书城科普青少年应该知道的火车
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第6章 火车知识拾贝

1.哪个国家铁路最多?

拥有铁路最多的国家是美国,而且其铁路营业居于世界第一位。现如今,拥有本国铁路多达260423千米,其中212742千米为一级铁路,轨道延长里程为354813千米。此外,还有23112千米的使用权掌握在美国手里,而并非本国在国内修建的铁路。

1830年5月24日,美国第一条铁路建成通车,长为21千米,起于巴尔的摩抵达埃利州科特。随着经济实力的增强,筑路规模于19世纪50年代进一步扩大,80年代,形成高潮。1850~1910年,长达60年的时间时,修筑铁路多达37万多千米,平均每年筑路6000多千米。

1887年,筑路多达20619千米,这一突破在铁路建设史上,纪录是最高的。1916年,美国铁路营业里程达到历史最高峰,一共拥有铁路长达408745千米。后来,由于其他运输方式迅速发展,线路被不断地拆除和封闭,铁路线路长度因此大为减少。为此,当时的人们将铁路称为“夕阳产业”。

6条横贯东西、10余条连接南北和10余条东北—西南走向的主要干线以及许多支线和地方线路,组成了美国铁路网。现有的美国铁路,由州政府直接管理的是阿拉斯加铁路,而由联邦政府直接经营管理的是全国铁路旅客运输公司,其中的联合铁路公司是联邦政府与私人投资独立经营起来的,而其他铁路大多是由私营铁路公司经营的。最多时,私营铁路公司多达6000家。后来,由于企业之间的竞争,大多合并或破产了,因此数量大大减少,仅剩几百家而已。

为此,美国政府做出许多努力,对其进行了诸多改革。

1976年,国会通过了铁路复兴和管理改革法。自此,铁路运费实行了部分自由化。此外,还对一些铁路公司进行改组或合并,建立铁路更新改造资金和债务保证基金,对没有利润的地方铁路线由政府资助等。由于这一法案的贯彻执行,美国铁路系统在设备、运营和财政等多方面,都有了一定的发展。

国会又于1980年通过了斯塔格斯铁路法,此法认为市场竞争是铁路运价和业务的最有效的一个调节者,因此对铁路的控制从管理上放宽了,而且还给予铁路行业较大程度的自由,这样一来,便促进了铁路在运输市场中的自由经营。

近年来,铁路行业的发展势头大为广阔。

2.火车能够穿越海底吗?

时代在进步,科技在发展,人类的改造能力也越来越强,可谓“上九天揽月,下五洋捉鳖”。虽然人能够行走在地面上,飞在天空上,但是能够穿越海底吗?现在有不少国家已经开凿的海底隧道,让这一设想成为现实。

海底隧道的开凿,是高新工程技术的又一利用,同时也是开发与利用海洋空间的一次大胆实践。修建水底铁路,与修建陆上隧道相比较,无论是从勘探上来说,还是从设计与施工上来说,难度都大大提高了。

近年来,全球已建成和筹划建造的海底隧道共计20余条,其主要分布地为:日本、美国、西欧等,这些国家技术发达,经济实力强。海底隧道存在一个共同的特点,绝大多数是铁路交通的重要组成部分。不过,在有的国家或城市,也是城市地铁和汽车的通道。

在美国,曼哈顿和长岛、新泽西州之间,一共开挖了5条海底隧道,主要是用来汽车通行的。

青函隧道,是日本修建的,是世界上最长的海底隧道。1964年,这一隧道正式开工,由于这一地段地形复杂,再加上火山活动的影响以及特殊的海底地下作业,在施工过程中出现了许多始料不及的困难。在这种情形下,工程技术人员并没有退缩和放弃,他们积极采用更为先进的掘进技术,同时从海峡南北两岸并进。1987年,通车运行。这时,挖出砂石共计上千万立方米,投资金额多达十亿美元。凿成之后,青函隧道便成了贯穿日本南北的大动脉。与此同时,北海道与本州之间的运输能力也大大提高,不再受到气候的影响。这样一来,日本首都与北海道首府之间的直快列车,缩用时数减少数小时。

