在土木老哥的口中这个铁棒的叫做“热棒”,正是由于有了它,横贯在青藏高原的铁路才能顺利通车。
早在建国初期就有人发起建筑一条连通西宁与拉萨的铁路,但是当时国际环境繁芜,中心政府无暇顾及青藏铁路的事情。一贯到1956年,青藏铁路前期勘探事情才正式开始。
在勘测过程中,工程师创造了一个令人头疼的问题,青藏高原的冻土在夏季会松动,而冬季又重新冻起来,这冬夏之间的变革对付铁路来说是致命的。有物理知识的人都知道,一碗水结成了冰,那么这些冰的体积要大于原来液态时的水,青藏铁路的冻土也是这样。在冬季时冻土变的坚硬,体积也膨胀起来,一到了夏天冻土里的冰又融化了,这时铁路的路基变的松软泥泞起来。更严重的是,路基的沉降使得枕木与铁轨之间产生缝隙,这些缝隙严重降落了铁轨的利用寿命。
当时有人算了一笔账,建筑青藏铁路须要花费50亿元,冻土问题办理不了,那么修完之后顶多只能利用十年。以我们现在的眼力来看50亿彷佛并没有多少,但是当时的中国,一年财政总收入不过才280亿元,这50亿的培植本钱即是当年财政收入的20%!
花这么多的钱修一条铁路只能用10年,这对付上世纪50年代百废待兴的中国而言是不能接管的。
美国当代火车旅行家保罗·索鲁在《游历中国》一书中写道:“有昆仑山脉在,铁路就永久到不了拉萨!
”而我国政府的态度很武断:“一定要将火车开进西藏!
”
为了避免高原冻土在夏季融化,一些铁路工人想到了一个土办法,给铁路盖被子。当然这个被子并不是我们所说的棉被,当时利用的是石棉材料,这种盖被子的方法缓解了冻土的问题,使得铁路得以建筑。
1958年青藏铁路一期工程正式动工,然而盖被子的方法还是不能彻底办理问题,火车行驶在冻土层上方的铁轨上还是很不屈安。
韶光来到了21世纪,江苏一家名叫中圣科技公司研发出了一种散热管,这种管子可以用来给冻土层散热是,它还有个俗名叫做热棒。
热棒的出身让路基变成土冰箱,“冬冷夏用”让冻土不再融化!
中圣科技的热棒紧张由碳纤维和无缝钢牵制造而成,一根热棒的长度有7米,我们在可可可西里路段看到的热棒有5米都插在冻土里。露出地面的2米热棒上面,焊接着一层层散热片,这些散热片可以带走地面的热量。
热棒的中央是空的,里面有大量的氨气。热棒里的氨气在温度转凉的时候液化放热,这些热量通过散热片散发到空气中去。到了冬天热棒里的氨气会完备变成液氨,这些液氨流到热棒的底部存储起来。来年开春的时候温度升高,储存在热棒底部的液氨会逐步的汽化,而汽化会接管冻土层里的热量,液氨汽化完后带着冻土层里的热量一起上升到热棒顶部,这样一来,夏季冻土层里的热量就会源源不断的被吸出。设计职员郭宏新利用散热片和氨气这一对组合,奥妙地布局出了一个单向散热器。
有人把这种装置比喻成“高原上的空调”,实在这些热棒要比空调更加前辈,空调制冷须要额外的供应能量,而热棒则完备不用。热棒利用氨气液化放热的事理将可可西里冬天的冷储存起来,再用汽化放热的事理将冻土里的热带走。这个循环不须要人工操作,也不须要额外供应能量,全体过程是全自动的,这个设计构思真的是非常奥妙。
热棒虽好,奈何本钱过高!
据中圣科技的创始人郭宏新先容,这种热棒不仅可以用在铁路的路基上,还可以用在矿山、地下室和冻土建筑上。
家里有地下室的小伙伴可以购买热棒来降温,让自家的地下室更加风凉。不过在购买之前须要确认一下兜里有多少钱,热棒的价格可不便宜。青藏铁路两旁锈迹斑斑的铁棒看起来虽然“很低调”,但是它们的制造本钱一点也不低。每根热棒的出厂价大约为20万元,一根热棒可以换一台中档家用轿车。
青藏铁路全长1956公里,个中有550公里的铁路位于冻土层上,如果都要利用热棒来降温的话,那花费将大得惊人。有人做过打算,3米的铁路两边须要立四根热棒,按每根热棒20万来打算,那么一公里就须要花费2.8亿元。550公里的铁路,光保温就须要花费1540亿元,这么高昂的本钱在别的地方够修五条铁路了。
以是青藏铁路只在可可西里路段利用热棒,而在别的冻土路段利用的是“以桥代路”的方法办理冻土层问题。这种方法想比于安装热棒要大略许多,价格也非常昂贵,但是能一劳永逸地办理冻土层问题,感兴趣的小伙伴可以去搜一搜。