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这条铁路在上个月已经修通,这阵子正在全面测试、检验,如果没有什么问题的话,就可以正式对外开通了。
由于京津一带商贸繁忙,人流量也相对较大,所以这是一条双线铁路,而且兼顾货运和客运。
京津铁路自天津的大沽镇始,经武清、香河、通州到京师,途经十站,全程近三百里。
之所以自大沽始,是因为大沽临海,海运比较发达,从江南来的各种商品都聚集在这里的港口。
铁路正式开通之后,这些商品就可以直接装上货运火车,从陆路直达京师。
这不但为商家多提供了一种选择,加快了商品的流通,而且在时效、成本等各方面都会相应降低,这对商贸会有进一步的促进作用,对铁路沿线的经济也有很大的带动作用。
客运同样是如此,火车比其他交通工具相对要更加安全、便捷,成本也更低,以后铁路肯定会逐渐成为普通人远行的主要方式。
修铁路,造火车,肯定不是一项简单的工作,所用到的各项技术和工艺牵涉到很多方面。
正史中的铁路和火车的发展,是经过了近两百年的探索和迈长的发展,才一步步从蒸汽火车到电力火车、内燃机车、再到沈浪那个时代的动车组,一步步进入高速时代。
而且,这不是铁路轨道的终点,以后还有很长的路要走。
沈浪虽然没办法让大明的铁道工程直接跨入到高铁时代,但是也不用按部就班的一步步来,可以省去其中很多不必要的过程,少走很多弯路。
最早的铁路用的是铸铁轨,而现在大明直接使用钢轨。
早期铁路轨道的结构也相对简单,看起来就像是两条铁轨架在一些薄薄的轨枕上,再无他物。
沈浪看过那种早斯蒸汽火车的纪录片,看到那种铁路轨道,生怕它随时会散架,也担心火车随时都有可能出轨。
因为铺设铁路轨道的路都没有修平,起伏不平,稍微开快一点,就七上八下的陡得要命。
车厢还是像马车那样开放式的,车头还要不停的加煤、加柴,风向如果对着乘客的话,冒出的黑烟将人熏得漆黑。
当然,这个有点夸张,但这种火车配上这样的铁路轨道,乘坐体验肯定不好。
沈浪连以前那种绿皮火车都有些无法忍受,更别说这种了,所以后世的一些重要经验,如今大明有条件去努力完成的,都尽可能的照搬过来。
所以,大明的第一条铁路,就有完善的轨枕、道砟、道床、道岔等结构。
在轨枕的用料上,沈浪直接跳过木枕,除非一些特殊地形,否则全部采用钢筋混凝土轨枕。
不是说木枕不好,反而木枕也有不少的优点。
木枕顾名思义,用的是木材制造的,它的弹性和绝缘性较好,受周围环境温度变化影响较小,重量轻,铺设和加工也更加简便。
但是,它也有不少缺点。
随着以后铁路轨道的延伸,对木材的消耗会非常大,而且即便是防腐处理过的木枕,使用寿命一般也只在15年左右。
而钢筋混凝土轨枕,使用寿命就要长得多,稳定性也比木枕更高,养护工作量也小,后期的损伤率和报废率也会大为降低。
至于重量要重得多的缺点,与其综合优点相比起来,就是次要的了。
也正因为如此,在20世纪下半段,各国便普遍开始用钢筋混凝土轨枕。
为了让大明尽快的掌握钢筋混凝土轨枕的标准和各项技术,沈浪直接从现代社会买了一些成品过来,照着仿制,这效率就快多了。
道砟是指用来铺设铁路路基的碎石,铁路轨道刚开始发展时,一般人也不会想到这样。
别看这些简单的小石头,作用却不小,它可以把火车和铁路轨道的重量分散在路基上,还能够降低火车经过时所带来的震动和噪音,以便火车能够保持更加平稳的状态运行。
道床是指铁路的轨枕下面,路基面上铺设的道砟垫层,是由无数道砟这种小碎石组成的。
其主要作用是支撑轨枕,固定轨枕的位置,阻止轨枕纵向或横向的移动,大大减小路基变形和火车运行中对钢轨的冲击,而且有很好的排水作用。