悬浮式海底隧道,是连接意大利与西西里岛的一条海底隧道。整个建筑采用的都是筋混凝土,管道特别大,位于水中30米深处,此管道既不会下沉,也不会上浮。为了避免车辆通行中会引起隧道摆动,运行车辆采用的全部由计算机控制。

隧道每层有3条行车道,然后上下两层是汽车路线,而火车铁路位于隧道左右两侧。此外,采用这种技术建造的海底隧道有很多优点:比普通的桥梁隧道造价低三分之一,具有较理想的抗震功能等。

英法两国合建的英吉利海峡海底隧道,同样也是杰出的海底工程,海底隧道的建成,使得分隔海洋两岸的人民连接在一起,使铁路运输业从陆地走向海洋。

3.地铁与火车有何区别?

地铁与火车虽然也非常相似,但也有很多不同之处,下面就是地铁与火车的区别:

(1)一般情况下,地铁采用的都是整体无砟道床,也就是铁轨被直接焊在道床上,用鱼尾板将连接处扣好,轨重一般不超过30千克/米。近年来,我国的国铁采用的多为路砟道床加混凝土路枕或木质路枕,轨重高达60千克/米。无枕木铁道——城市轨道交通的主流趋势,然而它并不适用于客货混跑的国铁干线,只适合重量较小的车厢。

(2)目前为止,地铁线路的基本设计思路是:市区内走地下,市区外走地面或高架。这主要是为能够减少建设成本,并未做出相关的规定。

(3)在我国,地铁轨距和国铁火车轨距是相同的,都是1435毫米。在其他大多数国家,一般也同样如此。然而,也有小部分国家是不一样的。由于在设计时要考虑到通风问题,因此动力上地铁都是电力动车组,而火车并非如此,电力内燃并用。不过,二者的控制方式基本相同。

4.世界第一条地铁在哪里?

事实上,世界上第一条地铁出现在伦敦。

19世纪,英国是世界上经济最发达的国家。19世纪中叶,蒸汽机车在英国已经被广泛使用,各大城市间的铁路铺设得也基本差不多了。从全国各地通向伦敦的火车轨道,一直铺到了这一城市的边缘,无论伦敦人想到英国的哪个地方,都可以轻松抵达。

1843年,一位名叫皮尔逊的英国人,为伦敦市设计了世界上最早的城市地铁系统。10年后,由于诸多原因,英国议会才批准在法林顿和主教路之间修一条长不到6千米的地铁。经过十余年的大力建设,这一地铁已初具规模。1863年1月,“大都会地区铁路”正式向民众开放。

5.地铁的挖掘方法

近年来,地铁隧道的施工方法主要有两种:明挖法和暗挖法。明挖法是开挖基坑之后,从上而下施工,先将隧道的主体结构完成,然后再恢复地面的方式。明挖法适合于世界各国的地铁施工,如果地面交通和环境允许的话,大多会采取此种施工方式。我国的北京地铁一号线,就是采用这种施工方式而建成的;而暗挖法如同蚯蚓钻洞一样,全部在地下进行开挖和修筑材料,衬砌结构,并不在地面上进行挖掘。暗挖法最适合于距地面较深处修建地铁这一情况。

6.铁轨“工”字形之谜

一般情况下,火车的载重量都非常大,为了能够承受得起如此重的火车施加的压力,铁轨的顶面必须有一定的宽度以及厚度。不过,一定要保证铁轨稳定,这样的话,铁轨的底面就需要有一定的宽度;由于车轮有轮缘,因此铁轨必须有相当的高度。由于“工”字形铁轨具备这三方面的要求,所以才将铁轨修筑成“工”字形的。如果从材料力学的角度来说,将铁轨设计成这种形式,能够对钢材进行合理的利用,而且还大大增强了强度,所以“工”字形断面,是修建铁路最佳的铁轨断面。

