城市的地下交通网络——地铁

人口众多、建筑密集的现代化大都市离不开地铁。当今世界上许多大城市已拥有一条或数条地下铁路，这是解决大城市交通拥塞，以及大量、快速、安全地运送乘客的一种现代化的交通工具。地下铁路现已成为城市交通的重要通道，它大大地缓解了地面交通的拥挤状况。

地下铁路出现于19世纪，当时人类已经进入蒸汽机车时代。1830年以后，铁路以英国为中心，在欧洲和美国等地获得了蓬勃发展。然而，蒸汽机车喷出的滚滚浓烟不仅污染城市，而且使得城市里的各种交通工具出现混杂，拥挤不堪，火车无法运行。于是有人提出，建设高架铁路或地下铁路。

最早的地下铁路设计者是英国的伦敦的一名律师查尔斯•皮阿逊。他于1846年向英国首都铁路委员会提出了实施方案。但政府拖至1853年才批准建设地下铁路，其后，又因财政上的困难，推迟了开工时间。1860年1朋，伦敦地下铁路开始施工，在犹斯广场埋下第一根桩。以后又遭到一些市民的反对，历经波折与坎坷，终于在1863年修建成功。1863年1月10日上午9时正式运送乘客。开始通车时，使用6辆机车车头，各牵引4辆客车，每隔15分钟运行一次。第一天运行总计120列，所运乘客3万人。这条地下铁路中间共设了7个站，两头终点站是法林顿大街和帕延顿站。车厢内使用煤气灯照明，光线十分充足。

1890年，德国和美国先后制造出一些相当优秀的电力机车，从此电力机车替代了蒸汽机车用于地下铁路。1900年，法国巴黎举办了万国博览会，地下铁路同时通车，与此同时，德国在柏林修建的地下铁路也于当年竣工。美国为解决高架铁路的喧闹问题，在波士顿铺设了使用电车机车的地下铁路，于1904年通车。

地下铁路有不同的分类方式。按施工方式可分为明挖和暗挖式两种，1860年伦敦的地下铁路就采用的是明挖式。按地下铁路所处的位置又可分为地下、地面及高架线路，地下线路是地下铁路的基本形式。地下铁路可分成许多段，在不同深度的地下建造。例如，有些段是建筑在道路的表面之下，而有些段则建筑在地下数公尺处。地下铁路的车站是沿路线建在地下，靠一般楼梯或电扶梯与地面连通。轨道是使用一般的铁轨。

由于在大城市修建地铁隧道，不可能就在路面上直接开挖，对于地下线路大面积的挖掘、开洞，一般多用“盾构法”。盾构是一种进行地下挖掘和衬砌拼装的专用机械设备，其外壳为圆筒形的装配式或焊接式金属结构。盾构种类较多，但其基本构造均由壳体、推进设备、衬砌拼装机等组成。用盾构施工时，需用千斤顶做挖土推进设备，然后用带有锋利刃口的三角形刀具，与泥土接触卷切掉泥土。当推进到一定距离时，还需缩回千斤顶活塞杆，然后用建筑材料将挖出的隧洞四壁填撑起来，这有些像家庭装潢中拼贴瓷砖或地砖，这就是地铁的衬砌拼装。地铁的衬砌通常是用混凝土砌块来施工的，它们的宽度为1.5-2.0米。完成衬砌拼装后，千斤顶后端再次顶住拼装好的衬砌，向前推动切口环．继续向前开挖。如此循环交替，逐步加长，最终就能挖成长长的地铁隧道。