人字是如何打造的:詹天佑.pdf

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书籍描述

内容简介
詹天佑,近代中国第一批留美学生之一,以11岁的幼龄留美9年,学成归国历时7年所学非所用却从未言放弃,27岁始投身铁路建设。
他完成了中国人自建的第一条铁路——京张铁路,为国人争了一口气,给百年积弱的国人以极大的民族自信心。在如今高铁成为国人骄傲的时代,重读先辈的人生更觉感人。
《人字是如何打造的:詹天佑》讲述了詹天佑的人生不是只有光环与盛赞,更多的是筑路过程中面对自然环境的艰难与艰辛,面对清末民初社会环境的无奈与坚守。本书即以此为切入点,对詹天佑的学识、爱国、敬业进行了细致的梳理,再现了詹天佑成就背后的人格魅力。

编辑推荐
他是中国近代铁路事业的开拓者、科技前驱、工程学之父
他主持建成的京张铁路,开创了中国人自建铁路的先河
他毕生为国尽力而自奉俭朴,被誉为“中国人的光荣”

名人推荐
海通以来,吾国选派士人游学东西洋四十余年,项背相望以讫今日。其间,兴教育、修法律、整军政及以一材一艺效用于国家者,多不可偻指数。求其功绩昭著、艰苦卓绝、为海内外同声赞美,盖未有若詹君者也。
——徐世昌

作者简介
经盛鸿
江苏盐城人,毕业于南京大学,现为南京师范大学历史学系教授,著有《中华民国文化史》《侵华日军对南京的“文化大屠杀”》等书。

目录
第 1 章
动荡的年代与童年的际遇

詹天佑的家世与童年
童年际遇——中国近代第一次留学运动的兴起
入上海“留美预备学校”

第 2 章
留美九年

越洋赴美的 11 岁幼童
入西海汶海滨男生学校
在新海汶山房高级中学学习
考入耶鲁大学,选择了铁路专业
随留美学生奉诏尽撤回国

第 3 章
归国后的冷遇与曲折

归国后的冷遇
1881 年终于跨出第一步的中国铁路事业
“由陆而海”——入福州船政局改习海军
奉调回粤,任博学馆教习

第 4 章
投身祖国新兴铁路事业

祖国新兴铁路事业的召唤
在滦河大桥施工中初显身手
甲午战败后中国铁路建设的新形势与詹天佑的新 贡献
庚子事变前后奔波在关内外铁路线上
独立主持建成西陵铁路

第 5 章
首创中国独立筑路的奇迹

中国铁路建设的新特点对詹天佑的新挑战
中外人士注视着詹天佑与京张铁路
反复勘测选线与“人”字形线路的产生
周密科学的勘路报告
细致有效的前期准备工作
引进西方先进的自动挂钩
战胜天险,打通关沟段长隧道
以勇毅与智慧解决一道道难题
苦心制定工程标准与行车规则
京张通车,全国振奋

