各項技術標準是怎樣影響鐵路造價的亂談

前言：這是一篇不嚴肅的文，多數是積年累月的直觀感受，零敲碎打的官方信息，以及一個喜歡腦洞的腦袋，歡迎指點錯誤以改進。

鐵路是一個相當路徑依賴的玩意兒，古羅馬的兩匹馬屁股寬度就決定了十幾個世紀後鐵路的一系列標準，而自動鉤又是怎樣從幾個鐵路工人的發明變成另一種遍布世界的尋常事物。

一、軌距及車輛輪廓限界

軌距以最早也是最常見的1435毫米准軌為界，比它寬的叫寬軌，窄的叫窄軌。

常見的如下：

762窄軌（寸軌）：因為軌距只有準軌一多半，目測土方量只有準軌二分之一，也可採用更激進的曲線半徑以進一步節約土建成本。其軌道窄小，相應車輛也只能往小了做，總體線下建設成本與車輛採購成本肯定比准軌大鐵少不少。

因其佔地小的優勢常見於各類礦山支線以做輕量（相對準軌大鐵）轉運之用。

當然那是汽車還沒鋪開的時候的事，有汽車了之後漸漸被淘汰。比如嘉陽小火車，其實沿線可以只需要修一條5米寬鄉道就能基本解決群眾出行難問題。在NHK拍攝《世界蒸汽機車-嘉陽小火車特輯》的時候已經有了大紅毛爺爺，距離國內基建大爆發也沒幾年了，留著也只是情懷。比762還激進的600毫米軌距箇舊寸軌就沒有那麼好命了，80還是90年代就不運貨了，估計死於運量小及公路運輸的衝擊。

1000/1067窄軌：是窄軌裡面用的算多的一種，來源我暫時沒找到，但是估計就是效費比的原因限制了更寬窄軌的出現：1200至1400毫米軌距的土建成本與准軌幾乎無異，然而其運輸能力肯定比准軌低下，那還發展它幹啥呢？直接上准軌不好嗎？車輛現貨還不老少。

在這兩個算準軌打七折的軌距上，既壓縮相對準軌的土建成本，又有不算低下的運輸能力，因此成為準軌線旁最好的聯絡線，以及列強掠奪殖民地的好幫手。

非洲、南亞、東南亞等地的各種窄軌就是基於向宗主國輸送資源的目的而修建，是吸血鬼的獠牙。等到殖民地鬧獨立之後，新的政權沒有技術與資金去改造鐵路，鐵路仍然無法滿足當地人民的需求。

本子比較特殊，是因為開始在本土修路的時候確實沒錢去修准軌大鐵，捏著鼻子接受的1067軌距。等到有倆閑錢想改造的時候發現，其窄軌路網下沒有哪條線路可以說是既不至於大半時間閑到喂鳥（JR北海道無語凝噎並順手砍了幾個單線小站），又不至於忙到一個小時幾十班車（JR東西日本手動點蠟），那就只好湊合用，殖民地上大修特修准軌，挨了一通暴揍之後，修新幹線路網鋪開就直接准軌，不受窄軌的氣。

老石太線也比較特殊，清廷倒是想修准軌，國外貸款只給了窄軌的錢並在借款合同中註明此路僅修築窄軌，也就只好捏著鼻子認了。後來閻老西修同蒲，發現修窄軌確實節約不老少，大為欣賞。要不說老西摳門呢，同蒲選石太一樣的軌距，那不就是可以弄石太的二手車去跑同蒲了嗎，又省了一筆錢。日寇一來，這麼窄的石太怎麼夠蝗軍用，通通拆了鋪准軌。解放之後路網確定用准軌，石太既然早一步換了准軌，那麼只要修復戰時的窄軌同蒲不就完了嘛。然而實際上修復工程可以算重建，重建之後積年累月的零敲碎打，以同蒲大部分路段都准軌電氣化複線為終點。或許這是孤陋寡聞的我知道的唯二窄軌改准軌的成例。

