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八、蒲津桥畔的铁牛与打捞船的创制

八、蒲津桥畔的铁牛与打捞船的创制

在山西永济境内黄河边上,出土了一只铁牛(见图1-35),铁牛座下连着八根铁柱,全部重量约10吨。原来,此地是历史上著名的蒲津桥所在。该桥横跨黄河,连接秦晋,以上千艘船作桥梁,以竹索巨缆维系船舶。据唐人张说(667—730年)《蒲津桥赞》和其他典籍记载⑤,在唐开元十二年(724年)修理该桥时,特增设如此大铁牛八个于两岸,以维系巨缆,避免洪水冲毁浮桥。铁牛迄今近1300年了。

图1-35 蒲津桥畔的铁牛

出土的铁牛历经风雨沧桑,身上铁锈斑驳,然其雄风犹在。颇有趣的是,铁牛不仅是我国最早创制的打捞船的见证者,也是打捞船的得益者。

在唐开元年间修理蒲津桥后300余年,该桥虽有小修理,但未曾发生彻底毁坏之事。直到宋庆历年间(1041—1048年),该桥被特大洪水冲毁,数万斤的铁牛被卷入黄河中。又20余年之后,英宗在位(1063—1067年)之时,真定(今河北正定)僧人怀丙倡议打捞铁牛,重新修桥。关于怀丙打捞铁牛的方法,《宋史·僧怀丙传》写道:

河中府浮梁用铁牛八维之,一牛且数万斤。后水暴涨绝梁,牵牛没于河,募能出之者。怀丙以二大舟实土,夹牛维之,用大木为权衡状钩牛。徐去其土,舟浮牛出。转运使张焘以闻,赐紫衣。

这就是说,在满载土石的二大舟间架以巨木梁,木梁中悬挂绳索、铁链、铁钩,铁钩或绳索捆结于河中铁牛身上。然后,卸去船上土石,船比之前更高地上浮于水面,铁牛即可出河床淤泥之中;又使船至岸边,铁牛可被搬运至岸边。再继续搬运铁牛上河岸,诸如运用滑轮等起重装置,就比在河中急流间方便多了。

宋人吴曾在其《能改斋漫录》卷十三《河中府浮桥》中对蒲津桥成毁过程也做了记述。其中,关于怀丙打捞铁牛事,他写道:

英宗时,有真定僧怀丙,请于水浅时以系牛于水底,上以大木为桔槔状,系巨舰于其后。俟水涨,以土石压之,(牛)稍稍出水,引置于岸。

就技术而言,吴曾的记述与《宋史》的记载稍有不同。据吴曾所记,“上以大木为桔槔状”吊牛。水浅时,船低,做好系牛的准备工作;水涨船高,又以土石压桔槔之另一端,因此,铁牛被稍微拉出水面。在这里所说的船,有可能是一艘巨船,桔槔的支柱立于船头,压以土石的桔槔端在船的另一头;也可能是两艘巨船,一艘船作为立支柱用,另一艘船装载土石以压低桔槔的一臂,桔槔的另一臂伸出船头,以悬吊水中的铁牛。

或许,僧怀丙用了上述两种打捞方法(见图1-36)。除了杠杆的运用之外,主要是利用浮力起重。

图1-36 怀丙设计的打捞船:①“二大舟实土”,“用大木为权衡状钩牛”;②“以大木为桔槔状,系巨舰于其后”

《宋史·僧怀丙传》述及怀丙平生三大事。除打捞铁牛外,另两件是:修理真定十三层浮屠,“不闻斧凿声”而巧妙地更换了该塔中层一根已坏的木柱;修理赵州桥,“不役众工”而将其倾斜的桥身扶正。从这些事实看,怀丙是古代伟大的工程力学家。他所创造的浮力起重法,曾于16世纪在欧洲由意大利工程师卡丹重复设计并使用。在今天,怀丙的方法已成为机械打捞船的实用方法。

900多年前被怀丙打捞的铁牛今天仍存于世。铁牛既经受了洪水冲劫的苦难,也映射着科学技术的文明之光。它是世界上阅历广博的珍贵文物之一。

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