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金達笑著說：“我這次是到張家口游獵來的，只是順便對京張鐵路的一些地段進行了測量。”他望著這一帶的群山，，抬手輕輕地按了按帽檐，問道：“詹，你覺得這一帶地形怎么樣。”

詹天佑也回望著眼前的山嶺說：“袁大人曾告訴我你會來測量的。客觀地說，這一帶地形確實很復雜，但是我們經過反復和慎重的測量后，已經有一些初步設想了。”

金達說道：“詹，我發現京張鐵路沿線的情況比我預先設想的要糟糕得多，特別是南口到岔道城之間的線路困難程度大大出乎我的意料。你明白我的意思~！”

詹天佑在關溝一帶測量的過程中已有這種感覺，但他一直沒有講出來，因為怕影響跟隨他的兩位學員的情緒，徐士遠與張鴻誥可能也感覺到這一點，但詹天佑在修筑灤河大橋及修筑新易鐵路的影響，使兩個學員堅信詹天佑能夠解決好關溝一帶地形復雜的問題。現在金達講出來了，詹天佑當然得作出回應。詹天佑說：“這里復雜的地形確實增加了修筑鐵路的困難，但總是可以想辦法解決的。我們對此有信心。我們中國有句話，叫做人定勝天~”

金達搖了搖頭，說道：“袁大人給朝廷奏折中說需要500萬兩銀子，我看從北京到張家口的鐵路要成功修筑的話，這個數目是遠遠不夠的。”

詹天佑一怔，問道：“這個數目是誰告訴袁大人的？”

金達指了指自己，說道：“就是我，當時我只是憑經驗推斷，沒有想到會有這么多困難，現在看來，當時報這個數目給他是草率了一些。”

詹天佑問道：“那么，以你的經驗判斷，你現在認為應是多少銀子才能完工？”

金達搖了搖頭，說道：“暫時還無法準確地測算，但我估計應不少于700萬兩銀子。怎么樣？你那邊有結果了嗎？”

詹天佑說：“我的預估與你現在的數字差不多，不過精確的測算還要等我完成到張家口具體的測量之后才能得出結論。”

金達說：“從沿途情況來看，你很可能要開挖一系列山洞和隧道。”

詹天佑說：“是的，我也有這種想法。”

金達說：“萬一要在這么艱難的山區開挖山洞，你打算怎么辦？”

詹天佑說：“現在還沒有想好，不過，我總會想到辦法的。”

金達笑了笑，說道：“用你們中國人那種傳統的人工開挖太費時間，即便用上炸藥，進展也不會太大。我建議，你最好請日本公司來幫助你們挖山洞，因為日本人有先進的開挖機器，而你們大清國則沒有。”

詹天佑一擺手，正色道：“袁大人給朝廷的奏折已講明整條鐵路不用外國人，所以即使要挖山洞，我也要執行袁大人的指示，必須用中國人！哪怕是用雙手挖，我們也要自己來。”

聞聽此言，站在詹天佑身邊的徐天寶對詹天佑愈加敬佩，他往前一步，說道：“金先生請放心，既然我能造出合格的鐵軌，就能造出挖掘山洞隧道的機器。”

金達露出輕蔑地笑，他剛想出言譏諷，但是金達看了看一臉嚴肅的詹天佑，還是把話咽了回去。于是，金達話鋒一轉，說道：“俄國人要求袁大人和胡長官在修筑京張鐵路時不用外國人，這是俄國人在撒謊，其實，俄國與英國之間并沒有關于長城以北鐵路除了俄國工程師外不得用別國工程師的規定。故袁大人對于總工程師還沒有決定，應在你我之間，但不是一定就是你。”

詹天佑一聽，金達這不是擺明了在公然挑戰嗎？當然他知道金達說的也許有道理，但袁世凱已當面告訴自己京張鐵路不用外國一分錢，不用外國一個人，目的就是要向外國證明，大清國雖然被列強欺侮，但大清國的財力、人力仍然是有實力可以做好任何一件被列強認為是不可能的事情的。

詹天佑更相信袁世凱的話，他平靜地對金達說：“袁大人決定用誰做總工程不重要，最重要的是，要對大清國有利。”

金達笑了笑，說道：“祝你成功！詹。”說罷，金達又帶著他的隨員離開了

望著金達遠去的背影，徐士遠憤憤道：“這個金達太目中無人了，袁大人已表明京張鐵路不用外國人，他還要自以為是？？？”