第 6 章
奔走于中国南北铁道线上

解决郑州、济南两座黄河铁桥工程疑难问题
从京张向张绥延伸
热情支持商办铁路,勘定洛潼线路
主持川汉路工,支持保路运动
接管商办粤路公司,迎接辛亥革命

第 7 章
督办汉粤川铁路

就任国有汉粤川铁路会办与督办
两路的复勘定线与武汉长江大桥的设计构想
维护中国与中国工程师之权益
果断决策,就款计工

第 8 章
鞠躬尽瘁,死而后已

任交通部技监,审定全国铁路法规
创建中华工程师学会,促进学术研究与交流
扶病赴俄为国事,病逝汉口天下悲

文摘
中外人士注视着詹天佑与京张铁路











詹天佑接到袁世凯的命令后,心情既十分振 奋,又十分沉重。一方面,詹天佑了解张家口的 重要地位与京张铁路的重要战略价值与经济价值。 他 说:“ 张 家 口 距 京 师 驿 路 计 四 百 余 里, 既 属 重 镇,又当孔道,不但互市之要区,实亦西北之屏 藩也。”f 而建造京张铁路,“早成一日,公家即 早获一日之利益,商旅亦早享一日之便安,外人 亦可早杜一日之觊觎”。g
詹 天 佑 为 中 国 第 一 次 完 全 用 自 己 的 工 程 人 才 和 资 金 财 力, 独 立 承 办 勘 测、 设 计 与 兴 建 这 条 重 要 的 铁 路 工 程 而 高 兴。 京 张 铁 路 将 为“ 第 一 纯 粹 中 国 人 所 自 筑 之 路 ”。h 中 国 的“ 铁 路 时 代 ” 终 于 在 他 多 年 的 企 盼 中 到 来 了。 作 为 一 个日 夜 盼 望 中 国 富 强、 发 达、 独 立、 摆 脱 殖 民 羁 绊 的 爱 国 工 程 师,詹天佑深深懂得中国人开始独立自建铁路干线的重要意义 与深远影响。他说:“只以此项路工实关大局,窃谓我国地大物 博,而于一路之工,必须借重外人,引以为耻 !”i 他激动地给 友人写信说:“中国正在觉醒,已感到需要铁路。几乎在中国各地,现在都需要中国工程师,用本国的资金,修筑中国自己 的铁路。”j“我感到中国正在赶上来,试求在全国各地修筑铁 路。”k 詹天佑多次这样表达了他对中国独立修建铁路的抑制不 住的兴奋心情与对中国美好未来的憧憬。
另一方面,詹天佑因中国第一次独立承建京张铁路干线的 重任落到了自己的肩上,而京张铁路建筑工程又是空前的艰巨, 中外都有不少人对他抱着观望与嘲笑的态度,深感自己责任重 大,工程之成败与中国之荣辱系于他一身。
詹天佑在接任之初,了解到英、俄两国对京张铁路权益的 争夺以及他获得该路总工程师任命的偶然性。他告诉留美同学 梁诚说:“我相信,如果不是由于英、俄两国的压迫,以致使这 条铁路不由这两国修筑就须由中国工程师修筑的话,则目前的 职务就不会给我。”l 他十分清楚外国列强有许多人对中国工程 师、对他承担修建京张铁路的不信任与蔑视。他说:“在我任此职务以前,甚至于就任以后,许多外国人公然宣称中国工程 师不可能担任如此艰巨的铁路工程;既需开凿坚硬的岩石,又 须修筑极长的山洞。”m 一个英国人“在伦敦演说,谓中国工程 师能建筑铁路通过南口者,此人尚未出世云云”。n 有个叫福斯特(J.W.Foster)的美国人在华盛顿的报纸上公开撰文,直 接针对詹天佑曾从福州船政学堂毕业并在舰船上实习工作过一 事,嘲讽道:“现在还没有任何一个中国工程师是从‘船上毕业’ 的。”o
但京张铁路工程的艰巨、任务的沉重与外国殖民主义者的 轻侮,大大地激发了詹天佑为国争光争气的高度爱国热情、崇 高的工作责任感与勇敢坚毅、排除万难的昂扬斗志和必胜决心。 他说:“当时吾等亦不究其意旨何若,唯因此英友所言之刺激,彼等乃必欲显明其不仅已经出世,且现生存于世也,于是上自 工程师,下至工人,莫不发奋自雄,专心致志,以求达其工竣 之目的。”p 詹天佑从接受勘测京张铁路开始,就决心全力以赴 投入到这项伟大而艰巨的工程中去。他率领中国员工,艰苦奋 斗,兢兢业业,群策群力,以胜利建成这条中国人自建的第一 条铁路干线,以事实回击外国殖民主义者的轻侮,显示中国人 的志气与才干,为中国争光,为民族争气,为祖国的铁路事业 开创一个美好的未来,并以此鼓舞与激励中国人民的民族自尊 心与爱国热情。
我们从詹天佑写给他友人的几封信中,可以看到他当时承 建京张铁路时的心情与志气:到 1905 年,我被派到现今这条铁路上担任总工程师兼会 办。这条铁路是完全由中国工程师修筑的中国第一条铁路。这 条铁路对中国人来说是一次考验,因为中国人一般地都被外国 人,尤其是租界地的外国人所轻视。q


现 在 我 是 这 条 铁 路 的 总 工 程 师 兼 会 办。 这 条 铁 路 约 有 一百二十五英里长,有三座山洞,最长的有 3/4 英里长。这是第 一次完全由中国工程师修筑的铁路,我希望我们能取得成功。r 我很幸运能得到当前的职务。……我好像成了中国为首的 工程师,所有的中国人和外国人都密切注视着我的工作:如 果我失败了,那就不仅是我个人的不幸,而且是所有的中国工 程师和中国人的不幸,因若如此,中国工程师将失掉大众的信任。s