7.我国铁路基本线路

现如今,我国铁路已基本形成以北京为中心,四纵、三横、三网和关内外三线为基本骨架,与众多支线、辅助线、专用线相连接,这一铁路网通达全国的各省市区。

人们通常说的四纵,是指京广线、京九线、京沪线、北同蒲—太焦—焦柳线;而三横是指京秦——京包——包兰——兰青——青藏线、陇海——兰新线、沪杭——浙赣——湘黔——贵昆线;对于三网而言,是指东北铁路网、西南铁路网和台湾铁路网;而关内外三线是指京沈线、京通线和京承—锦承线。

下面对其加以简要说明:

(1)京沪线

京沪铁路北起北京,经天津、德州、济南、兖州、徐州、蚌埠、南京、无锡、苏州,南达上海,纵惯北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、和上海七省市,跨越海河、黄河、淮河和长江四大水系,全长1462千米,是我国东部沿海地区的南北交通大动脉。

京沪线在天津交汇了京沈线,衔接天津港;在德州交汇了石德线,与京广线相连通;在济南交汇了胶济线,可达青岛港和烟台港;在兖州交汇了焦石线,接通石臼所港;在徐州交汇了陇海线;在南京交汇了宁芜线,进而与皖赣线相连通;在上海交汇了沪杭线。

(2)京广线

京广线北起北京,南止广州,横贯我国中部,经过河北、河南、湖北、湖南、广东等省,跨越海河、黄河、淮河、长江、珠江五大流域,连接华北平原、长江中下游平原珠江三角洲,全长2324千米。

京广线是我国关内地区主要的南北向铁路,为我国铁路网的中轴。在北端北京交汇了京秦、京包、京原、京通、京承、京沈等铁路线。在南端广州交汇了京九线、广茂线和广梅汕线,可达香港、茂名和汕头。

(3)京九线

京九线北起北京,经天津、河北、山东、河南、安徽、湖北、江西、广东,南至香港九龙,跨越9省市,全长2364千米。京九线是我国铁路建设史上规模最大、投资最多,一次建成里程最长的铁路干线。它的建设对完善我国铁路布局,缓和南北运输紧张状况,带动沿线地方资源开发,推动革命老区经济发展,加快老区人民脱贫致富,促进港澳地区稳定繁荣,具有十分重要的意义。

(4)北同蒲—太焦—焦柳线

同蒲线横贯山西的南北,从山西的大同到陕西的孟塬,北接京包线,南连陇海线。北同蒲线是指大同到太原这一段铁路。太焦线从太原经长治到焦作。焦柳线自焦作经襄樊、枝城、怀化到柳州。

北同蒲—太焦—焦柳线北起大同,南到柳州,是一条与京广线平行的南北向的交通大动脉,全长2395千米。

(5)京秦—京包—包兰—兰青—青藏线

这是我国北部地区一条重要的东西向铁路干线。东起秦皇岛,经丰润到北京的铁路线为京秦线;从北京向西经张家口、大同、集宁、呼和浩特到达包头的铁路线为京包线;从包头向西经银川到兰州的铁路为包兰线;自兰州到西宁的铁路线为兰青线;从西宁经格尔木到拉萨的铁路为青藏线。青藏线现正在建设中。

(6)陇海—兰新线

陇海线东起黄海之滨的连云港,西止黄土高原的兰州,全长1754千米,连通江苏、安徽、河南、陕西、甘肃五省,沿线经过徐州、商丘、开封、郑州、洛阳、孟塬、西安、咸阳、宝鸡、天水等重要城市。

兰新线起自兰州,向西经张掖、酒泉、嘉峪关、吐鲁番、乌鲁木齐、昌吉、石河子、乌苏、博乐至阿拉山口,全长2459千米。

陇海—兰新线横贯我国中部地带,把经济发达的东部沿海地区与西北边疆地区连接起来,是一条具有重要经济、政治、国防意义的铁路干线。

(7)沪杭线—浙赣线—湘黔线—贵昆线

沪杭线—浙赣线—湘黔线—贵昆线组成了一条横贯我国江南地区的东西向交通大动脉。它东起东海之滨的上海,西到云贵高原的昆明,全长2598.5千米,贯通上海、浙江、江西、湖南、贵州和云南五省一市。这条铁路线对加强华东、中南和西南地区的经济联系具有重要的作用。