詹天佑笑了笑，說道：“你也別不服氣，金達在大清國修了二十多年的鐵路，不管是在李鴻章大人時期，還是在袁大人手下，都成功主持過一些大型鐵路工程，朝野對他的技術能力和職業品格都沒有人懷疑，此前，袁大人也告訴過我，請金達也測量京張路的有些線段，這說明袁大人對金達并不懷疑，倒有可能是考慮到這一帶山路的險峻，對我們有所顧慮，雖然對外說不用外國工程師，但袁大人會把金達作為一個最后的押寶。”

張鴻誥有些沮喪地說道：“袁大人應該相信我們自己人，而不是外國人，比如海關的赫德，就算他人品尚可，但縱觀世界各國，哪有海關掌握在一個外國人手里的？”

詹天佑說：“我在美國留學時，那里的老師與家長也是很善良的，當時住在我們哈德福駐洋肄業局附近的著名作家馬克吐溫先生，也是一個很典型的有正義感的西方人，當朝廷要我們提前返國時，他還與耶魯大學的校長樸德等人給我國的朝廷聯名寫信呢。西洋人中也不缺正義之士，所以當初義和團見了洋人就殺，這就有點過頭了。”

徐士遠說：“外國人有正義是好的，可歸根到底還是要我們自己人爭氣啊。”

詹天佑望向一直被自己撂在一邊的徐天寶，說道：“徐老板，不好意思，把你晾在一邊那么久，剛才你所說的，能造出挖掘機器的事情，真的可以做到嗎？”

徐天寶一拱手，說道：“可以，徐某一定不會辜負大人的信任。”

詹天佑說道：“錢，大清有。人，大清也有。大清唯一缺的，是時間呀！”

金達所說的專業的挖掘機械，其實就是蒸汽鏟。1833年，美國費城的鐵路工程承包商威廉?奧蒂斯（williamotis），著手研制以蒸汽機為動力的挖掘機。1835年，第一臺蒸汽機驅動的單斗挖掘機制造成功。這臺挖掘機采用半回轉、軌行式、鐵木混合結構、桅桿大臂結構類似起重機，斗桿裝在大臂上，挖斗裝在斗桿上。蒸汽機驅動卷揚機通過鏈條和滑輪組升降挖斗，負責伸縮斗桿的齒輪也靠鏈條傳動。機器兩側各有一人，用繩牽引實現大臂的回轉，同時還負責操作挖斗門閂。整套挖掘裝置包括蒸汽鍋爐，全部安放在四輪鐵路平車上，外形就像蒸汽火車頭前面加裝了起重臂式單斗挖掘機。這臺挖掘機通過不斷延伸鐵軌實現帶狀開挖，每小時挖掘量約為35米立方米，比較適合鐵路工程建設，因此人們稱之為鐵路鏟。

1837年，威廉?奧蒂斯研制的第一臺“費城鏟”投入鐵路工程建設。然而遺憾的是，奧蒂斯沒等改進自己的設計，便于1839年英年早逝，時年26歲。就在這一年，奧蒂斯發明的蒸汽鏟正式獲得專利。但是早期的蒸汽鏟，由于回轉機構僅僅在前部吊桿的部分，回轉角度有限，還得靠人力實現；蒸汽機功率也不大，挖掘力小，斗容也小，動作也不會很快；需要加煤加水，還需要不斷鋪設軌道，整體的效率是很低的。再加上當時人工相當便宜，和奧蒂斯家族嚴格的專利保護，這種蒸汽鏟未能大規模應用。威廉?奧蒂斯死后，“費城鏟”的生產陷于停頓，直至19世紀50年代以后，奧蒂斯家族才重新開始生產，但產量很少。

奧蒂斯的專利過期后，很多公司進入這一領域，此時各種建設對蒸汽鏟的需求也急劇增加，到19世紀70年代以后，蒸汽鏟的發展進入黃金時代，并不斷得到改進，應用于露天礦剝離。1880年出現了第一批以蒸汽式拖拉機為底盤的半回轉式蒸汽鏟。這一時期，在美國大湖地區，特別是俄亥俄州涌現了眾多蒸汽鏟廠商，主要包括bucyrus、marion、ph、linkbelt等。此外，歐洲也有了自己的蒸汽鏟廠商，如德國demag、意大利fiorentini、英國newtonchambers等。這一時期，歐美國家的大規模鐵路建設，已經完成或接近尾聲，原本用來修筑鐵路的蒸汽鏟，被應用到開挖運河、礦山等其他領域。