詹天佑在决心胜利建成京张铁路为国争光的同时,并没有 对京张铁路的艰巨掉以轻心,并没有失掉一个科技工作者的踏 实、谨慎、冷静的科学精神与工作作风。他熟悉中国许多富于 人生哲理的古训,如“艰难困苦,玉汝于成”等等。他说:“世 事至棼也,然衡其究竟,每败于易而成于难。若因其难而畏之, 则事之底于成者卒鲜。”t 京张工程虽艰难异常,但只要勇敢 地面对它,深刻地认识它,慎重地对待它,并以大无畏的精神 战胜它,就一定能取得成功。詹天佑抱着这种决心与认识,全 力以赴地投入到工程建设中去。在勘测京张铁路路线期间,他 在给一位即将调来京张铁路工地工作的工程师的信中,豪迈而 深沉地说,要胜利建成京张铁路,“一切依赖于奋不顾身的努力 !”u 他以此激励全路员工,更以此要求自己。在此后数年的 京张铁路施工中,他始终“不顾一切,坚持进行工作”;v 他
“始则几忘其难,继则不敢畏难,且直欲自秘其难”。w 这就是詹 天佑当时的思想状况与精神面貌。








反复勘测选线与“人”字形线路的产生



光 绪 三 十 一 年 四 月 初 五 日(1905 年 5 月 8 日),詹天佑率领勘测队,由天津到达丰台,准备 对京张铁路全线进行勘测。当日他去北京城拜见 关内外铁路会办大臣胡燏棻。詹天佑得知当日英 籍总工程师金达也从唐山前来北京,“他将在游猎 途中勘查南口镇一带的山区,以图选出一条铁路 路线”。x
由于中国缺少铁路工程技术人员,詹天佑率 领的勘测队里,只有徐士远与张鸿诰两名由山海 关铁路工程学堂毕业的学员懂得铁路工程技术, 故由这两人担任詹天佑的助手。
光 绪 三 十 一 年 四 月 初 七 日(1905 年 5 月 10日),詹天佑率勘测队,从丰台以东关内外铁路柳村第 60 号桥起,开始勘测。他们先沿着关内外铁路局原先 拟修筑的万寿山铁路支线选定的路线前进,由彰仪门(今北京 广安门)经西直门,到西直门外双旗杆关帝庙处,离开原测的 万寿山路线,往北向张家口方向进行测量;过大石桥、城府等 地,到达沙河镇。在勘测南、北沙河时,詹天佑向当地人详细 了解了此河在历史上最大洪水期间的水位高度、水流情况等, 初步估算了设计建造南北两座沙河桥的长度、孔数和跨度以及 相应的路基填土高度、沙河镇车站的设置等。他每天将勘测与 调查情况以及自己的判断与初步设想等,都详细地记录到日记 本上。y
光绪三十一年四月十三日(1905 年 5 月 16 日),詹天佑率勘测队从哈吧屯测至南口镇。在这之前所测的路线,约 50 余公 里,这里地势较平坦,勘测也较顺利。从南口开始将进入关沟 险峻的山地了。这天,詹天佑在南口镇东南角一带勘测时,因 考虑未来铁路路线要绕避由南口下来的洪水,最初试测路线经 过长距离的山巅。但詹天佑经过进一步调查,发现在大雨时, 流往南口的水量并不像当初预想的那么多,因而又选测了另一 条沿河床而行的路线。这条路线不仅距离较短,而且不需要两 次过河,并避免了走行山巅的大量挖方,“这样就选测了事实上 证明是更好的路线”。詹天佑在勘测中总是这样认真细心,反复勘测比较,不怕辛苦,不厌其烦,以求最佳路线,避免费工 费料。
詹天佑经过认真勘测比较,在南口选定了“唯一可设车站车场之处”,认为在这里设一个二等车站即可够用。 这一天,詹天佑接到了袁世凯派人送来的信札,得知袁世凯与胡燏棻已于四月初六日(5 月 9 日)联名向清政府上奏,京 张铁路的工款由关内外铁路余利拨用。袁世凯在给詹天佑的这 份正式公文中,委派詹天佑详细勘测京张铁路全线,并提出调 查报告,还必须同时准备呈报测量路线的平面图。
光绪三十一年四月十四日(1905 年 5 月 17 日),詹天佑率 领勘测队,从南口进入了地形极为险峻的关沟地区。这里将是 京张铁路建筑中最为艰巨的工程之一。
所谓关沟地区,是指太行山北部余脉军都山的一条要隘。 这里到处是崇山峻岭、巨壑深涧、悬崖峭壁,著名的高地有东 园、居庸关、四桥、三堡、石佛寺、青龙桥、八达岭等,尤以 八达岭为最高峰,山顶高耸入云,异常险峻,雄伟的长城从山 脊上蜿蜒伸向远方。从关沟地区的南部入口——南口起,到八 达岭,南北相距不到 20 公里,但高低相差 180 丈,坡度极陡。 在这些高山大壑中蜿蜒着一 条狭长曲折的通道,呈东西走向, 从南口直至岔道城,称军都陉,长近 20 公里。
军都陉是著名的“太行八陉”之一。 巍巍太行山是中国华北地区高耸险峻的山脉,位于河北省
西部与山西省交界处,南从黄河北岸起,向东北延伸至拒马河, 绵延起伏长达 400 余公里。在它的东面是华北大平原,西面为山西、内蒙古高原。太行山平均海拔 1000—2000 米,山势陡 峭,沟壑纵横,地形千姿百态,山间通道极少,通行极为困难。


