Đường sắt siêu dài không có khe nối khác với đường sắt thông thường như thế nào?

Trước kia mỗi lần đi tàu hoả, ta thường cảm thấy đoàn tàu không những rung động, toa tàu không ngừng va đập với đường ray, phát ra tiếng kêu "cắc cụp" nghe thật khó chịu. Hiện nay đi tàu, có lúc cảm thấy tàu chạy rất êm, lâu lâu mới nghe thấy tiếng va đập của bánh xe với đường ray. Tại sao vậy?

Rất nhiều người đều biết rằng, trên đường sắt thông thường, mỗi thanh ray dài 25 cm, trong quá trình rải đường, người ta dùng đầu nối nối các thanh ray lại với nhau. Loại đường ray này cứ cách 25 cm thì có một điểm tách ra, và chừa lại một khe hở với chiều rộng nhất định, mục đích là để cho thanh ray thích ứng với sự biến đổi của nhiệt độ, nóng thì nở ra, lạnh thì co lại. Tuy nhiên, khi các bánh xe của đoàn tàu lăn qua khe hở sẽ gây ra sự rung động và tiếng ồn liên miên, không những ảnh hưởng đến điều kiện vận hành của đoàn tàu và sự thoải mái của hành khách, mà về lâu dài chỗ đầu nối của các thanh ray còn dễ bị mòn hỏng và bị sụt xuống, gây nên biến dạng hình học, hạn chế việc nâng cao tốc độ chạy tàu và ảnh hưởng đến sự an toàn chạy tàu.

Để khắc phục nhược điểm đó của đường sắt thông thường, bắt đầu từ những năm 30 của thế kỷ XX, người ta dần dần sử dụng phương pháp hàn nối các thanh ray, dùng đường sắt không có khe nối thay cho đường sắt thông thường. Từ năm 1958, Trung Quốc đã bắt đầu sử dụng đường sắt không có khe nối, hiện nay toàn tuyến dài gần 2 vạn km, chiều dài ban đầu của mỗi thành ray dài 250 m, 500 m, nối dài thành 1-2 km. Loại thanh ray dài này ở hai đầu có nối thêm 2-4 thanh ray ngắn loại 25 m, để làm "vùng đệm" dùng để điều chỉnh sự co giãn rất nhỏ ở chỗ nối. Đường sắt không có khe nối như vậy tuy đã làm giảm đi rất nhiều sự rung động khi tàu chạy, nhưng vì ở "vùng đệm" vẫn còn có chỗ nối và khe hở giữa các thanh ray, do đó vẫn hạn chế tốc độ chạy tàu, và cũng không thích hợp với yêu cầu hiện đại hoá đường sắt với tốc độ cao và tải trọng lớn.

Đường sắt siêu dài không khe nối là loại có chiều dài thanh ray vượt quá những phân khu hẻo lánh và ghi đường tàu của nhà ga. Kết cấu loại đường này đã cải thiện rất nhiều điều kiện chạy tàu, rất thích hợp với yêu cầu phát triển vận tải nhanh, trọng tải lớn, ngoài ra còn giảm hao phí thép, giảm lượng công tác duy tu bảo dưỡng đường. Hiện nay, đường sắt của Pháp nói chung mỗi đoạn ray dài 6-8 km, dài nhất là 50 km; ở Đức đã trực tiếp hàn nối, 11 vạn nhóm ghi đường tàu với đường không có khe nối; ở Anh, một đoạn đường dài 645 km từ Xiuston đến Glasgou đã thực hiện không có khe nối hoàn toàn, đứng đầu thế giới về chiều dài của một thanh ray. Ở Nhật Bản trong đường hầm dưới đáy biển Amori Hakodate đặt thanh ray dài 53,8 km. Ở Ôtxtrâylia có một đường chuyên dùng để chở than dùng ray siêu dài không có khe nối dài 297 km. Ở Trung Quốc, bước vào những năm 90 của thế kỷ XX, hai đường sắt Kinh Sơn, và Kinh Quảng đã lần lượt được đặt đường ray siêu dài 21,1 km và 23,7 km. Hiện nay tổng chiều dài của các thanh ray siêu dài chạy qua các phân khu hẻo lánh đã đạt khoảng 2000 km.