有了道床,当轨道出现变形时,也比较容易维修,直接通过对道床的调整,来矫正轨道的变形。
在道砟的材质上,沈浪也直接采用了后世常用的特级花岗岩。
道岔则是一种使火车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备,主要出现在多股铁道交汇的地方。
不过,这种结构比较复杂,也限制列车的运行速度和安全,养护维护投入也比较大,与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。
可即便如此,轨道的发展依然离不开它,因为有了道岔,就可以充分的发挥线路的通行能力。
而通行能力也是人类不断提升列车性能的始终,所有它的作用非常重要。
以前的道岔,都需要人工扳道,还有专门的扳道员。
扳道员在接到命令后,就手握扳道握柄,用力将道岔扳向指定的铁道上,这样火车来了之后,就可以按照正确的线路行驶。
不过沈浪那个时代已经用电脑进行控制了,不需要人工,但如今的大明自然没有那样的条件,还是只能通过设置扳道员来实现。
除了这些铁路轨道的结构,那两条平行的钢轨本身,也有不少考量,这在刚开始发展铁路轨道时很容易忽视一些技术要点。
比如,钢轨的内侧要设计出凹进去的部分,也就是下端会比上端更宽,钢轨凹进去的部分会和车轮突出的部分相重合,以确保车轮与钢轨紧密的结合在一起。
在转弯处,钢轨的设计也有讲究,外侧的钢轨要比内侧的更高一些。
否则的话,在转弯时,外侧车轮就会从轨道上抬起来,火车便有从轨道上掉下来的风险,反之就更加安全。
从以上可以看出,光是一个铁路轨道,就有这么多的技术要领。
如果没有沈浪提供各项技术支持,甚至是一些实物进行参考,大明想要发展出完整的铁路系统,恐怕要几十上百年,甚至更久的时间。
第七百八十三章 标准轨和宽轨的选择
铁路轨道的结构在国际上基本一致,但是其按照轨距,又可以分为:窄轨、标准轨和宽轨。
标准轨的轨距是1435毫米,比这个标准窄的就是窄轨,比这个宽的就是宽轨。
这三种轨道,窄轨已经使用得很少了,讨论得最多的就是标准轨和宽轨。
如今在大明这个时代,大明作为铁路轨道的引领者,自然有足够的资格去制定未来的标准。
以后全世界主要是用标准轨,还是用宽轨,由大明说了算。
所以,沈浪也很是谨慎,没有凭借个人喜好和理解就盲目的选择。
而是查阅了大量资料,听取了很多这方面的专家,通过最终的各方面衡量,才慎重的做出了决定。
最后,沈浪还是选择了标准轨。
后世不乏对宽轨的支持,一些国人疑惑我们国家新建的铁路轨道为什么不采用宽轨?是不是因为国内标准轨里程太多,改造成本太大而放弃了。
这些猜想也不无道理,因为宽轨的轨距更宽,意味着车厢就会更大,装载的人或者物就更多,运输能力更强。
而且,宽而大也会更稳,安全性相对更高一些。
这固然没错,但它的缺点也很明显。
首先,建设宽轨,路基就要加宽,包括以后的高架桥也要加宽,工程量也会大幅增加,这就意味着建造成本的急剧增加。
其次,遇到需要开挖隧道的路段时,宽轨自然需要更宽大的隧道空间,工程量再次加大,技术要求和难度也会相应更高。
而且隧道越大,塌方的风险也会相应增大。
还有一些其他地形复杂的山地、丘陵等地区的建设,宽轨各方面的建造难度、成本等都比标准轨要大得多。
再次,宽体车厢的转弯半径更大,这就意味着建造宽轨需要更宽阔的空间,而大明存在大量的山地、丘陵地区,限制也会比较大。
北极熊之所以选择宽轨的一个重要原因,是其地形有很大的优势,没有我国那么多需要开山、架桥的复杂地形。
如果为了尽可能的去满足这些条件而建造宽轨,那还不如干脆在旁边再建一条铁路,两列火车对开,效率不比一条宽轨的优势要大得多吗?