只有著名的“太行八陉”是由山的东侧华北平原进入山的西侧 山西、内蒙古高原的八条通道。“太行八陉”从南往北分别为轵 关陉、太行陉、孟门陉(白陉)、滏口陉、井陉、飞狐陉、蒲阴 陉、军都陉。军都陉是太行山最北面的一条通道,地处昌平县西北约 10公里处,距北京城区约 50 公里,是华北平原通往塞北桑干盆地 和内蒙古高原的天然通道。由于地扼南北交通咽喉,且地势险 峻,因而这里自古以来就是中国北方的军事要地与国防要塞。 秦朝筑万里长城,在这里筑居庸关,作为长城的重要关口。居 庸关已有两千多年的历史。元朝在关之南、北分设南口、北口, 屯军戍守。南口距关 7.5 公里,在居庸关与昌平之间;北口距关12.5 公里,在八达岭上。明朝洪武元年(公元 1368 年),大将 徐达督率军民在居庸关垒石筑关城,关城位于两山之间,有南、 北两门,另有水门。两山对峙,中间为长达近 20 公里的溪谷, 俗称关沟。明朝嘉靖时,因八达岭为关沟地区的最高峰,故又 在此山上筑城,该城与南山连在一起,城防坚固,“所谓一夫当 关,万夫莫开者也”。自八达岭向北,地势稍缓,行 5 里,至岔道城,就出了关 沟地区。这近 20 公里长的关沟地区,耸立着居庸关、八达岭等高 山峻岭,地形险要,易守难攻,一向为北京内藩、华北屏障与 长城内外的交通咽喉。南北朝时郦道元的《水经注》称其“绝 谷累石,崇庸峻壁,山岫层深,侧道褊狭,林障邃险,路仅容轨”。宋代程大昌《北边备对》称:“居庸关,太行山最北第八 陉,东西横亘五十里,中间通行之地才阔五步。”清朝雍正时《畿辅通志》描述这里的地势是:“两山夹峙,下有巨洞,悬崖峭 壁,称为绝险。”两千年来,这里一直是“控扼南北”的“古今 巨防”。z
显然,在关沟地区近 20 公里的高山深壑间勘测修筑铁路, 在中国当时的条件下,是极其困难的。即使让当时世界上所谓 最先进的西方工程技术人员来承担此工程,也绝非易事。
詹天佑率勘测队进入关沟后,“由于所经过的路线进入山区,非常崎岖难行,而且有很多弯路”,1 因而勘测工作十分艰 难,每天的进程很缓慢,往往只有几华里。他们不仅要测绘地 形、测量水准、计算里程,而且要了解地质土壤情况,选择最 佳的线路,并对未来铁路桥梁、开挖山洞隧道及填挖土方等逐 一进行测量计算。
1905 年 5 月 21 日,詹天佑勘测关沟段最高山岭八达岭。他 将勘测站设在八达岭长城“北门锁钥”关城顶上。“这里是南口 关沟段的最高点,地面由这里向前后两个方向顺坡而下,这里 需要一个山洞,但须再经详细测量之后,才能确定。……路线 穿过长城的大门,坚硬的岩层,平均挖深约需 15 英尺,如果不 开挖山洞,则长城将被截去一段,以便于铁路通过。”2 詹天佑 对关沟段的勘测尤为仔细认真,不厌其烦地反复比较。据他后 来说:“京张之间工程最难之点为南口关沟,曾经勘测七八条线 之多,始定一线。”3


