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王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

科普小知识 2022-05-01 05:27:15
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口述:王,中国工程院院士、中国铁路隧道集团副总工程师

作者:张,中国经济周刊记者

北京地铁是新中国的第一条地铁。第一期工程长23.6公里,共有17个站点,平均每个站点长1.47公里。事实上,我们今天看到的不是北京地铁1号线,而是包括现在的1号线平果园至南里市路的路段,以及2号线长春街至南里市路北京站的南半环(当时没有“复兴门”站)。由于当时的国际形势,北京地铁一期工程建成了最高等级的民用保护和三级保护,到目前为止,它是中国最安全的地铁。

1965年7月1日,北京地铁一期工程开工。经过四年的努力,它于1970年10月1日竣工并通车。从那以后,中国没有地铁的历史就结束了。

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

*亲自指示地铁计划

北京地铁始于1965年7月,那时我27岁。我毕业于唐山铁道学院(编者按:该校于1972年迁至四川,更名为西南交通大学)。我是新中国第一批地铁专业的硕士研究生。我们那个时代很少有硕士毕业生。我放弃了在学校教书的机会,选择了在铁道部北京地铁工程局研究室工作。

起初,地铁是作为一个主要通道工程在北京修建的,以防止战争准备和疏散人群。我还记得,1965年2月4日,*主席在《北京地铁建设规划报告》中亲自作出了重要指示:“精心设计、精心施工,施工过程中会出现许多失误和失误,要注意随时纠正”,这就决定了北京地铁的建设方针是“满足军事需要,兼顾城市交通”。

从当时的交通状况来看,修建地铁是一个相当“奢侈”的决定。新中国成立初期,北京的常住人口不到300万,只有5000辆汽车。街上人多车少。人们通常步行或乘人力车旅行。甚至有几个人乘公共汽车。在这种情况下,修建地铁作为备战更为重要。

当时,一直被我们视为“老大哥”的苏联对地铁的战备功能有着深刻的理解。1941年,德国军队大规模入侵莫斯科。刚刚建成6年的莫斯科地铁不仅成为了莫斯科市民的避难所,也成为了苏联的战时总部。这无疑给了新中国的*很大的启发。

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

1938年12月24日出生,1964年毕业于西南交通大学(唐山铁道学院)。他是著名的隧道和地下工程专家,中国工程院院士。曾担任助理工程师、工程师、高级工程师、教授级高级工程师、科研院所结构办公室主任、科技发展部总工程师、中铁隧道集团有限公司副总工程师、教授级高级工程师等职务。中国经济周刊记者萧艺摄

建设的总原则是:“战备第一,兼顾交通”

地铁规划进入实质性阶段后,首先摆在领导和施工人员面前的一个选择是:向埋深60米的苏联地铁学习,还是像大多数西方国家一样埋深20~25米?深埋的安全性当然更好,但是北京的地质条件可以深埋吗?关于深埋和浅埋的争论也是曲折的。

自1956年以来,地质部901大队一直负责地铁建设的地质勘探工作。勘探结果表明,北京西部的地下粘土层在地面以下40米,在东部以下120米,而地铁最好建在不透水粘土层上。尽管困难重重,但在“以战备为主,兼顾交通”的大原则下,北京地铁仍决心深埋地下。

1959年,当人们开始设计深埋方案时,他们发现困难比以前想象的要大得多。根据新的地质勘探数据,北京的地下地层有厚且破碎的风化层,地铁的实际埋深将超过原来的预计深度。北京地铁站将达到160米的深度,而红庙附近将达到200米,相当于60层楼高。此外,我们还做了实验并安装了竖井。结果,当竖井达到50米和60米时,它们就无法完成。地下水非常大,无法用泵抽干。地铁会被淹没。在这种情况下,我们向领导请示,将它改为浅埋,离地面约20米,并在上面约1米处增加一层防爆覆盖层,像一顶大帽子,以保护地铁免受飞机轰炸等的影响。

正式开工后,地铁工程有序进行。然而,很少有人知道,在此之前,地铁设计有一个很大的缺陷,甚至施工几乎被推迟,我做了一点“小贡献”。

在项目开始前几个月,地铁一期工程的所有设计图纸都已完成。我被邀请参加地铁设计图纸的审批。在审批过程中,我突然发现了一个严重的问题,所有的设计图纸都没有考虑到隧道贯通误差的问题。这意味着,如果按照图纸进行施工,分别开始的两个甚至几个施工段在最终连接时可能会交错,整个隧道将无法连接成一条直线。在设计中,这种突破性的误差应该包括在计算中,但由于缺乏经验,计算结果少了近20厘米。不要低估这20厘米的小面积。如果你不考虑它,隧道的宽度和高度是不够的。将来,机车可能会撞上墙或设备,轨道也不会铺设。这一发现让参与设计的每个人都大吃一惊。许多人立即质疑并不相信我的判断。

我也非常理解这一点。如果我的判断是正确的,这意味着所有关于这个结构的30,000多张图片都需要修改。这对已经战斗了几年的技术人员来说是非常残酷的。然而,科学不能马虎。为了证明我的理论是正确的,我用当时正在修建的千山门运河做了一个实验。这条运河的断面是笔直的。我对这些部分进行了投影,并把它们扔到了飞机上。参与实验的技术人员可以很容易地看到投影相差20到30厘米。

技术人员最终同意了我的理论,开始了地图修改的紧张工作。经过三个月的艰苦工作,所有30,000张图纸都已更改,原定于今年下半年开工的计划也没有推迟。直到今天,我仍然为自己当时的判断感到骄傲。