(8)西南铁路网

西南铁路网由连接区内的成昆线、成渝线、川黔线、贵昆线等四条铁路和联接区外的宝成线、襄渝线、湘黔线、黔桂线和南昆线等五条铁路组成。

西南铁路网区内的四线环通,成都、重庆、昆明、贵阳各占一角,把云南、贵州、四川和重庆三省一市连接起来。通向区外的主要有五条,北以宝成线与西北、华北、东北相连。东北以襄渝线接武汉至丹江口线,把川、陕、鄂相连,沟通中南、西南、西北三区。东以湘黔线连中南、华东。东南由黔桂线、南昆线入两广并出海。

西南铁路干线网的形成,从根本上改变了“蜀道难,难于上青天”的川、云、贵、渝等西南地区交通闭塞的局面。

(9)东北铁路网

东北地区是我国铁路最稠密的地区。东北铁路网是以南北向的哈大线和东西向滨州线滨绥线为“丁”字型骨架,连接70余条铁路干支线组成。东北地区主要铁路干线有沈丹线、沈吉线、平齐线、长图线、哈佳线、滨北线、通让线和通向林区的嫩林线、牙林线等。

哈大线纵贯全东北,穿越富饶的松辽平原,联结哈尔滨、长春、沈阳三省会和出海口大连港,长946千米。是整个东北地区经济发展的重要支柱和客货运输的主要通道,也是全国最繁忙的干线之一。

滨洲线西起满洲里,中经海拉尔和齐齐哈尔,到哈尔滨,长956千米。滨绥线由哈尔滨经牡丹江到绥芬河,长381千米。滨州线和滨绥线分别在满洲里和绥芬河与俄罗斯的铁路接轨。是我国东北北部地区重要的东西向运输干线。

(10)沟通关内外的三条干线

京沈铁路是联接关内外的主要铁路线。它起自北京,经天津、唐山、秦皇岛,出山海关,过锦州,到达沈阳,全长850千米。

京承—锦承线起自北京,经承德到达锦州,是京沈铁路的重要辅助线。

京通线由北京郊区昌平出发,经内蒙赤峰到通辽。京通线是连接关内外的第二条重要的铁路通道,为连接东北西部地区与华北地区的一条捷径。

8.哪一个火车站最大?

美国纽约市的大都会终点站,占地19公顷,为世界之最。分上下两层,上层有41条铁路线,下层有26条铁路线。每天平均有550多列火车、21万名上下班旅客从这里经过。

大都会终点站于本世纪初,由百万富翁威廉姆·范德贝尔德出资,沃伦和怀特摩尔、里德和斯泰姆两家建筑公司联合承建。

9.哪11条地铁是世界上最著名的?

(1)英国伦敦地铁排在第一位,是欧洲最大的地铁系统。

伦敦地铁,不仅是伦敦城市的主要轨道交通系统,同时也是世界上最古老的地铁系统。位于伦敦市中心,大部分的地铁车辆都是在地底下运行的,在郊区的运行于地面之上。在英语中,伦敦地铁往往被称为管子,这是由于车辆穿行于管道一样的圆形隧道里。

第一条地铁于1863年建成通车,这在当时,是轰动全世界的一大新闻。1890年,电气机车取代了蒸汽机车。现如今,伦敦已经建成的地铁网长达408千米,共有12条路线、共274个运作中的车站,其中160千米位于地下。

此地铁设计独特之处在于,座位是带衬垫的,在天花板上的显示屏能及时提示人们,下一站列车还有多长时间才能到达。

(2)巴黎地铁排名第二,于1900年建成,共有380个车站。

巴黎地铁,是世界上第二古老的地铁系统。始建于1900年,至今已存在一个多世纪了。就在2005年,整整一年的时间,巴黎地铁一共运行了两亿两千六百万千米,运送人次为28亿多。

