為了盡量減少一般鐵路橋進行現場澆筑需要的工程量,朱有孝還是采取了向機械要效率的方法,薄玨再次被朱有孝找了過來,朱有孝這次提出的問題是要他制造出工程攪拌機和水泥罐車,主要是將鍋駝機的功率加大,然后進行運輸水泥使用,這就需要使用大量的罐車,現在還沒有這類的工程用車,這種罐車的特點是不容易穩定,因為它里面裝載的是流體,這就需要薄玨想法解決,否則就容易出事故。
天才的薄玨將鍋駝機上的傳動軸稍微加長,然后再利用齒輪將方向改變,很簡單的就改造好了攪拌機,但是在運輸水泥罐車的改造上遇到了難題,這在后世也是個難題,要不然就不會發生經常壓死人的事故了,薄玨能做的事降低運輸罐車的重心,盡可能減少晃動對車體的影響,別的方法他也找不到。
湊合著解決了這兩個問題,下面就是關于黃河、長江等大型河流的鐵路橋問題了,這個問題就比較麻煩了,用水泥現場澆筑肯定是不行的,第一個問題就是朱有孝要求的以后必須能夠通過大型船只,第二個就是必須堅固耐用,還不能經常需要維修。這是朱有孝從后世得來的教訓,必須在這個年代就做出嚴格的標準,以后的大型河流上施工建設各種大橋,只能高于這個標準不得低于這個標準。
中國在大型河道上建設的第一座鐵路橋是鄭州黃河鐵路橋,橋長315米,建成時共有1孔,深槽部分有跨長315米的半穿式鋼桁梁5孔,其中6孔位于北端,4孔位于南端,中間淺灘部分有跨長15米的上承鋼板梁5孔。橋梁基礎用內徑3厘米、外徑35厘米、下端帶有直徑1厘米螺旋翼的鑄鋼管樁,但入土較淺,橋墩受沖刷甚劇,依靠拋投大量片石防護,勉強維持行車。由于當時的建橋技術和地理條件限制,大橋橋墩入土深度只有3米,基礎較淺,每年汛期,河床沖刷對大橋的安造成影響。大概是缺乏對黃河沿岸地質的考察,或者受困于當時建橋技術,比利時的公司把橋墩建筑在淤泥里,而非巖石層上,導致橋梁不夠穩固,埋下后患。
在預計中,黃河鐵路橋朱有孝還打算建筑在后世比利時公司建筑鐵路橋的地方,采用鋼構的結構,參照后來新橋的參數,以及車輛通過速度,這座橋肯定要比比利時公司采用的鋼構要粗一些,其次橋樁肯定要下的非常深,也就是必須要深入到巖石層下面,具體需要多大的深度,這還要看雷氏兄弟的能力,但是必須要保證深入到巖層以下,能夠抗擊黃河汛期洪水的沖擊,這是最基的標準。
要保證通航,在黃河上問題不大,在長江上就是一個大問題,在黃河上的問題是黃河是一條懸河,它的河底比地面還要高。當然了,現在這時代還沒有后世那么夸張,但這是一個隱患,朱有孝之所以要重新布局黃河,就是希望這條華夏文明的起源不在成為害河,無論是中上游的水土保護措施,還是下游的分流、蓄洪區,目的都是相同的。朱有孝想要將黃河變成可以通航的經濟河流,雖然黃河不想長江那樣具有豐盛的水源,但是經過中上游的水土保護以后,生態環境就會變得更好,即便是不可能流域通航,也可以分段通航,在河南段通航就是非,F實的。因此這次計劃修建黃河鐵路橋,就必須考慮的通航問題。