经过认真细致的勘测与社会调查,詹天佑对京张铁路线路 与工程费用有了切实深入的了解与估算。1905 年 5 月 20 日,詹 天佑在居庸关与正从张家口返回北京的金达相遇。这位资深的 关内外铁路局的英籍总工程师说,他在游猎中勘测发现,从南 口到八达岭岔道城之间的路线困难程度大大超出他的预想,因 而他认为,从北京到张家口全线工程费用,包括机车车辆在内, 需 7000000 两白银。他说,中国人无法承担开挖山洞工程,因 为中国人缺乏控制地下水的压缩空气机械设备,因而必须采用 外 国 包 工。 他 提 议 用 日 本 包 工, 因 为 他 们 具 有 所 需 的 机 械 设 备,并且包工价比其他国家便宜。面对这位盛气凌人、习惯于 颐指气使与轻视中国人的洋工程师,詹天佑胸有成竹、正气凛 然地作了回答。“我告诉他,袁总督已奏明皇上,修筑此路需用 5000000 两银子。我问他,这是谁估算的 ? 金达先生回答,这是 他估算的。我并且告诉他,在这个奏折中,已说明不使用外国 人。”4
勘测完了约 20 公里长的关沟地区后,光绪三十一年四月十 九 日(1905 年 5 月 22 日 ), 詹 天 佑 率 勘 测 队 出 岔 道 城, 进 入 长 城 以 北 的 塞 外 高 原 丘 陵 地 区。 顾 祖 禹《 读 史 方 舆 纪 要 》 称:“八达岭为居庸之襟吭,岔道又八达岭之藩篱。”从岔道城前 行,有两条路,一经怀来、沙城至宣化、张家口,为西路;一 经延庆至四海冶,为北路。詹天佑率队从岔道城沿西路勘测, 下坡沿山麓到达康庄,再前越狼山(今为官厅水库淹没区),过 土木堡、怀来、沙城、新保安、鸡鸣驿、下花园、蛇腰湾、老


