世界上第一个地铁怎么来的？
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地铁作为一种便捷而又实惠的交通方式，在我们的生活着起着极其重要的作用。
各城市地铁线路示意
中国的地铁发展非常迅猛，早在1965年，北京就已经在着手地铁建设。截至2018年底，北京地铁运营里程达626千米，上海运营里程达705千米。
欧洲有几十个城市建成并开通了地铁，或者是以类似地铁的方式运营的轻轨或有轨电车。
来源：http://UrbanRail.net ，
红点为地铁，蓝点为轻轨。
那么，世界上第一个地铁是怎么来的呢？
伦敦帕丁顿火车站
地铁名字的由来出自当年的宣传画报，标题中的“Underground”这个词渐露头角。后来直接成了“伦敦地铁”的代名词。
1863年初的伦敦，世界上第一条地铁线路震惊了整个城市，在当时，在城市地下打洞并且安装轨道是一件不可想象的事情。当地的牧师甚至指责地铁开发公司在自掘坟墓，大多数人认为这是一件不可能完成的事情。
在历时三年的施工和多方阻挠后，大都会地铁（Metropolitan Railway）投入了运营。1863年1月10日，伦敦三万民众在地下试乘了四英里场的地下铁路。
地铁最早诞生于英国有其历史因素。伦敦作为当时世界上最大最繁荣的城市，长期处于交通瘫痪的状态。马车、街边小贩和日常通勤的路人，让道路变得异常拥挤。
维多利亚时期的空想家查尔斯.皮尔森第一个想到要将路挪到地下。在1840年左右，他不停地游说当局建设地下铁路，但反对者认为这个想法是不切实际的，因为当时的铁路仅仅能够穿过山洞，怎么可能修建出穿过城市中心的铁路呢。
问题的解决方案很简单，那就是——明挖回填技术（Cut and Cover）
这项技术需要先将马路挖出一条巨大的壕沟，然后使用砖块进行封顶，最后对沟壑进行回填。这种方法不仅会对路面造成巨大的破坏，有时还需要拆毁地上的建筑。
1861年位于国王十字车站附近的明挖工点的素描画
由于技术的限制，地表建筑物会因为地铁挖掘工程造成地基不稳，并且由于坑积水和某些地层土质疏松垮塌，天气的原因也常常会对工程造成极大的影响。
1862年6月，舰队河（River Fleet）洪水泛滥，法灵顿工地遭到破坏
经历过多方阻挠和克服了种种困难，担任工程负责人的资深铁路工程师约翰·福乐（John Fowler）最终完成了大都会地铁工程。在地铁试运营当天，还是有很多市民争相前往体验并直呼真香。这条地铁很快成为了伦敦交通的重要组成部分。
新的地铁很快建立起来，新的商圈在地铁站周围孕育而生。三十年间，伦敦地铁系统增长到80公里。
地铁在城市中心为地下铁路，在郊区就成了建在堤坝上的地上铁路。然而，伦敦还在不断扩大，每个人都希望能使用上地铁系统，而常规的明挖回填技术已经越来越捉襟见肘。大多时候伦敦市中心的楼房、管道和天气等原因导致这项技术难以实施。人们需要新的技术来建造地铁。
钻挖式隧道技术的问世让人们看到了希望，这种新的技术只要几十甚至十几人的团队就可以在地下深处挖掘隧道。
由于不用挖开地表，使用新技术挖掘的隧道往往要比明挖回填的隧道深很多。并且新隧道的挖掘不会对地表造成影响，更不用拆毁地面的建筑和埋藏的管道。
第一条使用新技术挖掘的深层隧道地铁线——城市及南伦敦铁路在1890年投入运营并获得成功，近十条铁路在接下来的二十年间陆续建成。
这项革命性的新技术甚至被用于挖掘几条从伦敦泰晤士河下经过的地铁线。
二十世纪初期，布达佩斯、柏林、巴黎和纽约都建成了地铁线。
而今天已经有55个国家的160多座城市，都修建了地下铁路来应对地上交通堵塞。
一千年前的人们大概想象不到每时每刻都有钢铁巨龙在地下呼啸而过的场景，几百年前的人们也想象不到有一天能坐在钢铁巨鸟里在空中翱翔。科技最大的魅力便是，你永远不知道下一个改变世界的是什么。
部分图片来源：TED-ED和Peter Dovak
本文转载自中科院地球地质所
美编：张 岳
校对：张 崧
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