文|鲸探所

编辑|鲸探所

当坐火车去青藏高原旅游的时候，你有没有注意过一个神奇的现象。

火车走着走着， 忽然间发现路的两边出现了许多大铁棒。

这些铁棒到底有什么用呢？

青藏铁路上的“铁棒”——高原冻土下的“火种”

绵延的冰川、迤逦的山川，构成了青藏高原独特的自然地貌。

然而，在这片广袤的茫茫大地上， 交通长久以来却极为不便。

为了改善当地居民的出行条件，连接西藏与内地，历经数十年苦心孤诣，我国终于修建起了这条被誉为世界第三高海拔、全长1956公里的青藏铁路。

然而，严酷的自然环境也给铁路运营带来了巨大挑战。

其中最主要的问题，就是高原上广布的冻土对铁路建设的影响。

冻土是指土壤中含有冰屑， 且温度低于0°C的一种特殊岩土。

统计数据显示，85%的青藏公路路基病害和15%的桥梁病害是冻土造成的，在类似环境下建设的西伯利亚铁路也深受其扰。

在寒冷的季节，青藏高原上的土壤中水分会结冻成冰，形成坚硬的冻土层，而到了夏季，随着气温上升，冻土融化，土壤变得松软， 这种反复的冻融循环在铁路运行初期就对路基稳定性构成了威胁。

随着时间推移，就会形成翻浆、冒泥、沉降变形等路基病害，严重时，甚至会造成轨道移动、列车脱轨等安全事故。

为了解决冻土难题，技术人员曾尝试过多种方法。

刚开始的时候，他们曾试验过在路基上铺设遮阳板、吸热板以阻隔热量，但是由于青藏高原冻土层达1米厚以上，这些方法都无法从根本上制约冻土的“反复冻融”，路基破坏问题仍然十分严重。

后来经过研究人员的反复论证、试验和优化，一种名为“热棒”的装置应运而生。

青藏铁路下的“永冻守卫”

青藏铁路被称为“天路”，不仅因为它翻越了海拔4000多米的高原地区，更因为它战胜了高原上的难题——冻土。

为了固定冻土， 科学家研发了一种叫“热棒”的装置。

这种装置长约7米，外表看似普通的金属管道，内部却蕴含着精巧的结构。

露出地面的2米是散热段，具有强大的导热性能， 可以将内部的热量快速散发。

而埋入地下的5米分为吸热段和绝热段，吸热段内置物质液氨，具有极低的沸点，可以持续吸收冻土中的热量。

等到液氨气化上升后，就可以通过绝热段进入散热段， 遇到低温就凝结下来，形成热量循环。

这样一来，在冬季时热棒底部就可以持续为冻土降温，防止融化，而在夏季，中间绝热层可以阻隔地表高温向下传导，顶部液氨也无法凝结，保持冻土的平衡状态。

专家表示，这种“热棒”制造精良，一根热棒造价20万元，使用寿命可达30年， 相比建桥的巨额投资节省了资金。

为了确保青藏铁路安全运行，我们一共安装了约1.5万根热棒，让原本崎岖的“天路”变得平坦而安全。

作为沿线不起眼的“小英雄”， 热棒用自己的方式守护着铁路，确保列车通行无忧。

它们沿线担任“永冻守卫”，不管酷暑严寒，无时无刻守护着铁路不受冻土融化的侵扰。

更重要的是，相比于修建桥梁等其他方案，热棒技术投资成本低，对环境破坏也小， 是一种精巧、经济、环保的解决手段。

可以说，热棒的研发成功，是科研人员长达半个世纪心血结晶，也让困扰工程建设多年的难题得到高效解决。

然而，热棒的研发之路可没那么顺利，它凝聚了科学家几十年的心血和努力。

事实上，早在20世纪50年代，这条连接内地与西藏的天路就已经写入了国家蓝图，但是由于地形地貌复杂，冻土问题一直无法攻克，所以建设被迫停滞。

刚开始的时候，工程师想在冻土上面覆盖隔热膜， 阻隔阳光对它们的热量融化。

但是这种办法的效果却非常小，膜材的使用寿命在青藏高原环境下平均仅1-2年。

后来，我国从国外引入了热棒技术，并针对国情进行了改良创新。

由于当时工艺水平有限，热棒只能小规模地使用，但是铺设热棒的路段平整度明显优于其他路段。

进入21世纪之后，随着工艺不断提高，热棒的性能也越来越出色， 内管与外层的防护做得更加严密，后期维护成本降低，恒温导热效果更是明显。

可以说，在科研人员多年艰苦探索下，热棒技术的成功研发才让这场“不可能的任务”成为了可能。

而热棒的发明开启了冻土治理的新纪元，它就像一支支插在土壤中的“长针”， 将地热传导释放，有效调控着路基的热量变化。

热棒看似简单，却包含着难以想象的智慧，仅仅是它的散热原理就经过了反复测试验证，才能够最大程度降低冻土温度。

青藏铁路背后的付出

青藏铁路的建设可谓是我国交通史上的一个里程碑，它贯穿了中国广袤的国土，连接起了遥远的东西。

然而，在平均海拔4000米的“世界屋脊”修建铁路， 对参与建设的工人们提出了巨大的身心挑战。

强烈的高原反应，稀薄的空气、剧烈的紫外线使工人们处于长期缺氧状态，这些都是工人们在修建铁路时一定会遇到的难题。

而仅仅在施工建设方面，我国就付出了许多心血。

为了确保路基工程质量，相关部门从全国各地选派了最优秀的技术人员和操作工人前往高原，克服高原反应，在恶劣环境下完成路基塑造和铺轨作业。

他们中不少人是自愿报名加入的， 为的就是参与这项重大的国家工程建设。

在薄氧条件下作业，这些工人们顶住重重困难，仍然以坚定的意志完成了任务。

就算是在铁路通车运营之后，我国也没有放松警惕， 而是每年都投入大量资金和人力用于铁路的维护与更新。

不仅如此，专门组建了维修队伍，对铁路沿线的设施进行全面检查，及时处理故障隐患，国家还通过奖励机制，鼓励工作人员提高工作热情。

每年都有大批工人深入高原，带着简单的工具箱，检查铁轨、设备和周边环境， 对可能影响运行安全的问题进行及时维护。

尽管劳动辛苦，但是他们仍然坚守岗位，以实际行动守护这条来之不易的交通动脉。

而在已有的热棒基础上，还增设了遮阳板，这样一来，就能够有效地减少阳光辐射对铁路热管的破坏，保证散热效果。

根据相关数据显示，这种高效的遮阳板材料，可将阳光反射率提高到95%以上， 大幅降低路基受热情况。

可以说，这条铁路不仅在建设上凝聚着几代人的心血与智慧，在持续的运行维护中也体现了国家的重视与各级工作人员的辛勤付出。

正是他们持之以恒的努力，使青藏铁路能够安全可靠地运转至今， 成为连接西藏与内地的生命线。

一块块反光的遮阳板，一管管布置整齐的通风管道，一块块积雪覆盖的碎石......记录着设计者的智慧。

简单的工具箱，粗糙的手掌，浸透汗水的工作服......见证着建设者的勤劳。

科技创新与劳动奉献共同缔造了这条连接西藏与内地的绿色桥梁，架起沟通与交流的道路，让关爱之花绽放在老百姓心中。

可以说，这条铁路的背后，是中华民族“万山磅礴，惟我独尊”的伟大精神。