-
Uống vitamin tổng hợp mỗi ngày có thể làm chậm lão hóa sinh học -
Bị sét đánh khi đi đánh cá cùng vợ, người đàn ông rơi xuống sông mất tích -
Hy hữu tại Thanh Hóa: Gia đình lập bàn thờ bên sông, người đàn ông nghi nhảy cầu bất ngờ trở về -
Bộ Nội vụ thông báo lịch nghỉ Tết Nguyên đán Đinh Mùi 2027 -
Người Hà Nội đổ về trải nghiệm cầu cạn, "đường hầm thị giác" bên hồ Hoàn Kiếm -
Nam thanh niên 17 tuổi đuối nước thương tâm khi đi tắm rạch cùng nhóm bạn -
Chân dung nguyên Giám đốc Công an Thanh Hóa vừa được đặt tên đường tại phường Hạc Thành: Anh hùng lực lượng vũ trang, ra đi tài sản để lại cho con là bộ sa-lông cũ bị mối xông -
Vợ chồng ở Quảng Ninh chi 380 triệu biến khu trọ bỏ hoang thành căn nhà mơ ước -
Triệt phá hai đường dây mua bán người sang Trung Quốc, hé lộ giá bán bèo bọt của các nạn nhân -
Kẻ lạ bịt mặt tưới xăng đốt hàng loạt ô tô trong đêm
Hỏi - Đáp
07/03/2020 15:00Tại sao người ta lại rải đá dọc theo đường ray xe lửa?
Thuật ngữ ba lát (ballast) kì thực bắt nguồn từ việc sử dụng đá để dằn những con thuyền buồm và chức năng của nó trên đường ray cũng tương tự. 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. Thử lấy ví dụ như đoàn tàu chở quặng sắt của BHP Iron Ore tại miền Tây nước Úc, nó dài 7,353 km, gồm 682 toa trần, 8 đầu máy GE AC6000 và nặng đến gần 100.000 tấn với 82.262 tấn quặng và đây cũng là đoàn tàu dài nhất và nặng nhất thế giới theo sách kỷ lục Guinness. Thanh 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. 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 ngành đường sắt đã bắt đầu sử dụng nhiều vật liệu nhằm giải quyết tất cả vấn đề vừa nêu. Trước đây xỉ sắt và than vụn đã từng được dùng làm lớp nền cho đường ray. Tuy nhiên, kể từ những năm 1840 thì đá ba lát đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi và trở thành một yếu tố tối quan trọng trong cấu trúc đường ray. 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, v.v… Nếu những loại đá này không có, người ta có thể sử dụng đá cát kết, đá vôi. Nội ma sát này quan trọng như thế nào? Để dễ hình dung, bạn hãy nghĩ tới một đụn cát và một đống đá với độ cao như nhau. Nếu bạn dùng tay đẩy đụn cát đi, bạn sẽ thấy nó dễ dàng di chuyển. Ngược lại, nếu bạn dùng tay đẩy đống đá đi, bạn sẽ cảm nhận được lực cản. Thật không dễ dàng để di chuyển đống đá và thậm chí nó vẫn trơ trơ cho dù bạn cố hết sức. Tương tự khi bạn đứng trên đụn cát, nó dễ dàng bị bẹp xuống và khi bạn đứng lên đống đá, nó vẫn không hề suy suyễn. Đây chính là nội ma sát.
Với đặc tính trên, đá ba lát mang lại một nền tảng hỗ trợ, giúp tăng độ cứng, độ bền và độ linh hoạt cho đường ray khi có 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.
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.
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.
Trước sự tàn phá của thiên nhiên, con người và sự hao mòn trong quá trình sử dụng, công tác bảo trì lớp đá ba lát tiêu tốn rất nhiều nhân lực, chi phí và thời gian. Vì vậy, ngành công nghiệp đường sắt cũng đã phát triển và áp dụng những loại đường sắt không cần dùng đá ba lát (ballastless track) (hình trên). Thay vì sử dụng lớp đá ba lát trợ lực, người ta dùng các phiến bê tông đặt liên tiếp nhau và đường ray được đặt trực tiếp lên mặt trên của phiến bê tông. Tuy nhiên, do chi phí ban đầu cao hơn và mất nhiều thời gian để thay thế trên các tuyến đường sắt sẵn có, loại đường ray không dùng đá ba lát thường được dành cho các tuyến đường sắt cao tốc hoặc vận tải nặng.
Dung (Nguoiduatin.vn)
- Uống vitamin tổng hợp mỗi ngày có thể làm chậm lão hóa sinh học (12:10)
- Bị sét đánh khi đi đánh cá cùng vợ, người đàn ông rơi xuống sông mất tích (12:08)
- Cơ phó flydubai "có ý định tái hiện vụ khủng bố 11/9" tại Israel (1 giờ trước)
- Hy hữu tại Thanh Hóa: Gia đình lập bàn thờ bên sông, người đàn ông nghi nhảy cầu bất ngờ trở về (1 giờ trước)
- Kim Ji Won lập kỷ lục khủng ngay tập 1 "Doctor X: Mafia In White", khẳng định vị thế sau 2 năm vắng bóng (1 giờ trước)
- Honda công bố mẫu xe tay ga 150cc thế hệ mới: Đa công nghệ, giá khởi điểm 68 triệu (1 giờ trước)
- Michael Carrick gây sức ép để Premier League trừng phạt Man City (1 giờ trước)
- Dữ liệu ví điện tử và Keychain trên iPhone gặp nguy vì biến thể mã độc P7 DarkSword mới (2 giờ trước)
- Mỹ nhân The Face dựng gánh bánh canh miền Tây ngay biệt thự view Landmark 81 (2 giờ trước)
- Bộ Nội vụ thông báo lịch nghỉ Tết Nguyên đán Đinh Mùi 2027 (2 giờ trước)