1435准軌：傳說中兩匹馬屁股決定的寬度，英制也是又臭又長的4英尺8又1/2英寸。英國佬首先選擇了這個軌距，因為他們找得到的就是這麼寬的馬車軌距。火車的前身就是礦山上簡易的馬拉米軌車，以及一些運河上行無法行船路段的替代品。在進化成鐵路的時候因為當時蒸汽機體積較小用不上更大的軌距，所以就流傳下來，直至蒸汽機車的終極形態大小伙4-8-8-4輪式蒸機依然只是架在這麼點寬度的軌道上。英國還弄過1432毫米軌距，至少在卡萊爾至格拉斯哥用過，後來還是改1435准軌。

扯得有點遠了。雖然軌距五花八門，但是鐵路開始在全世界鋪開的時候，懂行的多半是英國人，第一批其他國家和英屬殖民地還一臉茫然的把設計方案交給英國人做，所以多是英國標準，准軌就這麼傳遍全世界。等到西歐列強玩熟悉了那一套並能改進的時候准軌網已然成型，想改就沒那麼容易了，畢竟廢棄既有線路就是報廢自家優質資產，沒誰輕易會幹的。本土不能改不代表那些被殖民的處女地不能修其他標準，所以才有依據殖民地不同修建的窄軌、准軌乃至寬軌。

1520俄式寬軌：這個寬度僅俄國及其衛星國一家，是俄國為了避免敵國准軌車輛深入國內而修建（猿首：That"s why I 悲憤！這些渣渣應該統統喂斯大林！），也有沙皇比劃著自己的鬍子讓工程師在准軌的基礎上加了他鬍子那麼丁點長度，拍板俄式軌距的地攤說法，指不定是哪個人編排沙皇呢。這個算5英尺整數的軌距如果是什麼板鴨之類的小國還則罷了，但是如果是在一個面積等於兩個西歐的世界島北方大國，其體量優勢足夠自成一派，知名度又不一樣了。

因為俄式軌距僅比准軌寬了一點，其基建成本及車輛研發製造成本並不比准軌貴多少，對於土地成本基本為零的俄國倒是相當合適，只是這軌距就沒法推廣到國外了。

1600/1676等等寬軌：看得出來，這個軌距帶來的運輸能力其實比准軌高不了多少，成本卻不會比准軌低多少，也就一些在修建年代無足輕重的殖民地甚至小國採用了，在此不多贅述。

還有小鬍子猿首的超級鐵路，只能是一個幻想。軌距四米，道心可以放下鼠爺機動，三層樓高的車廂，連接東西南歐的超級路網，巨大穹頂的柏林新站。。。是猿首幻想征服世界後的大建工程嗎？誰穿越回去給1920年的猿首送套席德梅爾的野蠻系列及瑞典蠢驢的四萌。。。再加幾個城建遊戲也可以。。。

二、曲線半徑與坡道

各類窄軌相對土建成本優勢的其中一項，就是窄軌能採取更激進的曲線半徑與坡道。曲線小說明鐵路可以順著山勢與河流修建，少了很多長隧道與跨河橋，那就能節約出不少錢。而因為窄軌上面車輛重量小，那就是說可以修更陡峭的坡道，短距離內爬升更高的坡度，又能節約坡道限制產生的展線長度。

曲線方面，雲南米軌曲線半徑就有80米的，坡道應該也不小，阿爾卑斯登山鐵路也是有很多極限小曲線大坡道一點點爬升至山頂，以及阿薩姆邦那條十步一展線的寸軌鐵路。但是准軌大鐵曲線半徑在200米上再來個千分之25往上的坡道就相當坑爹了，中國直接淘汰了這種線路，只留著京張八達嶺段作為歷史遺存，而美國的那些落基山小曲線外帶超高坡道就只能多機重聯拉大列硬著頭皮上，私人鐵路公司可沒什麼余錢去做擴能改造，能挖高隧道頂面以通過雙層集裝箱列車已經是資本家大發慈悲了。

我國的曲線是隨著修建時代逐漸變大的。1959年是次困難區段半徑300米，最困難區段250米，之後逐漸加大，到後來120速度級別的最低800米，現在的250客專最低4000米，350客專最低5500米，常用7000米。有人老問為啥我國不發展擺式列車，因為各種新建客專用不上啊，這麼大麴線不用擺式列車一樣能非常平穩跑出來，要是本子或者德佬能修出全線7000米級別曲線的客專，怕是做夢都要笑醒。

