人字形铁路为什么可以降低坡度（揭晓原因是什么）

1909年中国首条完全由自己投资，自行设计和施工的京张铁路正式投入运营。

京张铁路，“中国铁路的鼻祖”詹天佑先生的首作，人生得意之作，凝结着设计者们的巧思与构思，本实用新型有效地解决了经费有限条件下火车行进时车头动力薄弱，地势落差较大等困难，为中国铁路事业起步与发展打下坚实基础。

海归少年，矢志报国

詹天佑生于1861年，11岁时，因学习成绩优异，考入清政府组织的“幼童出海预习班”，赴美深造9年。

在美国时，詹天佑不沉溺于声色犬马，而是不断汲取前沿科技成果，矢志学成回国，为民族工业发展作出贡献。

1878年，詹天佑被耶鲁大学土木工程系铁路工程专业录取。詹认为，要实现中国的发展，必须尽早建设完善的网络系统，并配备便捷、快捷、低成本的运输工具，以实现生产要素的全面覆盖，使各地优势互补，加快经济发展，这正是他选择这一专业的初衷。

耶鲁大学作为与哈佛大学并驾齐驱的美国第三所老牌高等院校和著名的常青藤联盟，集中了全球最优秀的教育资源，同学间的争夺自然十分激烈。

然而詹天佑却偏偏是这一群高材生中的尖子生，他在短短3年内便以数学第一名的成绩获得耶鲁大学铁路工程学士学位，他拒绝接受许多国外企业抛给自己的高年薪而匆匆返回祖国。

1881年20岁的詹天佑踏上阔别9年之久的故土，习惯了资本主义帝国的高楼大厦，面对着祖国破败的街景，不禁感慨万千，感觉肩上的重担又重了些。

他不敢拖延，当即找清政府有关部门报告其海外留学工作，一面抒发对国家铁路建设作出贡献的满腔热忱。

遗憾的是，这时中国境内铁路全部由外国人修建，当然还有外国保障团队来维护，詹天佑英雄没有用武之地，只好服从分配到福州船政局工作，在此呆了7年。

尽管詹天佑在铁路设计方面的才华还没有施展效用，但他那颗充满爱国报效之心始终没有动摇。

1884年马江海战，福建水师敌不过法国军舰坚船利炮作战，许多受伤士兵落水遇险，危在旦夕之际詹天佑冒着生命危险跃入江中营救，在江水里泡上一整天，救过无数同胞一命。

詹天佑“失业”期间却一点也没有闲着，无论是广州英语老师还是海图测绘兼职工作，都可以通过很强的学习能力与实践能力触类旁通，迅速达到他人要研究十多年才有的水平。

在他勤奋的努力与天才的加持之下，在不到一年的时间里，绘制了近代我国沿海形势最为详细的地图。

詹天佑在1888年守得云开月明进中国铁路公司当工程师。

尽管叫中国铁路公司，但其实那时在中国修的铁路全由洋人出资，洋人设计，中国只管供应廉价劳动力，全无自主之说的詹天佑纵是一肚子的才气也只会对洋人设计师出手。

中国铁路公司当时正建造津渝铁路由天津至山海关，该铁路将跨越滦河，按常规需在滦县与昌黎县交界处建造跨河铁桥。

然而，在实地考察中却发现一个问题：滦河泥沙层较预期厚，中上游落差达700米以上，泄洪量高达每秒34000立方米，水流异常湍急，建设难度很大。

为解决这一问题，李鸿章先聘请英国顶级桥梁建筑师金达先生，再招徕德国和日本设计师，但这三位着名设计师却长期来现场勘察，却只能无奈地摇摇头，都说这是不可能完成的任务。

正当许多工业强国设计师束手无策之时，詹天佑却毛遂自荐要自己承担铁桥建设任务，并表示那是中国铁路，要中国人自己去解决。

滦河大桥

英国设计师金达起初对詹的才能并不信任，但想到工程停不下来，干脆死马当活马医了，于是就同意由他来尝试。

詹天佑等人的时机终于到来，他能够顶天立地接下这烫手山芋自然已胸有成竹，他将西方先进经验与自身创新相融合，发明“气压沉箱法等”，较好解决水下施工作业中氧气来源难题。

不久，铁桥桥墩全部浇注完毕，比原定速度还要快得多，许多外国专家对詹天佑赞不绝口，甚至说“incredible”、（不可思议）。

京张铁路：工期紧，经费少，困难多詹天佑：这些不是问题

1905年清政府找詹天佑主持京张铁路建设，使这时44岁高龄的詹激动不已，但高兴劲没有维持多久便被一盆凉水浇到了头上。

负责人对詹天佑说，铁路若按洋人方法修建，起码需要2000万两银子，清政府拿不到那么多钱，每年最多只能花100万两。

没想到詹天佑不为这么大的资金缺口所吓倒，接受任务之后，马上就把自己的几名得力学生、工人组织起来，身背多种笨重测量仪器，在崇山峻岭中穿梭实地勘测。

他们彻夜难眠地敲定工程方案、画出铁路设计图、又头脑风暴地集思广益、持续优化、再接再厉、工程预算一缩成一团，终于交上一张可以付诸实施的京张铁路蓝图。

京张铁路八达岭段有个陡坡，若按洋人设计，就得在山上挖地道，这工程费时费力又花钱，所以詹天佑毅然抛弃了它，勇敢地试图用人字形铁路来解决。

詹天佑采取了把铁路依山而建，而不是开挖隧道的做法。但这就产生了修建铁路坡度过大、既有车头牵引力不足等问题，对行车安全很有影响。列车一旦在山间陡坡上出轨，其后果将不堪设想。

