展线:即将消失的铁路景观

在你乘坐火车时,是否有过这样的经历?当火车行驶在崇山峻岭中时,由于线路坡度过大,火车顺着山势盘旋而上。这种迂回上升的铁路线就是展线。

为了爬坡,展线有“人”字形、S形、灯泡形、马蹄形等多种类型。当行驶在展线上的火车头拖着长长的“尾巴”在风景中盘旋时,盘旋本身已成风景。

但随着铁路建设技术的发展,展线逐渐被隧道和桥梁所替代,而展线上的自然美景和它带给我们的震撼也逐渐被车厢里亮起的白炽灯所取代。

展线:即将消失的铁路景观

图为关角展线群的二郎北展线。三节东风4型内燃机车牵引着货车,运行在二郎车站以北的S形展线上。可以看出列车由图片右侧的车站向远方驶出,穿越隧道后,迂回并爬升至列车现在的位置,接下来将穿过图片左侧的隧道继续爬坡。

穷人的铁路技术

展线:即将消失的铁路景观

兴安岭展线:中国第一个螺旋形展线

展线是展长线路的缩略说法,这个词在兴安岭螺旋形展线上体现得非常明显。在铁路刚刚传入中国的清末时期,修建技术比较落后,无法大规模开凿隧道,外国列强为了加速在中国修通铁路,展线应运而生。

兴安岭展线是中国第一个螺旋形展线,因兴安岭隧道东侧山岩陡峭,东侧洞口至雅鲁河谷段落差大,铁路为了爬升高度需盘旋一圈, 螺旋绕行后进入兴安岭隧道。

直线走在上坡的路上感觉吃力时,按S形曲线走就轻松一些,这也正是展线的设计原理。

成昆铁路(四川成都至云南昆明)的沿线处于不良地质带,曾被视为“筑路禁区”——一个不被上帝允许的、不可能修建铁路的艰难复杂地带。成昆线因为修建之艰苦,与美国的阿波罗登月计划、苏联的人造卫星,共同被联合国誉为“20世纪人类征服自然的三大奇迹”。

成昆铁路全线有乃托展线、乐武展线、韩都路至两河口展线、六渡河展线、巴格勒展线、法拉展线、刘沟支线展线7处盘山展线,线路13次跨牛日河,8次跨安宁河,49次跨龙川江。

设计者铁道勘测设计二院的工程技术人员用智慧的展线,让蒸汽机车牵引列车爬上大山,抵达目的地。为了设计合理的展线,铁道勘测设计二院的工程技术人员完成了超过实际线路10倍以上的比较线勘测,一些勘测者甚至奉献出了生命。

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。其中,从彝良火车站至黄土坡火车站,铁路连绕3圈用21公里的距离爬高了300米。这是我国首例铁路三层越岭展线。

从一层展线彝良站到第三层展线黄土坡站,直线距离只有500米,步行爬山只需15分钟,而火车则需两个机车头牵引走20多分钟。所以从前有一种说法,如果你在彝良火车站没有赶上车,步行爬山到黄土坡火车站,仍能坐上那趟列车。

火车最怕的就是急转弯,当河谷宽度不够时,为了使铁路能够达到所需的转弯半径,就需要建桥梁和隧道来形成展线。彝良展线中的黄土坡3号隧道,是我国目前最长的一座展线隧道,列车穿过这条全长3005米的隧道,等到达出口时,方向旋转了270度,升高了60米。

彝良展线被称为“内昆第一景”。站在对面的山上看去,火车在展线上行驶于西南的崇山峻岭中,长长的列车在两台机车的牵引下慢慢地爬坡,景象蔚为壮观。

展线:即将消失的铁路景观

关角展线群:中国现存展线最密集的地方

关角展线群位于青藏铁路关角山附近,自南山站起至察汗诺站共有5组展线,分别是南山展线、二郎北展线、二郎螺旋展线、洛北展线、洛北南马蹄形展线。关角展线群可能是中国现存展线最密集的地方,因周边山谷的自然坡度较大,而且山谷狭长,青藏铁路一期工程开工时,国内还不具备开凿数十公里长大隧道的能力,所以铁路只好在山谷中不断盘旋,进而爬升高度。

这个展线群中的二郎螺旋形展线最为独特,它是中国唯一一个现存的全露天螺旋形展线(一般的螺旋形展线都在隧道里)。2014年中,新关角隧道通车后,关角展线群被取代。

展线:即将消失的铁路景观

舶来品的中国式辉煌

如同铁路一样,展线也是个舶来品。京张铁路青龙桥站的“人”字形铁路是展线最基本和简单的形式之一。许多书里认为这是詹天佑的创造,其实“人”字形铁路,是詹天佑这位耶鲁大学土木工程专业的毕业生让这一国外技术在中国落地。

有记载的“人”字形线最早出现在1827年,美国人首先在一条煤矿铁路使用了这一技术。之后,这种线路在以蒸汽机车为绝对牵引动力的19世纪,在山区铁路中被广泛应用。只是直到20世纪初,有关“人”字形线路的英文专著才问世。这时,年轻的詹天佑作为中国第一位铁路建设总工程师,开始勘测设计京张铁路。

