Đố bạn biết vì sao đường ray tàu hoả lúc nào cũng được rải đá?

Không phải ngẫu nhiên mà con người lại rải đá trên đường tàu trong suốt 200 năm qua.

Hình ảnh đường ray xe lửa luôn gắn liền với đá nghiền. Đã bao giờ bạn thắc mắc lý do đằng sau điều này chưa? Lớp đá nghiền được sử dụng để trải lên đường ray được gọi là đá ba lát (ballast) và mục đích của nó là để giữ cố định các thanh dầm gỗ và cố định hai thanh thép đường ray chạy song song nhau.

(Ảnh: railway-technology)

Hãy nghĩ đến những thách thức về mặt kĩ thuật của các thanh thép đường ray xe lửa: chúng phải “đối mặt” với sự giãn nở vì nhiệt hoặc do tiếp xúc, sự di chuyển hoặc rung của mặt đất hay đơn giản là cỏ mọc bên cạnh. 99% trong khoảng thời gian đường ray xe lửa tồn tại là “ lộ thiên” trong khi đó 1% còn lại thì chúng phải chịu sức nặng khổng lồ từ những đoàn tàu di chuyển. Từ 200 năm trước, con người đã dùng đá để trải đường ray và điều này không thay đổi cho tới tận hôm nay khi công nghệ đã phát triển hơn rất nhiều.

Câu trả lời sẽ bắt đầu từ mặt đất, sau đó đường ray sẽ được thêm một lớp nền nữa để nâng độ cao, khiến nó không bị ngập. Trên bề mặt lớp nền này, người ta sẽ rải một lớp đá nghiền. Trên lớp đá nghiền, các thanh dầm gỗ sẽ được bố trí với đá nghiền tiếp tục được rải xung quanh. Các cạnh sắc nhọn của đá nghiền khiến chúng khó có thể trượt lên nhau và di chuyển từ đó giúp các thanh dầm cố định. Cuối cùng các thanh thép đường ray sẽ được thêm vào để hoàn thiện đường ray xe lửa.

Nhiều người sẽ đặt ra câu hỏi tại sao không cố định những thanh dầm gỗ mà lại thực hiện cách trải đá. Thực tế, nếu được cố định, tác động đến từ sự giãn nở do nhiệt chẳng hạn có thể khiến đường ray hỏng hóc, nứt vỡ chỉ trong một thời gian ngắn. Trải đá trong khi đó vừa đảm bảo tính cố định vừa giữa được sự linh hoạt. Nó cũng giúp phân bổ khối lượng trên thanh dầm ra khắp nền đường ray, giúp giảm thiểu áp lực, duy trì độ bền trước trọng lượng nặng, rung lắc cao.