神秘建筑:没有媒体报道,市民不知道

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

北京地铁一期工程于1969年10月基本完工,1971年1月开始试运行。图为1981年宣武门站大厅。资料来源:新华社

1965年7月1日,当北京地铁一期工程正式开工时,国务院把地铁列为一项重要的战备工程,代号为“401”。

时任北京市市长的彭真亲自主持了毕业典礼。当时79岁的朱德亲自拿起铁锹,为地铁破土动工。然而,由于战备项目的保密性,当时的媒体没有对此进行报道。就这样,北京地铁神秘地启动了。当时,路上的车辆很少,施工对交通影响不大。居民甚至不知道地铁正在修建。

然而,设计图纸、数据和其他核心信息是普通人根本无法获取的。每个标段的施工技术人员只能得到自己的图纸,这在总图中是看不到的。技术人员需要严格登记图纸。施工完成后,不管图纸有多旧,他们都必须全部归还。因为,即使你看不到整个项目的总体规划,有知识的人仍然可以根据个人数据计算出整个地铁项目的防护等级。此外,专门的*局负责整理和归档数据。那时,设计完成后,设计师必须根据页码提交设计图纸和工作日记。

在1970年10月1日正式通车后,地铁仍然是一个战备项目。因此,北京地铁在通车后很长一段时间都不对公众开放。

这和现在坐地铁不一样。那时,普通人想乘坐或参观地铁,他们都需要持有统一的车票或介绍信才能乘坐地铁。当时,北京地铁站也按其重要性分级:北京站和前门站为甲级站;古城站和苹果园站是丙级站。其余的大部分在第二区。

许多从外地来北京出差的人也想坐地铁去感受一下。有时他们仍然是分组的,前面有解释。地铁已经成为北京的一个观光项目。

从1971年1月15日开始,地铁开始以10美分的价格出售车票。1976年后,北京地铁由军队移交给地方*,先后移交给北京市交通局、北京市公共交通总公司和北京市交通委员会,逐步实现了市民身份。北京地铁正式通车12年后,北京地铁于1981年9月15日正式向公众开放。

最安全的:抗原子辐射,抗化学物质,抗菌

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

1973年4月23日,北京地铁一期工程运营线运营段由原北京站延伸至古城路站,再延伸至苹果园站。照片来源:北京地铁官方微博

北京地铁自规划以来,一直处于特定的历史时期。国际形势相对严峻,迫使我们高度重视国防建设和战备。国家明确提出地下铁路为第三级防护(民用最高等级),并要求有三项防护功能:防原子辐射、防化学物质和防细菌。

北京地铁一期工程是规划方案中1号线和环线的一部分。它是北京地铁的东西向干线,全长30.5公里,其中运营线路从北京站到古城站,全长22.87公里,然后延伸到平果园站,全长23.6公里,有17个车站和一个车辆段(古城车辆段)。该工程由铁道部第十二铁路*、地铁工程局和北京市建设局实施。据估计,战争期间,北京地铁每天可以将五个军整编师的部队从西山运送到北京市区。

地铁配有三层门,在两个车站之间有许多从潜艇上学来的密封门。铜被认为是防爆门和密封门,但成本太高,最后钢门。近40年过去了,地铁一期工程基本没有漏水,质量仍然很好。

例如,地铁反轰炸设计是在100架飞机和100枚炸弹被全面轰炸后,按照确保安全的标准进行设计的。这就像说地面上有一个深坑被炸了,但这一要求并不影响地下结构,因为在顶部有一个抗爆层。此外,遇到战争的人也可以躲在地铁里,就像躲在地下宫殿里一样,直到现在地下宫殿还保留着这种功能。可以说,现在看起来很难看的北京地铁“一号线”实际上是最安全的路线。

从战备到民用

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

1969年8月15日,50多名内燃机车和蒸汽机车乘务员被引入古城车辆段。他们相互教与学,学习与操作,不断提高自己的技术水平。照片来源:北京地铁官方微博

此外,“一号线”上方的道路非常宽,包括*广场前的道路。根据当时的设计,它们可以用作简易机场。现在回想起来,军队的同志们曾经提到过:“从国防的角度来看,比如说,道路建得很宽,电线埋在地下,所以任何道路都可以用作简易机场,直升飞机可以在战争期间*降落。如果炸弹在*广场爆炸,如果道路狭窄,地下水管损坏,将会引起不可挽回的火灾。如果道路很宽,可以设置隔离区,防止火势从一个区域蔓延到另一个区域。”

王梦恕:北京地铁“1号线”是中国最安全的地铁

北京地铁一期运营路线图。

这些战时设计逐渐转为民用。1981年9月15日,北京的第一条地铁开始在国外运营,这标志着北京的地铁也开始为人民服务。从1981年至今,一号线已经成功运营了33年。

到目前为止,北京地铁已经开通了几条地铁线,包括1号线、2号线、5号线、8号线、10号线、13号线等。随着北京地铁8号线二期南段的开通,到2013年底,北京地铁网络总里程将达到465公里。2014年,北京将开通另外62公里的地铁线路,总里程为527公里。到2015年,北京将成为世界上地铁里程最长的城市之一。新中国的第一条地铁改变了人们从战备到民用的出行方式,带来了更加方便、快捷和准时的现代交通。(原名“北京地铁1号线:中国最安全的地铁是如何建成的”)