中国自古就有“基建狂魔”的称号。
秦始皇在短短几十年的时间里,搞了长城、都江堰、秦直道、阿房宫、郑国渠、五尺道、秦始皇陵等七大工程。尤其是长城和都江堰,前者至今都被世人所惊叹,后者更是扛住了汶川大地震。堪称奇迹。
不仅如此,此后的历朝历代都是如此,都在基建方面取得了举世瞩目的成就,周边的国家无比惊奇,纷纷派遣使者和学子来中原王朝学习。
不过时间到了清末民初,由于封建思想根深蒂固,大清朝又没有进行很好地转型,不仅使得国家蒙受了巨大的屈辱,也让国家的基建水平按下了暂停键。
好在一大批具有新式思维的能人崛起,比如詹天佑,他兴建铁路,创造了辉煌的成就。
尤其是他耗资693万两白银修建的人字形铁路,更是让世界刮目相看。
那么人字形铁路有何用,为何詹天佑要大费周章,浪费许多路程来修建这样的铁路?
总工程师
詹天佑,广东人,1861年出生于一个商贾世家。
在雄厚的家庭背景之下,他成为了最早一批出国留学的中国学子。
1873年,12岁的詹天佑进入了美国的一所小学,之后一直接受西方教育,最终考入了美国著名的耶鲁大学学习土木工程。
按理说,12岁就离开了家乡,对家乡的情怀应该并不深刻。但其父母却告诉他,报效祖国,才是一个男人一生的追求。
毕业之后,他带着这份追求回到祖国,先是担任教师,然后等待机会报效祖国。
当时的清政府兴起洋务运动,作为美国名牌大学毕业的高才生,詹天佑很快就进入了执政者的视线。
其实清政府的执政者知道国外先进的铁路,非常地羡慕,也想在国内修建铁路,詹天佑的到来,无疑让执政者燃起了希望。于是詹天佑就成为了中国的首位铁路总工程师,负责修建锦州铁路,之后又修建京张铁路。
但当时国内要啥没啥,尤其是他所学的主要是道路方面的专业,对于铁路方面,他还需要更多地学习。
当然,这还不是主要的问题,锦州铁路还好,道路都很平坦,并没有太大的难题。
可京张铁路则非常困难,尤其是居庸关和八达岭两座山岭的隧道问题,以及崎岖山路带来的大坡度问题,以当时的技术水平来说,很难完成铁路的铺设。
所以英日法三国的专家修建时,都因为难度太大,最终都选择了放弃。
既然困难,那么为何执着于修建京张铁路。
京张铁路
京张铁路,是由北京到张家口的一段铁路。从距离上来看,两地相隔将近200公里,在有高速的情况下,驾车需要2个多小时的路程。
而张家口在当时,更是西方进入中国的一条捷径,也是一道重要的防线。
一旦国家遇到危难,这条铁路就可以在短时间内迅速组织兵力,并形成周边省市以及地区联动的局面。
即便是放到现在,这条铁路也有着非常重要的意义。比如今年的冬奥会,京张铁路就是其中最重要的交通方式,两地的路程最快1小时就可以到达。
甚至有人身在张家口,但每天都是依靠这趟列车上下班。这绝对不是吹牛,按照今日中国的高铁速度,很轻松就能实现。
其实外国人早就发现了这条铁路的重要性,得知清政府想要修建铁路的时候,第一时间给出了京张铁路的修建方案,并且各国都在争夺修建的授权。
皇帝心里明白,外国人如此积极地争抢,无非是想把这条铁路的话语权捏在手里。这样就可以控制中国的铁路权,从而达到牵制,甚至是侵略的意图。
可慈禧太后没有意识到这些问题,就让这些外国专家修铁路。
可这些外国专家都无法攻克修建难题,最终放弃。
天才的构想
外国的顶尖专家都无法克服的问题,那么詹天佑该怎么办?
詹天佑先研究地图,随后进行大量的实地考察,发现了两大难题。
第一是隧道难开。
众所周知,两地之间有居庸关和八达岭两座山岭,想要修建最快捷的铁路,就必须在两座山岭上打通隧道。
第二是火车的爬坡。
在一些无需开凿隧道的山路,就会遇到坡度大的问题,如果按照正常的方法铺设铁轨,那么火车在大坡度的地方,就很容易因速度过快而出轨。
这两个困难使得英日法三国都望而却步。当中国工程师开始修建铁路的时候,外国人都在等着看笑话。
对于第一个难题,主要是因为当时没有合适的开山机、抽水以及通风机等设备。尤其是抽水和通风的问题,如果不解决,分分钟就可以要人命。
詹天佑苦思又想,终于想到了一个绝妙的主意。
他让人从山顶往下打一口竖井,然后让人在山体的两头往中间的竖井开凿,这样不仅缩短了一半的施工时间,而且用不到先进的开山机,至于抽水和通风机,那更是省下来了。
这个方法就是著名的“竖井开凿法”。
第一个问题解决了,那么第二个问题怎么办?
不得不说,任何问题在天才的面前,都不是问题。
他经常思考,人在下坡的时候是靠两条腿的相互支撑来解决惯性推力的问题。那么火车轨道是否也可以设计成人的两条腿,那样不就可以减缓坡度带来的惯性推力?
具体实施起来其实非常简单。
从地图上来看,八达岭至三堡的这段山路,是一个又长且坡度又大的道路。所以火车的速度会越来越快,直到最后完全控制不了。
可是在两点中间,有一个三岔路可通往青龙桥。
如果当火车行驶到两点之间,火车以大弧度拐弯,然后驶入青龙桥的平坦之地。
随后将车尾改成车头,再从青龙桥返回并大弧度的拐弯向下行驶到三堡,虽然绕点路,但却可以完美解决坡度的问题。
最终,詹天佑用了693万两白银,比预计节省了30万两白银,就将这条铁路修好。
通车之后,和他设想的一样,车速一直都在控制之中。
谁能想到,116年前,在中国铁路事业相当于白纸一张的情况下,詹天佑可以解决连外国顶尖工程师都无法解决的困难,修建了一条举世瞩目的铁路。
不仅如此,他发明的两项技术被外国铁路专家学习和引用,直到如今仍在使用。
中国思想
中国人自古就善于思考,善于解决问题。无论是从神话传说,还是民间智慧,都是在思考如何对抗大自然,如何探索未知。
天漏了,女娲去补。太阳多了,后羿去射。洪灾泛滥,大禹治水。大山挡道,愚公移山。
这样的韧劲和拼搏精神的故事太多太多,激励着一代又一代中国人前进。
或者说,这样的拼搏精神,早已印刻在了中国人的骨血之中,不然5000多年的文明如何传承至今?
没错,这就是“中国思想”,永不言败,永远探索。
当然,这里面的东西太深奥,值得我们永远地学习和传承。
参考资料:《清史稿》、《詹天佑评传》
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