展线:即将消失的铁路景观

人字形展线:京张铁路青龙桥车站

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。

其实展线在京张铁路之前就已经来到中国。19世纪末中东铁路开始建设,俄国人在线路多处地段建设了展线。滨洲线(黑龙江哈尔滨至内蒙古满洲里)上的兴安岭展线,由一组螺旋展线和一个隧道组成。1897年,沙俄工程师进行了第一次勘测设计,1900年开始施工,1904年由沙俄女工程师莎莉娃负责完成了此项工程。这位女工程师在隧道贯通的前一天自杀了,山顶上还有纪念她的无字石碑,旁边的车站称为沙力站,与她的名字同音。

展线在新中国成立后建设的铁路线中被使用。这一技术方法延续到上个世纪90年代,出现了许多有名的展线,如内昆铁路的彝良展线、宝成铁路(陕西宝鸡至四川成都)的秦岭展线、黔桂铁路(广西柳州至贵州贵阳)的拉易展线、青藏铁路(青海西宁至西藏拉萨)关角展线等,成就了这一舶来品在中国铁路的辉煌。

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秦岭展线:坡度33‰,全路干线铁路中坡度最大的线路

宝成铁路的秦岭展线非常神奇,从宏观角度来看,它是个特大号的S形,但其实细看,里面还包含几个马蹄形和螺旋形展线。虽然秦岭展线已经相对减缓了列车翻越秦岭的坡度,但33‰的坡度还是会增加通过此区段列车的一些作业流程——加挂补机(为提高机车的牵引力,增加两个或两个以上的机车共同牵引列车运行)。

在建设中,展线的类型丰富起来,设计者和建设者们给它们取了形象化的爱称:S形展线、马蹄形展线、灯泡形展线、螺旋形展线等。

展线:即将消失的铁路景观

展线:即将消失的铁路景观

S形展线:关角展线群中的二郎北展线

这种展线是由两个马蹄形组合在一起,在山谷中反复绕圈,进而爬升高度。这种展线比较常见,在近年新建或改造的高标准线路中,也有S形展线,但比最初的S形展线的曲线半径要大许多,以便列车快速通过,比如兰新铁路金昌附近的展线群。

当展线长度较大、所处的地理环境有限制时,展线就必须变得复杂起来,这时的展线呈现出迂回、套线的特点,还常常采取多种展线和隧道、桥梁结合的复杂展线设计。像上文提到的彝良展线是复杂展线,包括了多种形式的展线。

如果对这组展线中的黄土坡3号隧道拍个巨型X片,会看到隧道在山体里面摆出一个圆弧形,又在进口和出口收了一下口,进口和出口的距离只有660米,这让藏在隧道里的这部分展线的线条很像一个放在山体里的灯泡,是典型的灯泡形展线。

展线:即将消失的铁路景观

甘肃天祝的乌鞘岭展线

废弃的展线:它们曾代表一个时代的铁路技术

现在,中国已经出现了很多废弃的展线,它们基本上都是因为通过效率有限而被新线或隧道所取代,比如乌鞘岭展线群被乌鞘岭隧道取代、拉海岭“人”字形折返线群被京承铁路所取代等等。这些废弃展线的路基有的被改为公路,有的被山民改为小道,也有的被杂草埋没,永远地荒废了。

从杨家湾车站到秦岭隧道的宝成铁路秦岭展线,被火车迷们视为“极端”著名的展线。因为它爬得高:起点和终点处直线距离只有6000米,但却升高达680米;它盘绕得长:展线盘绕了27公里;它坡度大:线路最大坡度达30‰。

站在对面的山上望去,秦岭展线就像一条超长的钢铁长蛇,它从山脚择地势反复迂回,身形复杂。山峰在这里是一块块巨石,它聪明地绕着圈儿,最后终于向上攀爬到秦岭隧道口,一头钻了进去。2000多米后它从隧道里出来,进入嘉陵江流域,然后缓缓下山到达蜀地。

专业文献说秦岭展线有3个马蹄形展线和一个螺旋形展线,一个外行人站在那里多半看不明白,但这不影响你被它惊呆并深深地被人类的智慧和力量所震撼:铁路在这里重叠为3层,最高处和最低处相差达817米。上坡时,3辆电力机车前拉后推方驶上秦岭;下坡时,机车和车辆的刹车闸瓦与车轮产生的声音和火花,更给这壮观的景色增加了音像效果。

展线:即将消失的铁路景观

展线:渐行渐远的铁路景观

随着中国铁路技术的不断发展,展线的数量变得越来越少,但这个现在看来较为落后的“舶来品”却代表了一个时代的铁路技术。每当青藏线上的列车在关角展线群的二郎螺旋形展线和紧挨着的二郎北S形展线上行驶时,画出一个近似音符的轨迹,那种震撼的场面是行驶在隧道里所不能想象的。但铁路的发展终究要追求行车效率,我们能做的只是拿起相机,去更多地记录这个即将逝去的时代。

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