詹天佑修铁路的故事（简略版）(詹天佑修铁路的故事主要内容)

勘测选线

大自然的造化之功成就了长城八达岭的奇伟壮丽和居庸八景，但此路险峻“中隔高山峻岭，石工最多，又有七千余尺桥梁，路险工艰为他处所未有”，特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭湾多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨”。

“数据准确吗？”对测量工程数据要求严谨的詹天佑严肃地对测量队员说：“技术的第一个要求是精密，不能有一点模糊， ‘差不多’这类说法不应该出于工程人员之口。 ”这种严谨敬业、精益求精的工作态度，是工程质量的保证，大大提高了修建工程的成功率。

“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺”。 路线最困难的是南口至八达岭一带的关沟段，不单地势险峻，坡度亦很大。

詹天佑亲率工程队勘测了三条路线。 为了寻找一条理想路线，詹天佑不仅多方搜求资料，而且还亲自访问当地农民，征求意见。 那个时候山路崎岖，路途遥远，为了实地考察到最合理的路线，他往返行程千余里。 选线反复衡量分析，勘测的其中一条线路，由于绕道过远不可取。 另一条就是今天的丰沙线，因从北京城南向西修筑，经过大量坟地，阻碍太多，还因为拨款有限，时间紧迫。 最终，詹天佑选定了经过南口、居庸关、八达岭的现行路线。

1905年6月24日，詹天佑完成勘测并拟定了勘测调查报告，随后又拟定了修筑京张全路办法。 詹天佑在报告中写道：“此路早成一日，公家即早获一日之利益，商旅亦可早享一日之便利，外人亦可早杜一日之觊觎；而路工之难，亦实为向来所未有。 ”

采用“人字形”铁路方案

修建京张铁路，外国工程师亦都不敢轻易尝试如此艰难繁重的工程，他们还嘲笑说：“能修建京张铁路的中国人还没有出世！”

实，修建京张的难点繁多，困难程度也高。 京张铁路的另一个难度是从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路，这段路地势陡，坡度大，最大坡度达33‰，即每前进1000米，坡度就上升33米，当时火车最高爬坡率只能达到25‰，可想而知这样的坡度，以当时的工程技术能力，要解决这个难题简直无法想象。

这次，擅长解决难题的詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计(就像汽车行驶在高山的盘山公路上，坡折形状可以减小坡度，楼房的步行梯都是这个原理），在青龙桥设计“人字形”铁路，也叫“之”字轨道，用以“长度”换“高度”的原理减小了高度差，成功解决了车不能直接爬坡和转弯的难题。 这样的设计可以将线路的坡度降低至28‰，隧道也由原测的1800米缩短为1091米，而且工程费用还可节省10万两白银，施工的强度和难度也相对降低了。 《京张铁路工程纪略》书中对南口到八达岭岔道这段路况的描述是山势险峻，要打通四个山洞，居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭：“南口岔道城之间，岗峦重叠，谷涧纷岐，峭壁参天，崎岖峻险。 原测居庸关一带，以阻隔关沟，拟筑巨桥，傍山直上，穿越关城，因坡度过陡，终虑行走出险。 嗣往复测，勘线凡数易，乃始定为今线。 削高填深，循沟筑堤，开洞以通平原，绕山以取弯道，其斜度每三文得一尺，车行较稳。 ”

采用环形套线，绕行山区，可使坡度放缓，行车速度自当加快。 但是，这将使工程量大增，这是当时修路经费和工期所不能允许的。 詹天佑正是在当时修路的客观条件限制下，采取了三十分之一的最大坡道。 用于干线铁路，很多人认为这是异想天开的解决办法，这在当时世界铁路史上都极为罕见，当时并无现成之经验可借鉴。 京张路线初测完成后， 詹天佑认为之字形路线总不如环形绕山之套线为优越。 无论何时何地都是如此。 除非万不得已，不要采用这种路线。 因为，采用之字形路线行车，将影响运输效率。 在当时修路的客观条件限制下，詹天佑权衡利弊，立即决定采用如此大坡道通行于关沟之间。 之字形路线的选定，使八达岭山洞长度减少近半，解决了京张铁路通过八达岭的关键问题。 不能不说这是一项极为大胆而果断的举措，人字形铁路的修筑成为京张铁路的一个创举。

设置保险岔道

在设计好了之字线路后，为了保证行车安全，以防万一，詹天佑设计修建了列车保险避难区，也就是在关沟段设置了保险岔道。 保险避难线的设置是为保证在陡坡上的行车安全，詹天佑设置了12条保险岔道，站内4处，区间8处。 火车在爬坡路段，多采取提前加速，凭借动能冲过去的方法，俗称“冲坡”。 但是一旦未达到坡顶，机车动能耗尽，冲坡失败，就会倒退，俗称“溜车”“溜坡”，此时列车失控，会发生事故。 在居庸关——八达岭路段最陡的地方，京张铁路设有12处保险岔道（其中4处设在站内），一旦机车推力不足发生溜车，就会由司机给看道人员发信号，后者扳岔道，让列车开到保险岔道上去，防止事故。 这就等于给上坡行车增加了保险系数。 为适应在大坡度线路上行车的牵引吨数，引进了当时最先进的马莱活节蒸汽机车，这种机车因为拥有较大牵引力，常在国外的山区地形陡坡处克服陡坡的坡道阻力时使用，用在八达岭地区可以解决在“人”字形线路上的行车问题。

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