简述地铁的科技起源.doc

地铁的科技起源在世界的许多主要城市，没有地铁生活会变成什么样？简直无法想象。尤其像巴黎、伦敦和纽约这样的城市，地铁指标牌和出入口几乎随处可见。巴黎地铁站几乎每相隔500米就有一个，伦敦的地下管道将遍布全市的275个地铁站连接在一起，纽约地铁系统面积将近621.6平方公里，有超过450个地铁站。在某些地方，即使路面上看不到地铁轨道，地铁线路也是无处不在的。 大约1900-1906年之间的纽约市政厅地铁站最重要的是，与我们出行密切相关的这些地铁系统历史之悠久，几乎让人无法记起它们是从何时出现的。世界上最古老的地铁伦敦地铁，于1863年开始运行，巴黎的第一条地铁线路于1900年初次开通，纽约的城市地铁则始于1904年。 不无巧合的是，那些世界著名的地铁，几乎都在同一期建成运行。它们诞生的原因基本相同：大量人群涌入城市，超出城市道路承载极限。居民涌入城市始于18和19世纪的工业革命，这段期间，许多技术进步彻底改变了人们的生活方式。人们不再仅仅满足于在农场里干活，而是向往在城市的工厂里寻求出路。同期，还掀起从欧洲移民到美国的热潮，导致美国人口数量从1870年的不足100万，急剧增加到1900年的350万。 由于大量人口涌入，造成城市交通系统瘫痪。尤其纽约，东河和哈德逊河的存在，使得城市只能继续向北扩建，从而加重了交通压力。世界主要城市中主要道路和十字路口变得非常拥堵和危险，异地旅行也变得越来越困难。道路交通情况对人们的安全、商业的可持续发展和政府都构成了威胁。马车是地铁发明之前最普及的大众交通工具起初，市政当局和私营企业也试图通过最大程度地利用好道路和地面交通工具来改善交通拥堵状况。一种叫做公共马车的四轮大车，担负着城内运输的任务。但是这些车占用了马匹、手推车和新兴汽车的道路，对于缓解拥堵状况来说根本无济于事，却使道路变得更加危险和肮脏。有时候，延误和拥挤还会导致暴力事件发生。伦敦市领导最终得出结论，为了保持城市的正常运行，他们不得不建立一个新的交通系统。在地面上空间所剩无几的情况下，唯一的选择就是把这个新的交通系统放到地下。世界各地的其它城市纷纷效仿伦敦的做法。如今，世界上有超过160个地铁系统，其中大部分都是因为城市过度拥堵、污染和扩张而兴建。但是，要想在地下修建隧道，谈何容易？尤其修建第一条隧道时最为艰难。接下来，我们看看地铁隧道到底是如何挖建的，地铁又是怎样运行的。地铁前身1870年到1873年之间，发明家比奇艾尔弗雷德伊利（Alfred Ely Beach）就已经驾驶一节气动力火车行驶在纽约街头。如今，纽约的地铁系统正在酝酿大规模改造，计划新增加一条从长岛到曼哈顿的隧道。隧道掘进机（TBM）将被大量投入使用。掘进机隧道掘进机是一个特别庞大的机器，以至于每次掘出的杂物必须分开运输。它利用阀瓣和铲运机粉碎岩石然后移除碎片，挖凿出一条隧道。最后再通过输送机把这些碎片输送出来，通过工作人员处理掉。虽然掘进机动作缓慢，但这并不妨碍它铲除坚硬基岩石和软土，从而成为挖掘隧道的有力工具。 遗憾的是，修建第一条地铁隧道时还没有这种机器。挖掘人员只能通过自己的双手挖掘伦敦和巴黎这些城市里的地铁隧道。这是一项进度非常缓慢、困难和危险的工作。譬如，仅挖掘纽约的地铁隧道就需要将近8000名劳动者。成千上万的人在施工过程中受伤，超过60个人死亡。即使施工方法得到改进，也不能完全避免施工过程中事故的发生。2007年1月，巴西圣保罗的地铁在施工过程中突然坍塌，一辆小巴士和几辆垃圾车被埋，事故还造成一个80米宽的大坑。这些年来，隧道施工人员用尽各种办法挖掘隧道。有些人使用炸药炸碎岩石，其他人则用可移动式盾牌保护那些在挖掘隧道和建筑物下面的空心管的施工人员。20世纪50年代，一些隧道施工人员开始采用新奥法（NATM），这是一种集合了寻找合适地点以及挖掘方式的新的隧道施工方法。接下来，您可以了解到更多现代化的挖掘隧道方法。在明挖覆盖法挖掘中，挖掘人员先挖一个沟渠，然后在它的上面覆盖上暂时或永远的路面。在明挖覆盖法