Vì sao phải trải đá đường ray?
Nếu để ý bạn sẽ thấy các đường ray xe lửa được trải một lớp đá bên dưới. Bạn có từng thắc mắc vì sao?
Đường ray là một yếu tố cơ bản trong vận tải đường sắt, giúp định hướng cho tàu hỏa chạy mà không cần quan tâm nhiều đến việc bẻ lái như các phương tiện giao thông khác.
Một tuyến đường ray gồm 2 đường chạy song song với nhau đặt trên các thanh ngang gọi là tà vẹt.
Thanh tà vẹt có vai trò cố định đường ray, đồng thời làm nhiệm vụ truyền áp lực từ ray xuống mặt đất bên dưới. Tà vẹt lại được đặt trên một lớp đá dăm. Vì sao?
"Vệ sĩ" cho tà vẹt
Đường ray đang được bảo trì, trải thêm đá - (Ảnh: Cooma Monaro Railway).
Khi một đoàn tàu đi qua, đường ray sẽ chịu một áp lực rất lớn vì các đoàn tàu có thể có tổng khối lượng lên đến hàng chục ngàn tấn.
Do đó, nhằm đảm bảo áp lực được truyền đều xuống bên dưới mà vẫn giữ cho đường ray ổn định dưới tải trọng của tàu đang chạy, cần có lớp đá dằn để hỗ trợ thêm cho tà vẹt.
Ngoài ra, lớp đá này được trải bên dưới và xung quanh tà vẹt tạo nên một lực ma sát, góp phần cố định những thanh tà vẹt khi có tàu chạy qua.
Nếu không có lớp đá này mà nền đường ray là đất, khi đoàn tàu có khối lượng lớn chạy qua, rất có thể đường ray bị biến dạng hay sụt lún, gây nguy cơ lật tàu.
Lớp đá dăm này còn giúp thoát nước. Khi mưa, nước mưa sẽ dễ dàng chảy qua các khe giữa những viên đá thoát ra ngoài, hạn chế lượng nước tồn đọng trên đường ray và góp phần bảo vệ đất bên dưới.
Lớp đá dăm cũng giúp hạn chế thực vật phát triển xung quanh đường ray - điều khiến lớp đất dưới đường ray trở nên yếu hơn...
Tuy nhiên ở nhiều nơi, người dân vẫn chưa biết được vai trò của lớp đá này, nhiều người đã đem đá về dùng cho các sinh hoạt riêng của gia đình.
Thường xuyên được bảo trì
Lớp đá trải đường ray có tên gọi là đá ba lát (tiếng Anh: ballast), bắt nguồn từ việc chúng được dùng để dằn những con thuyền buồm.
Ở hầu hết các nước trên thế giới, các lớp đá này thường xuyên được bảo trì.
Độ dày của các lớp đá ba lát tùy thuộc vào kích thước của tà vẹt và khoảng cách giữa các thanh tà vẹt, cũng như số chuyến tàu chạy trên đường ray.
Thường độ dày của lớp đá ba lát đường ray không nhỏ hơn 150mm, trong khi những đường ray cao tốc thậm chí có thể cần lớp đá lên đến 500mm.
Lượng đá không đủ dày có thể gây quá tải cho lớp đất bên dưới khiến đường ray bị cong hay lún xuống đất. Còn lớp đá dưới 300mm có thể gây rung lắc tiềm ẩn nguy cơ làm hư hại đến nhà cửa hay công trình xây dựng gần đó.
Do lớp đá ba lát đóng vai trò rất quan trọng trong vận hành hệ thống đường sắt, ở hầu hết các nước trên thế giới, các lớp đá này thường xuyên được bảo trì.
Trong nhiều trường hợp, chúng có thể được làm mới hay thay mới bằng nhiều phương pháp như dùng chân tay, máy móc chuyên dụng hay thông qua công nghệ sinh học.