坡道方面，雖然大坡道能顯著減少橋樑隧道工程量以節約建設成本，但會嚴重製約線路運輸能力。以當年把成柳兩局坑的欲仙欲死的黔桂線（KMT：阿嚏！誰又在咒我！）為例，作如下純理論計算：東風1雙機牽引定數1050噸，加上兩台機車126噸x2為1302噸，取整成1300噸，東風1滿輪周功率1200千瓦。雙機東風1牽引含自重在內1300噸列車爬升在千分之25坡道上，則其受坡道方向重力分力為

F分=mg·sinA

=mg·tanA(鐵路工程一般默認坡道斜面與水平底面相等，即cosA=1，經理論計算千分之25坡道底面與斜面僅相差萬分之三，在工程應用中精度足夠)

=1300tx9.8N/Kgx0.025

=318.5千牛，

假設此時此時機車提供牽引力正好與坡道分力與軌道摩擦力抵消，則

V=P/F分

=1200kWx1.9(成局一項技術統計表明，雙機重聯內燃機車的後車只能發揮出前車90%的功率，再重聯的話後面幾台功率因數還得掉)/318.5kN

=7.16m/s

=25.8公里每小時，

這還只是純理論直線坡道計算，而黔桂線的坡道同時伴生各種半徑200米的極限小彎道，這種曲線肯定會導致阻力增大而使列車堪堪運行在20公里左右的時速上。由於東風4阿瓜三軸轉向架的中間輪對在試驗運行時多次險象環生，導致讓阿瓜替代東風1的想法只能是想法。如果黔桂線要硬上2000噸甚至3000噸，光靠東風1那可是畫美不看啊。

正在爬升的東風1雙機，可以看到車後面沒多少車皮。此處為南丹縣境內拉易展線，民國時期自金城江修出艱難路段300公里，多是各種R≤200米近半圓弧曲線反覆周折，全線還有另一處套環式展線，在貴州都勻良畝鄉附近。按照本意此處是學青龍橋人字軌折返爬坡，但是被民國交通部下令必須保證車輛行駛順暢，所以才弄出一道地圖上看像是丁丁的展線。

這還只是上坡，只費機車，如果下坡則要廢閘瓦，真叫一路火花帶閃電，那閘瓦摩擦輪對踏面的火花晚上看去就是一條火龍。在某篇要求改造黔桂線的內部刊文上指出，光南丹站每年要消耗貨車閘瓦1000多噸，車輛鏇輪修復踏面損傷工作量增加若干，每年更換磨損軌道工作量若干，全是在黔桂大彎坡道上磨壞的。其他要求改造黔桂線論文當中計算來計算去，若要徹底在舊線的底子上改造，哪怕只是加大麴線半徑至250米的方案都要花費一大筆資金，稿子投出去也只是石沉大海，掛在知網上等待後人考古。這條機務、車輛、工務三方公認的破爛線、等級外鐵路（官方定義），最終以全線新建的方式結束其曲折又暗淡的一生。

吃夠超大坡道的苦，60年代以後，我國新建線路的坡度被嚴格限制在雙機千分之13以下，單機千分之6以下，除非線路條件困難，否則堅決不用超過標準的坡道。現在客專適當放寬，畢竟動車組動力比較強且動軸多，動力都分散到各組動輪去了。

三、建設年代

鐵路作為基建相當重要的一塊，一直是越早建越好，越早建越省錢。早建意味著能找到更好的線位，不用規避某些敏感地帶而多繞路多花錢，也能更接近需要鐵路運輸的客戶。比如帝都，清末就有了環城鐵路，城門邊各站除前門東西二站外沒有一個斷頭站，而京張線緊鄰出京故道，方便施工人員進出。而美國這種，修鐵路時中西部還是處女地的情況，鐵路公司因鐵路沿線多少英里內土地規鐵路公司所有而大修特修。同時人力成本低下（有人說美國每一根枕木下都有一具愛爾蘭勞工的屍首，我覺得還得再加一具華工豬仔的屍首才行），拿勞工當炮灰自然能壓縮成本。