所謂日本公司擁有專業的挖掘機械，其實也就是日本人從歐美購買了機器而已。而金達作為英國人，之所以推薦日本公司，只不過是基于英日同盟的條件反射而已。

一回到元寶山，徐天寶立刻下到主控室，開始查閱有關挖掘機的資料。作為中國人自主設計建造的第一條鐵路，徐天寶下定決心，一定要盡全力幫助詹天佑。

92打敗愛迪生

在19世記末期，英國開鑿曼徹斯特通海運河時，已經開始大規模使用蒸汽鏟開挖河道。該運河長58公里，寬14-24米，深約9米，1887年開始修鑿，1894年通航。20世記初開鑿巴拿馬運河時，蒸汽鏟發揮了關鍵作用，使得美國人能夠完成法國人留下的爛攤子。巴拿馬運河總長82公里，寬的地方達304米，最窄的地方也有152米，水深13-15米。1879-1889年間，法國人用了10年時間只完成4/1的工程量。1904-1913年，美國人又花了10年時間，終告貫通。該工程共挖運土石方2.59億立方米（約為三峽工程2倍），主要依靠炸藥和蒸汽鏟。典型的施工方式是，在蒸汽鏟的軌道旁邊，平行鋪設出渣用的鐵軌，出渣小車由人力或畜力或蒸汽機車牽引。

原本以為制造蒸汽鏟會是塊難啃的硬骨頭，但是徐天寶把公司的技術骨干召集一齊，并說明情況之后，眾人卻顯得不以為然。

馬福成首先表態道：“當年我在馬尾船廠，兵艦、大炮都能造得，這蒸汽抓斗還能難住我？”

貝格爾也說道：“雖然我沒有造過這種東西，但是不可能難倒我的。”

特斯拉、內德維德兄弟、約翰霍蘭等洋工程師也紛紛表態，說做蒸汽鏟易如反掌。徐天寶手里早就準備好了蒸汽鏟的全部圖紙，就怕技工們做不來，既然他們都表示沒有問題，那就最好不過。于是，一群工程師們立刻開始分工協作。十天之后，一臺三個人那么高的大型蒸汽鏟就組成完成了。

針對早期蒸汽鏟的缺點，振華機器公司的蒸汽鏟為了提高挖掘能力和效率，適應更大更艱難的工程，加大了蒸汽機功率以及大臂和斗桿的長度，斗容也加大了許多，輪、軸數量也相應增加，因而整機的體積和重量也相應增加。

但這還不夠，底盤是個大問題。為了更靈活地挖掘，適應各種工作場合，19世紀80年代英國人發明了全回轉裝置，但直到20世紀20年代才被普遍采用。由于大功率蒸汽機重量太大，一些大型鏟無法采用全回轉的的形式。這可難不到振華機器公司，新式蒸汽鏟不光有了全回轉的功能地盤，而且還擺脫了鐵軌的束縛，用上了節銷式履帶底盤，為了克服機身本身的重量，這部蒸汽鏟被安上了4條0.48米寬的履帶。

本來徐天寶打算一步到位，直接讓蒸汽鏟使用柴油發動機，但是考慮到中國目前的柴油主要依賴進口，所以還是放棄了。這部蒸汽鏟被起名叫“愚公”，取古代傳說愚公移山之意。

為了檢驗新出廠的蒸汽鏟是否耐用，第一臺“愚公”被運到了大青山制鐵廠進行測試。鐵礦石來源于大青山的露天鐵礦，蒸汽鏟把鐵礦石舀進輕便鐵路的蒸汽小火車頭拉動的車廂。車廂被拖運到大青山制鐵廠的裝卸臺，當車廂的底部向外翻轉時，車廂內的鐵礦石便卸入凹地。滑運道使鐵礦石從凹地進入運礦石的運料車。運料車把焦炭、石灰石和這些箱子里的礦石一起運至高爐頂部，將它們倒入高爐內。于是，高爐開始生產，鐵水包車把仍然火熱的生鐵轉移到混軼爐，然后再轉移到平爐。就這樣，實現了燃料的節約。接著，平爐開始出鋼，鋼水流入巨大的鋼水包，從那里，再流入放在平板車上的鑄模，一輛機車把平板車推到若干凹坑處，除去鑄模后赤裸裸地留下的鋼錠就放在這些凹坑里保溫，直到扎制時。傳送機把鋼錠運到軋機處，自動平臺不時地升降，在軋制設備之間來回地拋出所需形狀的鋼軌。由此產生的鋼軌具有極好的形狀，如果有少許偏差，就會被拋棄。用交流電驅動的起重機、鋼水包、傳送機、自動傾卸車、卸料機和裝料機使從礦井中的鐵礦石到鋼軌的生產威為一件不可思議地自動的、生氣勃勃的事情。