鐵道越長城 京張鐵路的故事
京張鐵路是中國第一條典型的山岳鐵道。這條鐵路從北京西直門,經豐台、南口、居庸關、八達嶺、沙城至張家口,全長約201.2公里,1909年10月2日完工通車。是第一條由中國人自行設計完成,不使外國資金及人員的鐵路;尤其使用Z字形路線(中國稱「人」字形軌道)的特徵,成為海峽兩岸皆「膾炙人口」的鐵路。
1904年,滿清政府要興建連接北京與關外的京張鐵路,計畫之初英國與俄國都想派工程師爭取主導權,最後決定由中國自己興建,並指派留美歸國的詹天佑擔任總工程師,兼任京張鐵路局總辦。這條路線最困難的一段,是從南口至八達嶺長城一帶的「關溝段」,不僅地勢險峻,坡度亦大,英國與俄國都認為得開鑿長隧道,其難度很高,加上中國過去並無興建山岳鐵路的經驗,所以列強並不看好,才有建造這條鐵路的中國工程師,恐怕還沒有出世的譏諷之說。於是,當時詹天佑從他親身勘察的三條選線中,選擇出建造成本最低的一條。外國工程師萬萬沒想到,詹天佑會設計以Z字形路線爬升,成功地解決開鑿長隧道的難題,詹天佑的巧思,更讓這條鐵路聲名大噪。
京張鐵路1905年9月4日開工,1909年10月2日完工通車。只花四年時間即完工,由於以Z字形路線避開長隧道,施工時間比原定縮短了兩年,而且建造成本亦比原來預算節省了三十五萬兩白銀。其中鐵路在八達嶺的青龍橋段,為了穿越燕山山脈的軍都山,連續22公里區段其最大坡度仍達33.7‰,以Z字形路線爬升,上行下行路線在青龍橋、青龍橋西站列車必須折返,而且必須要由兩部蒸汽機車一推一拉Push-Pull。不過,詹天佑心知Z字形是經費便宜卻非長久之計,所以後來川漢鐵路規劃時,即表達不要使用Z字形的登山工法,由此可見詹天佑務實重於虛名的偉大胸襟。
京張鐵路完成的前後,恰好是日本山岳鐵道肥薩線,與台灣阿里山鐵路完工之時,不止是三者都有Z字形路段相似,肥薩線也使用兩部D51蒸汽機車一推一拉,興建之初中國也引進的Shay蒸汽機車,與阿里山鐵路不謀而合。換言之,京張鐵路的施工技法與當時國際水準同步,然而不同的是,卻是出自中國工程師的構想,這是相當難得的成就。今日回首,中國京張鐵路與台灣阿里山鐵路,皆是海峽兩岸第一條山岳鐵道,同時期完工,同時保有唯一Z字形路段和使用Shay蒸汽機車,可說是歷史上難得的巧合。
海峽兩岸第一條登山鐵路 京張鐵路與台灣阿里山鐵路差異比較表
開工年 |
阿里山鐵路1906年 |
|
營運時間 |
1909年10月 |
1912年12月 |
監造者 |
詹天佑(留學美國 土木系) |
河合鈰太郎(留學德國 森林應用學) |
使用機車 |
Shay Garrat Mallet |
Shay |
路線特徵 |
之字形路線(青龍橋東、西站) |
之字形路線(第一、二分道等站) |
穿越山脈 |
燕山山脈 |
阿里山山脈 |
軌距 |
1435mm |
762mm |
主線長度 |
201 km |
71.9 km |
最大坡度 |
33.7‰ |
66.7‰ ( 今60.25‰ ) |
詹天佑小傳
詹天佑1861年4月26日出生於廣東茶商的家庭。戊戌變法時期他才12歲前往美國留學,10年後從耶魯大學土木工程學系畢業。1881年詹天佑學成回國,回國後詹天佑先完成新城至高碑店之新易鐵路,但只供慈禧太后祭祖使用。1905年擔任京張鐵路的總工程師,因而聲名大噪。他不只獲得清廷的工科進士,他成功地引進Z字形登山鐵道工法,1909年11月,更成為ASCE美國土木工程師學會的第一個中國人。1919年詹天佑逝世後,今日在青龍橋車站,還建了一座銅像,在八達嶺車站,設詹天佑紀念館,紀錄京張鐵路的史蹟。
由於京張鐵路的坡度很大,詹天佑引進了Z字形路線,與自動連結器Auto Coupler兩種,以利於在火車坡度上運行的美國鐵路新技術。不過,在當時列強欺侮的年代,基於民族自尊,人們不自覺地將其冠上詹天佑發明,然後流傳全世界的中國科學成就,一直訛誤迄今,除少數學者知道真相外,官方也無意更正它,如同台灣阿里山鐵路被訛傳是世界三大的情形一樣。然而,詹天佑遺留的手稿與後人修其傳記,卻早已經紀錄更正,換言之,詹天佑雖知民情訛傳,卻無意居功,在1910年代能以如此胸懷自持,真不愧為一代鐵路工程師之永恆典範。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A9%B9%E5%A4%A9%E4%BD%91
2019年資訊更新 京張鐵路的替代路線
不過,顧慮到京張鐵路關溝段這一帶的坡度瓶頸,鐵路輸送能力較差,中國另外修建從豐台至沙城的豐沙線。1952年9月開工,1955年6月通車,全長106公里。其實,豐沙線是當年詹天佑修建京張鐵路時,三條選線中認為坡度最低,路況較佳,但因開鑿長隧道而造價較高的路線。今日豐沙線,已成為京包鐵路的幹線,並擔任煤運的重任,1972年豐沙線複線完工,1984年更完成鐵路電氣化,現今多數長途客運列車,包含知名的西伯利亞鐵路K3與K4次,都已改行豐沙線,京張鐵路一天只有幾班柴油客車往返,成了歷史性的保存鐵道!2008年北京奧運時,以和諧長城號運行,連接延慶到北京北站,便成名副其實的觀光鐵道。
2019年12月30日,京張高速鐵路(城際鐵路)開通,營運時速可達350公里,高速鐵路不再翻山越嶺,而是走都軍山腹下方的基線,鐵路貫通整座山,全長174公里,擁有各類型橋樑64座,總長約49公里。八達嶺長城站自月台至地面大廳高度有61.77米,搭電梯回到地面約有15層樓高。由於目前2016年開通的瑞士阿爾卑斯山的GBT隧道內車站,並沒有開放營運,八達嶺長城站,成為目前世界陸地上(排除英法與青函海底隧道),世界最深的高速鐵路地下車站。
原書絕版之後,重刊登於以下的圖書
2010年 環遊世界鐵道之旅120選,
2019年資訊更新 刊登於2020年的新書 中國鐵道經典之旅