當然，有些時候也不是越早越好。詹公天佑修築京張時，最鐘意的是取近道沿永定河谷逆流而上，但是他發現中間有絕壁路段，鐵路要修通必須打長隧道，而在沒有大型工程機械的條件下爬到山頂打豎井拓展掘進面基本無望。只得退而其次沿居庸關故道強行爬坡，若要車輛順行則需沿東北繞出很遠才能折向西面往張家口而去，故而在青龍橋附近設折返點逆向行車，鐵路自青龍橋站逆向西南再急轉西北自八達嶺長城下挖長隧道出關。不過還好，八達嶺長城附近隧道需要的埋深較淺，故而此方案得以施行，但是擴能改造是不指望了，為此還購入美國最新鉸接式蒸機（2-8-8-2輪式）並在車身標明僅限南口康莊段，嚴禁進入其他路段，算是小小提升線路能力。解放後與黔桂線南北呼應，均為等級外鐵路。為解決機車用煤，詹公還設計督造自門頭溝至木城澗煤礦的支線，一路沿永定河右岸逆流而上，幾乎繞成麻花，算是小小的實踐下京張永定河方案。解放後的首都就是比其他地方不一樣，為加強出京西北方向運力，自丰台至沙城沿永定河谷修築豐沙線。有了技術以後各種長短隧道跨河橋樑層出不窮，自三家店過永定河後一路鑽隧架橋拉直線，算是幫詹公完成一件憾事。

蘇聯磚家一直鼓吹西南三省為鐵路禁區，但是我國還是把西南三省一市的鐵路以一個修建年代較高的標準修通了。這是技術的勝利，更是意志的勝利。但是，工程能力越來越強的中國人覺得這些路還是有些落後於時代，於是當年很難啃的貴昆六盤水至宣威段直接修建新的複線鐵路，而雲貴邊界的天生橋特大橋新橋橋面比舊橋高出一大截，跨河方式也是一個簡單而巨大的連續梁混凝土大橋，比起老貴昆天生橋特大橋那種美式大基座金字塔型鋼架橋，新橋就是帝都13號線跨四環橋的放大版，簡直是一套模板用遍全國。

近年呈現一種趨勢，如果新建線路要經過自家門口，沿線居民定會以各種理由阻撓鐵路經過家門口，不阻撓的也會獅子大開口索要一大筆拆遷費。又趕上這十幾年的基建大躍進，老城區里是容不下一個新火車站了，那就放到外面新區去，正好給新區拉人氣。某城的火車站歷史是這樣的：解放前幾年通鐵路，車站在某作為交通要衝的石橋200米內，下了火車沒走幾步就到；60多年後拆除老站，新站在石橋外3公里遠，坐公交車要個10分鐘樣子；沒過幾年高鐵通車，車站在旁邊20公里外的鎮子上，周邊也變成新區等待開發。現在又有動議要拆掉半舊不新的普鐵站，把普鐵移出老城區，新站建在一個山凹凹里。土地公有制就是好折騰啊。

國外其實也差不多。

東京山手線得以修通還是政府牽頭下了很大決心完成，而最新的磁懸浮中央新幹線也只是PPT，車倒是準備好了，而拆遷征地都還沒影，估計我這輩子是見不到600級商用磁懸浮開門納客那一天了。我倒是希望本子再發揮把昭和精神，把這線修出來打我臉。（拉JB倒吧，我兒子的平成都要沒了，說這些還有什麼用。By 裕仁）

加州人民一直在抵制加州高鐵，而給Acela列車及相關線路升級換代的PPT跟動畫已經出了好幾版，然而就沒見落到實處的跡象。

英國人，額……老佛爺不好啦，華大人要給咱們修鐵路啦！老佛爺不好啦，華大人的鐵甲艦開進泰晤士河啦！6條小學生只有一半能用，這可怎麼辦啊老佛爺！

前段時間德鐵ICE才達到旅速160，看來既有路網太發達也不是啥好事，沒法專線專營，只能客貨混。

這個時代想修鐵路，難哪，建設成本高，賺錢也慢，已經不是一個多世紀以前那麼輕鬆寫意啦。

第一版暫時到這。歡迎指正。

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