龙背等,再经桑干河支流的洋河河谷,过宣化盆地,越石壑子, 到达张家口。总计从岔道城到张家口约 110 公里长,沿途“多 半园地尚称腴沃,此处购地,价当昂贵”。而在蛇腰湾、老龙 背、石壑子等处,“形势险窄,乱石塞途”,工程比较艰巨。光 绪三十一年四月二十八日(1905 年 5 月 31 日),詹天佑率队到 达终点站张家口。他调查了张家口上堡与下堡的地形及城河水 量等情况,选定了车站站场的位置。5
从 1905 年 5 月 10 日到 6 月 2 日,詹天佑率队对京张铁路全线进行了初步勘测与估算,历时 24 天。在勘测过程中,他始 终精神饱满,全力以赴地投入工作,始终认真严格,一丝不苟。 他亲自率领工程技术人员与工人,背着标杆、经纬仪等测量仪 器,在山野、河道与悬崖峭壁间爬上爬下,定点制图,测量数 据。当时长城内外经常狂风怒号,飞沙走石。詹天佑在勘测日 记中常有这样的记载:
极为强烈的西风不住地迎面吹来,因而工作进展很慢。狂 风扬起满天黄沙,咫尺莫辨,视线被阻,不得不停止工作。风 停之后又有小雨……6
在这样的恶劣天气中,在崎岖山道与悬崖峭壁上测线定点 的詹天佑和其他勘测人员,时时有被风吹倒或滑下深谷的危险。 扛着沉重的测量仪器在山野、河川间爬上爬下,起早摸黑,十 分疲劳。但詹天佑早就习惯于这种风餐露宿的野外工作与生活, 对这种艰苦与危险习以为常,不以为意。詹天佑早已“选用知 府”官衔,这次勘测途中又被提升为“候选道”,在官场中已是不小的官员了。但他始终工作在勘测第一线,与测量队员同吃、 同住、同工作。他常常鼓励年轻的测量人员说,从事铁路工作, 就不能怕艰苦和危险。他对沿途遇到的平民百姓十分和蔼可亲, 绝无半点官架子。一位见过詹天佑的铁路老工人崔和芬晚年回 忆说:“詹天佑到关沟来勘测京张铁路时,他的官衔比知府还大 哩(已是‘道员’)。当那么大的官,可没有一点官架子。当时, 他除了带着两个学徒(助手),没带一个侍候他的随从。他们住 在青龙桥的一户百姓家,每天一大早詹天佑起来就拿着大扫帚 打扫院子。他带着一头驮勘测线路用具的小毛驴,给小毛驴饮 水、喂草料,他都是自己动手。在清朝时当那么大的官,样样 事都自己动手,你说他是不是一百分的。”7
詹天佑作为京张铁路勘查设计的总负责人,不仅比其他人 忙碌辛苦,而且要承担最大的责任。他有时为了寻找与确定一 段最好的线路,不仅多方搜集研究各种资料,多次查勘比较线 路,还亲自访问当地农民与官绅,征求意见,反复核实,反复 设计、计算与修改线路站场的方案。白天,他常常牵着小毛驴 在崎岖的山径上爬上爬下,奔走查勘;夜晚,他还要伏在油灯 下查阅资料,计算数据,设计绘图。他总是那么专注、全力以 赴,总是那么认真、严格、精细,总是那么不怕辛苦与困难。 这不仅仅是因为他有着一个科学工作者的严谨负责精神,更因 为他有着一颗振兴中华、定要胜利建成中国第一条自建铁路的 火热的心。
詹天佑凭自己丰富的知识与经验,深知勘测选线是铁路建设中最重要的基础与前提,是铁路建设的百年大计。只有选择 恰当的线路,才能使以后的铁路建设与铁路营运顺利、安全与 节约;否则,不仅浪费材料、资金与工时,而且可能导致铁路 建筑的失败与铁路营运的百年遗憾。正如他所指出:“错误的 定线将会增加行车和维修费的开支以及增加修筑费用。”8 因此,他对选线勘测工作严格认真,一丝不苟,不厌其烦地反复 比较核算。他自己以身作则,精益求精;对其他工程技术人员 也严格要求。他经常勉励工作人员说:“技术第一要求精密,不 能有一点含糊和轻率。‘大概’‘差不多’这一类的说法,不应 该出之于工程人员之口。”他对一些工程技术人员测量过的地方 不放心,自己带着仪器再去复勘。有一个青年技术人员很不高 兴,背后发牢骚说:“你既然不放心,自己还要测量,又何必叫 我们测量呢 ?”詹天佑知道后,既严肃又和蔼地对那位青年人 说:“并不是我不信任你们,科学的工作,多一个人检查,总是 好的。诸位的责任是太重大了 !”这位青年与其他技术人员都被 詹天佑这种真诚、负责、严谨的工作作风感动了。在以后的工 作中,他们向詹天佑学习,对勘测的线路总是主动地一次又一 次地复勘,不断地校正错误,以求得最精确的数据。9
为了确定既便捷又经济的理想线路,詹天佑在京张铁路勘 测选线时,先后选测的比较线不下七八条之多,反复勘测计算 比较后,始定一线。1905 年 6 月 2 日,詹天佑对京张铁路全线 初测完成后,感到关沟地区地形过于险峻,不仅在国内所建铁 路工程中未曾见到,就是在西方铁路工程中亦视为艰巨,将来施工时工程浩大,所费必巨,并且铁路建成后受地形影响,火 车通过能力低,运输量将受到限制。于是,他在 6 月 3 日离开 张家口返回北京时,又试图寻找新的可以绕开关沟段的铁路线 路。这次,他从张家口经过宣化、鸡鸣驿、下花园、土木堡、 怀来,自延庆州开始,测量通过德胜口沟谷的另一条线路,作 为绕开八达岭而行的越岭比较线。詹天佑经过反复的勘测与仔细的比较后,最终认定“南口 关沟段是最好的线路”。
在总的线路走向确定以后,詹天佑对其中的部分关键分段 线路仍继续不厌其烦地勘测比较,认真地寻找省力、省时、省 料、省费的理想通道。
为了解决关沟段最高峰八达岭的越岭问题,詹天佑不满意 初测线路。这条线路与金达勘测的线路相近,即从石佛寺经青 龙桥直接向西北穿越八达岭,坡度达 33‰,八达岭隧道设计长 达 6000 英尺,约合 1800 米。詹天佑在复测关沟段时,根据当 地乡民提供的线索,在八达岭附近查勘发现了一条从青龙桥转 向东北的坡度较为平缓的通道,将大大降低通向八达岭的坡度, 缩短八达岭隧道的长度,减工省费。詹天佑重视当地乡民提供 的这一重要信息,重视这一条可能更好的线路通道。他在光绪 三十一年五月二十二日(1905 年 6 月 24 日)的日记中作了详细 记录:在八达岭附近,看来还有一条通道,发端于南口关沟的青 龙桥,转向东北,并走过一座名叫黄土岭的小山,在小张家口出山,再走向平原。这条通道的距离(据当地乡民告知)增长 约二十里,但修筑费,我们可以节省 30 万银两。因为这一带坡度较为平缓,故线路虽增长 20 里,而其维修费用不会有多大差 别。但是在进行更为详细精确的测量并将不同路线方案加以考 察比较之前,现还不能做出取舍的决定,因为错误的定线将会 增加行车和维修费的开支,以及增加修筑费用。0
1905 年 7 月底,詹天佑派新调来的帮工程师陈西林对上述 新线路进行了详细的测量。8 月 4 日,他在陈西林勘测报告的基 础上,再次亲自前往青龙桥,“讨论了走黄土岭的路线方案,随 后前往查看路线并尽可能走行了最远的距离”,并“对此线的费 用做了计算”。最后,“经对各种方案进行研究之后,我们决定 将原测路线稍加延长,使路线升高到与第 117 测站相同的高度。
我们用此办法,可使八达岭山洞的长度从 6000 英尺缩短到 3000 英尺。”8 月 6 日,詹天佑指挥工程技术人员“按照上述情况, 立标桩标出一条新路线,由原测路线走进经过黄土岭的路线的 入口,然后再退出,走向原测路线去往八达岭”。A——著名的 青龙桥“人”字形线路,经过詹天佑和技术人员多次勘测、计 算、比较、讨论后产生了。詹天佑在 8 月 7 日的日记中写道: 命陈工程师及张学员做完水平测量,并绘出断面图。从而 得知,按照 1/35 的坡度使路线延长,在到达第 117 测站时,其 标高正在该站以下 6 英尺。这样,使山洞长度缩短到大约只有3000 英尺。到此为止,看来已无更好的线路了,遂决定采用 此线。经对此线费用加以计算之后,得知工程预算费用比开凿6000 英尺山洞的路线有所减少,约可节省 100000 银两。B