巴黎地铁共有停靠点366个,上下车站点292个,其中可以转车的站点有55个。平均每两个站点之间的距离为543米,站台长度各不相同,介于75.9~105米的都有,可以停靠一辆4~6节车厢的火车。

此外,这里的覆盖面积非常突出,每500米大约就有一个地铁站,更为重要的是,车站的设计独具一格,彰显魅力。

(3)莫斯科地铁排名第三,是世界上最大和最快的地铁。

莫斯科地铁是世界上最大的地下铁路系统之一,同时也是世界上乘客最多的地铁系统。其建筑规模宏大,地铁站风貌极其华美,正由于此,才中外闻名。1935年,正式通车,列车时速高达120千米,由市中心呈放射状向四周延伸,间以环形线路,位于城市地下,分布极为密集,是连接市中心和郊区绝大部分住宅区的地下交通系统。

车站极多,整个地铁系统共有100多个。于早期建成的车站,非常具有艺术气息,在建筑师和艺术家的妙手之下,以不同的历史事件或人物为主题,采用多种颜色的大理石、花岗石、陶瓷和彩色玻璃,镶嵌出各种浮雕和壁画装饰,再加上各种华丽的照明灯具,大理石地面看上去极为富丽堂皇,这里至少有44座车站非常华丽,因此人们将其称为“地下宫殿”。

(4)马德里地铁,排名第四。

马德里地铁也是欧洲第二大地铁系统。线路总长为141.7英里,另外还有27.5英里在建设中,此地铁是世界上最密集的地铁网络。

马德里地铁安装了电子清洁系统,环境非常好,车票便宜,车站具有浓郁的现代气息。

(5)日本东京地铁,排名第五。

每年在东京地铁282个站点之间上下的旅客有28亿人次,另外,东京地铁还由都电荒川线和上野动物园线两条轻轨组成。

日本列车特别干净,而且从不误点,座位还可以加热。每一站都会及时报站,并且用日文和英文双语进行播报。

(6)韩国首尔地铁排名第六,是世界上最繁忙的地铁。

首尔地铁系统每天运送旅客超过800万人次,而且还拥有世界上最大的地铁站。绝大多数的汉城地铁都在地下运行,然而也有30%的线路行驶于地上。

(7)纽约地铁,排名第七,是世界上唯一一个全天开放的24小时地铁。

纽约地铁是全球最庞大的地铁系统之一,每天运送乘客多达490万。

到目前为止,其站点已经从原来的28个站点发展为462个。整个地铁系统中有很多独特的艺术作品,另外显示列车到站时间的LED屏幕也已投入使用。

(8)蒙特利尔地铁,排名第八。

蒙特利尔地铁位于加拿大,始建于1966年,是一条现代地铁系统。其设计灵感来源于巴黎地铁,不过相对而言,小了许多,总长为37.8英里,拥有63个站点。

(9)北京地铁,排名第九,于1981年开始运行。

相对而言,北京地铁系统比较新颖,最早于1969年开放,服务于北京和周边郊区。自奥运申办成功后的较长时间内,已经陆续投入638亿元人民币,用于扩建地铁,这都是为了更好地应对2008年的第29届奥运会。新的建设将使北京地铁从原来的92千米,拓展到大约为430千米,且票价非常便宜,两元钱即可实现随意换乘。

(10)香港地铁,排名第十。

要说起香港地铁的历史,还得从1979年开始算起。相对而言,虽然香港地铁只有56英里,但每天仍然可运送246万人次,而且其车厢是大容量的空调车厢。香港地铁延续的是英国风格。

(11)圣保罗地铁,排名第十一,是巴西第一条地铁。

在世界上,巴西地铁是最干净和最安全的。圣保罗地铁是巴西第一条地铁系统,由CPTM公司共同运行,其行驶里程大约有187英里,每天运送乘客多达370万人次。