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还有风向,高原上,风的方向不可能正好和你的路基通风管一致,风正好可以从通风管穿过,一旦风没法从通风管通过,里面的热量便带不走,对冻土也有影响。
另外,管内积雪、积沙就更加不用说,空气对流不通,热量就没法带出去。
除此之外,还有另外一个最为关键的原因,通风管路基,造价太高,如果天路线都使用这种形态的路基,天路线的预算,搞不好要多好几成。
因为通风管路基的局限性,让铁路科研工作者们沉思,是否有其他办法,来代替通风管呢?
经过长时间的研究,铁路方面的领军人物,在一次偶然的机会,发现了一个奇怪的现象。
他们发现,在堆积石头的地面,这块土地周围的温度,普遍较低,于是便对石头,展开了研究。
经过研究发现,石头堆积在一起,在没有其他杂物的情况下,具有二极管热传导作用。
也就是说,堆积在一起的石头,可以产生空气的对流,从而带走土壤中的温度,降低土壤的温度。
“抛石护坡路基,就是在路基斜坡上,增设抛石层;抛石气冷路基,就是在路基垫层之上,设置一定厚度和孔隙度的抛石层。由于抛石层的孔隙性大,空气可以在里面自由的流通。当夏季表面受热后,热空气上升,抛石中气体处于热传导状态,带走热量,且仍能维持较低温度,防止热量往下传播。”林小勇道。
在舒城看来,抛石路基,目的就是一个,夏天,通过空气对流,带走土壤中是温度,同时,抛石还能遮挡阳光,阻止温度传入冻土层,让冻土保持一个相对稳定的状态,不至于融化下沉。
冬天,冷空气可以通过抛石下渗,抛石中的抛石依旧处于热对流状态,较多的冷空气传入地基,冻土更加板结,稳定路基。
这种‘冷却路基’的办法,也是天路线,使用的最为广泛的一种办法,加上这种路基的造价并不是很高,利于推广应用。
唯一需要注意的是,对抛石的粒径大小的选择,有一定的规定,还有就是抛石之间,不能有杂物,以防影响空气对流效果。
当林小勇介绍完第一种高原冻土解决办法,便开始为大家介绍第二种解决办法。(未完待续。)
第四零八章 趋之若鹜的原因
对于一些稍微严重的冻土地段,用抛石路基的方法来建设铁路,却不太适用,因为抛石的空气对流,未必能将冻土中的热量带走。
介绍完第一种办法之后,林小勇继续开口道:“对于第二种冻土层,依然是采用路基的方式来建设,称之为热棒路基!”
“所谓热棒路基,就是将一根热棒插入冻土中,其中热棒的上部,装有散热片(放热段),热棒的下部直接埋入冻土中(吸热段),热棒中间为绝热段,热棒里面,装有液态氨,这就是热棒的组成。”林小勇说到这,顿了顿,继续解释道:“液态氨,它的特性是在吸热会转化成气体,遇冷会再次变成液体。”
“由于在天路线高原地区,一年中,相当长的时间内,周围环境温度低于热棒吸热段周围冻土层温度,热棒中的液态氨吸收周围土壤中热量,蒸发成气体;蒸汽在管内压差的驱动下,沿热棒中心通道向上流动至热棒上部,遇到较冷的管壁后,冷凝成液体,在重力的作用下,沿管壁流到吸热段继续蒸发,如此反复,在寒冷的时候,就将土壤中的热量通过热棒,带出去了,从而保证土壤中的温度不会升高。”林小勇道。
随着时间的推移,当周围环境温度降到很低的时候,其实土壤中的热量也及其的低,冻土便更加板结,不会出现变形等情况。
如此一来,就达到了热量传输的作用,不至于让土壤中的温度过高,导致冻土不稳。
林小勇
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