而且标准轨的安全性已经很有保障,没必要再为了提高那一点稳定性去使用宽轨。
至于宽轨的车厢更大,装载量更大,这个问题也不是绝对的。
正所谓“火车跑得快,全靠车头带”,大部分火车并没有满功率运行,要想运载力更大一些,在火车后面多加一两节车厢就能够弥补这些差距。
而对沈浪来说,除了以上这些考虑,还有非常重要的一点。
如果直接采用标准轨,就有现成的模版在那里,他获得各种技术资料和材料的难度就会低得多。
这样一来,大明就可以尽可能的模仿标准轨的各种标准和技术,各方面推进的难度就会大幅度降低。
比如轨枕的标准是什么样,沈浪不但可以提供三维图形和各种数据,甚至还能买来现成的成品作为样品。
就连钢轨也可以买来样品,还有各种扣件、压轨器、弹条、道钉、道岔等等,都能弄来,就照着做就行了。
正因如此,大明第一条铁路才能在短短几年时间内修建完成。
不然,这个时间得需要翻上好几倍都不止,期间还需要经历各种试错、测试、检验等等,人力、物力、时间成本都会大幅度增加。
除了铁路轨道,在机车的技术上,大明也在沈浪的帮助下,尽可能的借鉴后世的技术。
沈浪还直接弄来了精细的模型,里面有机车的各个零部件,加气还可以当成玩具一样跑动的那种。
在一些重要零部件中,沈浪还提供了技术细节。
比如车轮,为了不使火车从铁路轨道上掉落下来,车轮内侧需要安装一个比车轮大一圈的轮缘,这样轮子就会被“卡”在轨道上,而不易直接出轨。
其实,这个轮缘大多数时候是根本不会碰到钢轨的,它更像是一个保险,在最坏的情况下才会发生作用。
一般情况下,如果不是有血的教训,人们也不会想到这一点,但沈浪却可以让大明不需要付出这样的代价,就可以直接用上了。
而且,在火车变轨的时候,这个轮缘也能够发挥相应作用。
车轮的技术要点可不止这一个,除了这个细节,车轮与钢轨接触的那个面,也称为踏面,它不是圆柱面,而是要做成圆锥面。
也就是车轮靠近内侧的直径要更大一些,外侧直径则要小一些。
这样的作用是火车在行驶过程中,在火车自身重力的作用下,由于踏面的弧度,会让车轮自动滑到轨道中央,从而让整列火车始终保持在轨道中间,这种现象叫做对中。
而且,圆锥形踏面在转弯时也非常重要。
因为火车的车轮结构与汽车有很大不同,汽车在转弯时可以通过安装一个差速器来很好的解决问题。
但是火车的两个车轮是被一根坚固的车轴连在一起的,这个时候就需要圆锥型的踏面来解决问题了。
在火车转弯的时候,由于离心力的作用,自然会把火车向外甩。
这样就正好让处于拐弯方向的内车轮处在一个直径较小的踏面上,而外侧的车轮则又会处在一个直径较大的踏面上。
于是,内外两侧同一根车轴上的两个车轮,便在相同的时间走过不同的距离,便顺利的完成了转弯。
也因为圆锥踏面,才使得轮缘多数时候不会与钢轨直接接触,从而减少了车轮与钢轨之间的摩擦和磨损。
从这里可以看出来,这些细节虽然小,但是作用却非常大。
如果不注意,一开始的工程师也很难关注到这些方面,直到通过一次次的沉重教训来慢慢的摸索和改进,付出的各项成本都难以估量。
而沈浪却可以将这个痛苦的过程,直接省略掉,从而为大明节省大量的成本和财富。
另外,连接车厢之间的车钩,也是一个不得不说的问题。
因为这个小小的车钩,直接决定了车厢连接的便捷性,车辆运行的舒适性、稳定性等,非常的重要。
它的发展,可是经历了漫长的过程,人们先后使用了插销式车钩、链式车钩、螺旋车钩、詹氏车钩、密接式车钩。
如今,除了詹氏车钩和密接式车钩,其他