京张高铁还走「之」字么?

以文字形式引用的内容全部来自:展线 | 中国国家地理网,作者赵妮娜。
为了解说方便,引文与原文顺序并不对应。
  从北京城出发的这条铁路要翻越犹如这个城市“太师椅”一样的燕山山脉,在八达岭一带,铁路要爬上高坡完成对大山的跨越。当年清廷的公文中说“车行三十尺高一尺”,用铁路专业语言说此处是33‰的坡度。这是修筑京张铁路的最大难点。  那时候展线的概念还没有完全出现,但是被称为“人”字形的铁路技术手法得以让詹天佑成功。北上的火车到了昌平南口站以后,就用两台蒸汽机车来牵引,一个在前面拉,一个在后边推。列车过了青龙桥站向东北方向进入了“人”字形铁路,走到“人”字的顶头时,原先推的火车头改成拉,而原先拉的火车头又改成推,列车沿着“人”的另一笔向西北前进,列车以此实现了爬坡上山。以上这一段话中,对于“人”字形铁路走法的描述,我想绝大多数人都是了解的。而这一段话中的另一个重点是,修建“人”字形铁路的目的是:上陡坡。而且通过描述可知,这个坡非常陡,人字形铁路的迂回路线都达到33‰,和京张铁路并行的八达岭高速公路最大坡度超过40‰,事故多发路段号称“死亡谷”,巨大的坡度可见一斑。
于是出现了一个问题:火车加大马力直着开上去不就好了?来来回回折腾多麻烦。
我们来看:
  内昆铁路(四川内江至云南昆明)线上的大关、彝良、昭通一段,线路在崇山峻岭中以23.5‰(火车向前行驶1000米高度上升23.5米,一般对火车来说,12‰已经是很大的坡度值)坡度的盘旋展线,连续上坡77公里。
“很大的坡度值”只有12‰,可见33‰的坡度是极大的。在100多年前,机车的动力比建国后的水平低得多,詹天佑专门购置大马力机车,也才满足人字形铁路的需求,以当时的机车水平,几乎已经是极限了,正面冲坡,显然是不现实的。
也有人会问,修一个隧道不就可以了?
我们接着来看:
  机车的力气不大,线路的坡度就不能太大,否则火车会爬不上去。大坡度常常出现在山区铁路中,连续的上坡更为可怕,比如要翻越大山时。今天我们在乘坐火车时,长大隧道(大于1000 米长度的隧道)和山岭间的高桥帮助列车从大山腹中通过,横越高山,而在上个世纪80年代之前,建设技术水平低加上资金短缺,长大隧道的数量少,列车要通过大山,就不是贯穿,而是要先爬上大山再爬下大山。所以说,展线是那个年代穷人修建铁路的常用方法,起因于对现实中如机车功率、隧道和桥梁建设等因素的无奈。但是,穷人的铁路展线,却无意间成就了雄奇的铁路景观。而100多年前的京张铁路,因为是清政府自己筹资,资金短缺是出了名的。以当时的隧道工程技术水平,也不允许修建很长的隧道。
所以总结来看,就是车辆动力、工程技术和资金这三方面限制,使得詹天佑只能选择“人”字形铁路来上陡坡。
======= 100多年过去了 =======
我们再来看看今天这三方面都发展到了什么程度……
先说车。
这是CRH3型动车组(表中为CRH300)和CRH380B型(表中为CRH350)按设计速度进入20‰至35‰的坡道后的情况。CRH380A型性能较表中两型动车组更佳。“均衡速度”是指最后达到匀速时的速度。
京张高铁还走「之」字么?
(来源:何学刚. 中国西部高速铁路最大坡度使用分析. 高速铁路技术, 2011, 2 (3): 13-15, 19.)
可见,现在我们现在用于日常运营的动车组完全可以在35‰的坡道上行驶,不用担心爬不动,而且还能保持100多km/h的行车速度。(这一方面是因为动力技术的进步,另一方面和高铁不用运货也有关系。)
当然,随着技术的进步,我们现在有了更大的回旋余地,工程师们不但要求列车能够上下坡道,还要考虑在列车失去一定动力的情况下,保证列车能够安全运行,以免发生重大事故;所以一般高铁不会采用超过30‰的坡度,隧道还是要挖的——
【京张高铁还走「之」字么?】 -
大长隧道施工技术。
这方面无需多讲,看看最长隧道记录的刷新历史就好了:
京张高铁还走「之」字么?
(来源:wikipedia.org 的页面)
100多年前修个1100米不到的八达岭隧道,都成了写进教科书的创举(误)。而100多年之后,十几公里的隧道已经没什么特别,二十几公里的遍地开花,最长的隧道是一条神奇的天路,隧道专家们已经把目光转向了长达100多公里的渤海海峡隧道甚至台海隧道……
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钱。
京张高铁为了满足游客参观八达岭长城的需要,准备在八达岭滚天沟地下埋深62.7m处设置地下车站(这个车站轨面埋深最深达128m,预定将超过我国境内所有地铁站,成为最深的车站)——连这都要修,还愁隧道钱?
京张高铁还走「之」字么?
(图片来源网络,具体作者不详)
可见,现在车辆动力、工程技术和资金都不成问题,我们无需再利用人字形铁路从第三级阶梯翻上第二级阶梯了。
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附,
新建北京至张家口铁路八达岭越岭段由3044m长的居庸关隧道、71m长的九仙庙中桥和12010m长的新八达岭隧道,越岭段最大坡度30‰(详见新建北京至张家口铁路八达岭越岭段环境影响报告书)。越岭段总投资17.49亿元,由中国铁路总公司和北京市共同出资(详见关于新建北京至张家口铁路八达岭越岭段工程可行性研究报告的批复)。
另可参见:
京张高铁八达岭站为什么选择地下建站?=========================
本文引用《展线——即将消失的铁路景观》出于非盈利目的,亦无意侵犯《中国国家地理》及原作者赵妮娜的权利。因转载本文产生的著作权纠纷,本人概不负责。
■网友的回复
虽然这代表着中国铁路悠久的历史,但,毫无疑问,不会的。现在的隧道技术和动车组牵引功率都不是当年技术可比的。就算贵广高铁 ”换向北“ 也是因为桂林西还没建好呢。另:虽然没体验过但能想到换向有多烦。而且也挺费时间的。
京张高铁还走「之」字么?
20min啊..
■网友的回复
京张高铁还走「之」字么?
人字线旁的站牌
京张高铁还走「之」字么?
京张高铁还走「之」字么?
大白猪(来自百度百科)高铁还在建,估计够呛。但京包线的车还是走了没。不过没几趟车1455/6/7/8呼和浩特-通辽K273/4/5/6/7/8呼和浩特-满洲里还有可以刷北京公交卡的S2线,也是目前唯一运行的内燃动车组(NDJ3和谐长城号,可以到八达岭长城)
■网友的回复
挖隧道 当年詹天佑建京张铁路翻越八达岭的1905-1909年期间 挖隧道的水平和工艺远不如现在 所以要建人字形 就是以长度换高度 具体可以百度一下 铁路展线 的含义
■网友的回复
不会了 直接穿过去。
遇山开路,遇水架桥!
■网友的回复
不走了。
都什么年代了,一个隧道就解决的问题,用得着100多年前的展线吗?
连青藏铁路的西格段关角大展线都被关角隧道取代了。
中国是基建狂魔,记住了。