詹天佑听了怀疑的声音，笑了笑，只是说了句：“一台车头拉不下来，要是用两台怎么办？”

过去铁路均为单轨且换车头十分繁琐，须于车站作业，詹天佑京张铁路所采用之人字形轨道路线，可使缓坡之火车衔接候车之另一火车头，形成一端一尾部均为火车头，即“折返线”降坡原理，彻底解决列车快速更换车头、陡坡功率不足等难题。

1909年9月24日京张铁路比原定提前两年建成通车，在铁路建设四年中清政府实际分配白银722万两、开支693万两、结余28万两白银。

也许您认为693万两亦已足够，但不妨比较一下同时期建成的另外几条铁路每千米建设费用——沪宁铁路为12.29万两、津浦铁路11.9万两，京汉铁路9.56万两，京张铁路只有4.86万两，但其建设难度比那些铁路要大得多。

没有詹天佑卓越的团队管理与顶层设计，京张铁路等工业奇迹肯定不会发生，也肯定无愧于中国“基建狂魔”创始人。

京张铁路圆满收官遗址公园的出现

京张铁路自建成以来100余年来，始终担负着重要的客货运输任务，其间进行了多次改造和增建，有力地缓解了因经济社会快速发展而造成的运输压力。

2016年，由于京张高速铁路的建设，经历了百年的风雨，见证了中国从弱到强的功勋铁路终于可以休息了。

2018年首批中国工业遗产保护名录出炉，京张铁路在列。

2019,年，京张高铁开通，从1909到2019,，跨越110年，列车时速从30公里/小时提升至350公里/小时，见证了中国铁路的发展，也见证了中国国家实力的提升。

尽管詹天佑笔下的京张铁路因时代的原因而“废弃”，但是作为中国人民不屈不挠民族精神的标志，却不应该为后人所忘记。

2017年岁末，京张铁路遗址公园启动建设，计划对京张铁路旧址进行公园改造，我国工业文明和历史记忆中的“老物件”将获得重生。

京张铁路遗址公园由3类铁路遗迹组成：

1、火车站原址：清华园火车站，新建清华园站，西直门站

2、沿铁路分布的建筑物有：西直门机务段的建筑群，焊轨厂，中科院清华园新站的货仓，道口信号亭等

3、铁路上的遗存包括：钢轨、道岔、信号机、里程碑、坡道碑等。

将郊区的绿色引入城市，打造北京的“城市花园”，将铁路遗迹点缀其中，以人行步道和自行车道连接，为市民提供一个放松、放松、健身的好去处。

通过一段时间的社会征集及专家市民投票决定京张铁路遗产保护规划设计主题“三线织锦美丽京张”。

京张铁路遗址公园拥有三条主线：历史线、生活线和创新线，它们象征着对中国发展历程的纪念，象征着共建共享，象征着希望与新生，并将各大主体功能片区和节点有机结合起来。

三线串联京张铁路前生今世，无时无刻不在提醒着我们要铭记过去，奋斗现在，承前启后。京张铁路遗址公园以京张铁路遗迹保护为前提，以场地所提供的多样化设施与服务为支撑，全频段分享多元生活，同时借助科技创新手段在园区内营造一个具有相当未来感的科创空间。

由于各种原因，京张铁路遗址公园一期工程仍在建设中，虽尚未解开谜团，但根据披露信息来判断，遗址公园科技含量高，文化艺术成分仍很令人期待。

有关人士表示，该遗址公园计划以文化演艺形式展现京张铁路传承人，以现代创新手段刺激旅游者感官、提高旅游者互动参与感。

比如采用全息投影技术时空长廊将过去与现在联通起来，使人无法分辨眼前是真是幻，在这种如梦如幻，似假似真的经历下，对京张铁路发展史进行再认识。

“詹天佑号”火车体味着都市的慢生活

此外，遗址公园内还将保留京张铁路原铁轨的一部分，并对燃煤蒸汽机车和车厢实施改造，同时使用北京站至延庆南站S2线，实现了每天一班来回低速观光列车的感受，该线取名为“詹天佑号”观光列车。

今冬奥会期间京张铁路（张家口）800米线路已开通试运营，若该线长线列车能成功开通，势必形成独具特色的全域火车旅游文旅工程，火车票“一票难求”之日一定会东山再起。

“詹天佑号”列车还非常贴心地结合当下年轻人热衷的“打卡”旅游模式，绘制全线导览活动手册与重要节点设计纪念印章。

在指定景区内拍摄照片或者执行任务均可获得相应贴纸或者奖章并集满奖品，这项活动是为了提高京张铁路遗产文化参与程度和建设流动京张铁路博物馆而举办。

铁路出行便捷、快捷、性价比高，在城市发展中发挥着重要作用。随着其他交通工具的兴起，“铁老大”的日子已不复存在，许多铁轨被淹没在历史的洪流中，但铁路遗址在文化、社会经济、环境美学等方面的重要性仍然不可忽视，保护和开发铁路遗产也反映出一个国家的文明程度，需要谨慎处理。

京张铁路在静态保护中充分发掘铁路遗产价值，描绘展示历史、符合未来发展趋势的动态图景，使废弃铁路重焕生机，并为类似历史遗迹保护指明方向。