詹天佑成功地解决了京张铁路全线中最艰巨、险峻的关沟 段八达岭的越岭的关键问题。他初测时的线路是由石佛寺向西 开挖八达岭山洞隧道 6000 英尺,约合 1800 米。现改为由初测 时原定之路线从石佛寺引上山,入青龙桥东沟后再折返穿过八 达岭,形成“人”字形线路,这样延长了坡面,减少了坡度, 而且大大缩短了八达岭隧道长度,仅 3580 英尺,约合 1091 米, 比初测时设计隧道长度缩短近一半。
詹天佑设计采用的“人”字形线路,在当时的国际铁路界 属于最先进的线路设计。1905 年,这种线路才被西方著名的线 路 勘 测 权 威 皮 汉(Beahan) 所 肯 定, 称 作 Switch Back, 中 文 称作“人”字形,又称“之”字形。这种线路设计的优点在于 减少坡度,但也有缺点。詹天佑清楚,他在八达岭青龙桥采用 “人”字形线路方案,是在当时修筑费用与工时限制下不得已而 采用的一种方案。后来,他以丰富的经验与知识说明:如有可 能,在上述的山坡选线时,应采用比“人”字形线路更为优越 的螺形环山线,即环套形线路,英文称作 loopline。除了关沟段,詹天佑对京张铁路全线其他复杂的路段,也 是反复勘测、仔细计算、认真比较,以便选择与确定省工、省 时、省料、省费的最佳线路。

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