在以后可能遇到的通航問題上,朱有孝讓雷氏兄弟詳細的尋找了關于黃河、長江的水文資料,調查一下黃河、長江的歷史上最高水位,并根據最高水位來決定鐵路橋的高度問題。不過有一點,在洪水形成洪峰的時候,并不適合行船,這一點是必須要考慮到的,黃河的鐵路橋設計的不算太高,只要超過最高水位九丈即可,相對的長江的高度就得超過十五丈,畢竟長江的水源豐富,后世的萬噸級別的貨輪只能抵達南京,只是一個永遠的詬病,因此朱有孝讓雷氏兄弟設計的高度都是凈空高度,這樣的話,在這個標準上,豐水期也可以通過萬噸巨輪,平水期五萬噸的貨輪也可以通過,只是施工難度增加了很多,對此朱有孝也不在乎,反正現在也不缺錢,財力完可以支持,就是技術上需要進行研究。
到后來,雷氏兄弟采取的修建方式挺有意思,在黃河上修建鐵路橋時,因為黃河的水量有限,就在枯水期把黃河分成兩個溝槽,在一邊施工時,另一邊過水,修建完畢后,在從另一邊過水,極大的方便了施工。橋墩采取鉆井的方法,雷振聲將蒸汽機搬運到河道里面,利用機械的方式鉆井,將橋墩的根部深深的打入巖層以下三丈深,為了更好的保證穩定,還將根底部分向四個方向打了一丈深的橫洞,利用齒輪轉向的方式,用鉆頭打洞,用鋼筋混凝土澆筑,這個方法耗盡了極大的力氣,但是為了保證橋墩的穩固,有些在所不惜的極端了。
這樣的橋墩在黃河河道上一共修建了一百個,在河道的主流河段都是這樣的特種橋墩,至于兩側的橋墩,就沒有必要費這樣大的力氣了。兩邊的橋臺也采用水泥鋼筋的建筑方式,地基也是達到了巖層五尺,就算是在黃河洪峰到來,也無法撼動橋臺。朱有孝還讓雷振聲考慮到了黃河凌汛的關系,所有的橋墩在迎水面都是采用銳角型的鑄鋼件,就算是再大的冰塊也會被粉碎,不會發生冰塊堵塞的情況。
在長江上修建橋墩就比黃河上困難多了,因為長江的枯水期太短,只能采取水中作業,但是在這個年代,水中作業的難度可想而知,無論是潛水設備,還是水下作業機械,都是沒有從來沒有過的,為此雷振聲費盡了心思來琢磨施工的辦法,但是由于時代的限制,許多后世的施工方法雷振聲是想不到的。朱有孝是見過橋墩施工,但也是在一般的河上,像在長江上建筑橋墩的施工,恐怕只有專業的施工隊伍才能見到,不過在大型河道上的施工情景,朱有孝還是見過的,先做一個密封的圍堰籠子下到水里,沉好后將其中的水抽干(水會不斷的滲,施工期間要一直抽水),在籠子中施工。打地基,下鋼筋籠子,注水泥,等橋墩基座水泥凝結穩固后撤掉圍堰籠子,繼續上面的施工,這種方法比較費時費力,但是也是最佳的施工方法,朱有孝也只能這樣解釋給雷氏兄弟。
修建鐵路橋的施工方案在朱有孝的指點下解決了,不過這是一個漫長的過程,它要比修建鐵路慢得多,因此就在鐵路還沒有開工的時候就得提前開工,雷振聲自己主動承擔了修建鐵路橋的任務,讓雷振宙修鐵路,兩人開始了不同的分工。
無論是京廣線還是京滬線,朱有孝都選擇了避開大山的線路,盡量比修建隧道。在后世京廣線上有大瑤山隧道,這次朱有孝就特意選擇避開,主要原因是施工難度太大,以現在的技術容易出現塌方事件,另外的原因是有可能造成環境破壞,比如山脈中的暗河,可能會影響一片地方的自然水源環境。
設計中的鐵路系統非常龐大,修建鐵路是一個漫長的過程,也許會花費幾十年上百年的時間,除了京廣線、京滬線、隴海線這些主干線之外,還要圍繞主干線修建鐵路,只有形成絡的鐵路交通,才能發揮最大的經濟效益,這在后世是實踐證明了的,因此朱有孝就需要專門的鐵路管理部門,雷氏兄弟就成了大明的工部下面最大的機構--鐵路局的局長,最多的時候部下近百萬員工。
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