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一根铁棒20万,青藏铁路两边居然整整插了1.5万根!很多人直呼花费太高昂,殊不知

一根铁棒20万,青藏铁路两边居然整整插了1.5万根!很多人直呼花费太高昂,殊不知如果没有这些铁棒,青藏铁路不出两年就会直接报废。那这些天价铁棒,到底藏着什么玄机?
 
这些铁棒正式名字叫热棒,名字里带个热字,实际作用却是给地下土层降温。
 
青藏铁路格尔木到拉萨段,要穿越550公里的连续多年冻土区,这也是整条铁路修建时最难啃的硬骨头。
 
冻土说白了就是含冰的土层,冬天温度低的时候冻得结结实实,承载力和普通石头差不多,可一到夏天气温升上来,土里的冰化成水,土层就会变软塌陷,铁轨跟着往下沉。
 
等冬天再冻上的时候,土层又会膨胀拱起来,一来二去,铁轨就会变得高低不平,轻则限速慢行,重则直接脱轨。
 
早年国外也有在冻土区修铁路的先例,大多只能靠限速来减少病害,西伯利亚铁路的冻土段至今时速还跑不快,就是因为一直没找到彻底解决的办法。
 
国内最早研究冻土的时候,一开始走的也是被动防护的路子,比如给路基铺保温材料,相当于给冻土盖层被子,挡住夏天的热量。
 
可这种办法只能延缓融化,挡不住逐年累积的升温,时间长了冻土照样会退化,路基还是会出问题。
 
后来科研人员转变思路,与其被动保温,不如主动降温,想办法把土里的热量抽出来,让冻土常年保持冻结状态,热棒技术就是在这个思路下诞生的。
 
热棒看起来就是一根粗钢管,其实内部结构很讲究。
 
整根棒子是密封的空心结构,一般总长七八米,其中五六米埋进地下的冻土层里,剩下两三米露在地面上,露出来的部分焊着一圈圈散热片。
 
管子内部抽成真空,灌进了液氨这种低沸点的液体,不用接电也不用加油,完全靠物理规律自动运行。冬天高原气温很低,经常零下二三十度,这时候地下冻土的温度反而比地面空气高。
 
热棒底部的液氨吸收土里的热量,直接蒸发变成气体,气体顺着管子往上飘,到了顶部的散热段,遇到外面的冷空气又凝结成液体,把热量散到空气里。
 
液化后的氨因为重力顺着管壁流回底部,接着吸收热量再蒸发,就这么循环往复,不停把地下的热量抽到地面上散掉。
 
很多人会问,那夏天气温高的时候,会不会反过来把地面的热量传到地下?这点不用担心,热棒有个关键特性,就是只能单向传热。
 
夏天地面温度比地下高的时候,热棒顶部的温度比底部高,管里的氨气没法在顶部冷凝成液体,循环就停了,热量也就传不下去。
 
相当于冬天拼命给冻土降温存冷量,夏天关上闸门不让热量进去,靠冬天攒的低温撑过整个夏天,土层里的冰就不会化。
 
而且这个过程完全自动,气温低了自己启动,气温高了自己停下,不用人看管也不用消耗能源,放在野外几十年不用维护。
 
至于单根20万的造价,听起来贵,其实算总账反而是省钱的。
 
热棒用的是特种无缝钢管,要做防腐防锈处理,内部还要精密加工和灌装工质,生产和运输安装成本都不低,毕竟是在海拔四五千米的无人区施工,人工和机械费用本身就比内地高很多。
 
但和另一种冻土解决方案比起来,热棒已经便宜多了。
 
在冻土最不稳定的地段,工程上会采用以桥代路的方式,让桥墩直接穿过冻土层扎到深处的稳定岩层上,完全不碰冻土,可这种方式每公里造价要贵出好几千万。
 
热棒每公里的投入远低于架桥,效果却能满足大部分冻土段的稳定需求,算下来整条线路能省十几亿的建设资金。
 
青藏铁路通车二十多年来的监测数据也证明了热棒的作用,冻土区段九成以上的路基沉降量都控制在20毫米以内,远低于50毫米的设计安全标准。
 
在全球冻土铁路普遍只能低速运行的情况下,青藏铁路能保持百公里时速平稳运行,热棒功不可没。
 
现在随着气候变暖,科研人员还在研发升级换代的太阳能热棒,制冷能力比普通热棒更强,用来应对未来的升温风险。
 
所以说这一根根插在高原上的金属棒,不是什么浪费钱的摆设,而是实实在在保障天路安全运行的核心技术,这笔钱花得明明白白,也花得值。