữa 2 ray (khổ ray), lưu lượng tàu lưu thông trên tuyến đường và nhiều yếu tố khác. Tuy nhiên, lớp đá ba lát không được mỏng hơn 150 mm và các đường ray dành cho tàu cao tốc có thể yêu cầu lớp đá dày đến nửa mét.

Nếu lớp đá không đủ dày gây quá tải cho lớp đất bên dưới, trường hợp tệ nhất là đường ray sẽ bị chìm. Lớp đá ba lát thường nằm trên một lớp ba lát phụ (sub-ballast) (hình trên). Lớp đá này đóng vai trò ngăn nước và hỗ trợ cho cấu trúc đường ray phía trên. Nếu đường ray không có lớp dằn phụ, ray và tà vẹt có thể bị ngập ngước, hư hỏng và dẫn đến tai nạn cho tàu.

Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Đóng vai trò rất quan trọng, lớp đá ba lát đường ray thường xuyên được bảo trì. Nếu lớp đá này bị bẩn, hiệu quả thoát nước sẽ giảm đi khiến rác, cáu bẩn bị hút từ lớp dằn phụ lên trên khiến lớp đá này càng bẩn hơn. Vì vậy, lớp đá ba lát luôn cần được giữ sạch, dầm chắc hoặc thay mới bằng nhiều phương pháp xử lý như sinh học, bằng lao động hoặc dùng các máy móc chuyên dụng.

Cá là bạn không hề biết vì sao phải rải đá trên đường ray tàu lửa

Ngày nay, để tiết kiệm chi phí cũng như công sức, người ta đã thiết kế các đường sắt không dùng đá ba lát, đặc biệt là tuyến đường cao tốc hoặc vận tải nặng. Tuy vậy, ở Việt Nam vẫn đang ứng dụng triệt để lớp đá ba lát trên đường ray tàu hỏa để vừa tiết kiệm mà vẫn cho hiệu quả cao.

(Nguồn: Tổng hợp) 

Cận cảnh tàu hỏa xa xỉ nhất thế giới 10.000 USD/ 1 vé tại Nhật Bản

Bạn biết gì về 7 chuyến tàu cao cấp nhất thế giới?

Chạy xe máy trên đường ray tàu hỏa, 2 biker suýt trả giá đắt

Tại sao

Khám phá

Đường ray

xe lửa

Khám phá Thiên tài 1 giờ trước

Sở hữu chỉ số IQ 300 - cao nhất thế giới - nhưng William James lại được biết tới như một thiên tài bất hạnh chỉ vì không thể hòa nhập với đám đông.

Thời trang Chanel 2 giờ trước

Hôm nay, làng mốt thế giới đón nhận một cú sốc lớn của "Ông hoàng Chanel" Karl Lagerfeld khiến nhiều người tiếc nuối.

Khám phá Yêu Nội Thất 2 giờ trước

Nội thất gam màu xanh dương vừa phóng khoáng, trẻ trung vừa hài hòa, thanh lịch phù hợp với không gian trong nhà.

Ở lượt trận thứ 2, U22 Việt Nam giành vé vào bán kết giải AFF U22 LG Cup 2019 với chiến thắng 4-0 không thể tưng bừng hơn trước U22 Đông Timor.

Sao Việt Sao Việt 24h 2 giờ trước

Hoàng Thùy được giới thiệu với danh hiệu Á hậu 1 Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2017, đại diện Việt Nam tại Miss Universe 2019.

Những ngày qua, trào lưu “Chủ tịch giả vờ …và cái kết” làm mưa làm gió trên mạng xã hội nhưng vẫn có nhiều người không biết nó bắt nguồn từ đâu?

Quen biết một người là do duyên phận. Hiểu được một người là do kiên trì. Chinh phục được một người dựa vào trí tuệ.

Sao Việt Sao Việt 24h 3 giờ trước

Đám cưới của Vũ Ngọc Ánh và Anh Tài hiện đang được diễn ra tại TP HCM và thu hút nhiều sự chú ý của người hâm mộ khắp nơi.

Năm nào Đà Lạt cũng thu hút rất đông du khách tới ngắm đào và năm nào, CĐM cũng lại thấy cảnh bẻ cành ngắt hoa của một vài khách du lịch.

Là con gái vốn đã khổ, lúc nào cũng phải chăm sóc bản thân thật đẹp thì mới tự tin. Vậy mà lại có một rắc rối đó chính là nhiều lông, muốn che cũng khó.

Phim Việt She Was Pretty 4 giờ trước

Lee Dong Wook và Yoo In Na, Park Seo Joon và Hwang Jung Eum,.... là những cặp đôi làm khán giả hâm mộ đứng ngồi không yên khi tái hợp ít nhất 2 bộ phim

Sao Việt Sao Việt 24h 4 giờ trước

Dù chỉ mới đầu tuần, ai cũng bận rộn công việc nhưng họ vẫn dành thời gian đến chung vui với cặp đôi diễn viên.

Sao Việt Hồ Ngọc Hà 4 giờ trước

Trải nghiệm giải độc cơ thể của nữ ca sĩ Hồ Ngọc Hà và bạn trai Kim Lý tốn hơn 1.500 USD (tương đương với 35 triệu đồng).

X Ðóng