詹天佑设计人字形的路线目的是什么?

詹天佑主持设计修建京张铁路时遇到了很多难题,其中最大的难题就是修筑从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路。这段路地势陡,坡度大,最大坡度达 33‰,即每前进1000米,坡度就上升33米。这样的坡度,火车是不能直接爬上去的。因为,当时火车最高爬坡率只有25‰,于是詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计,设计出用“长度”换“高度”的 “人字形”铁路。当列车行驶到这一路段时,用两个机车前牵后推,由石佛寺引上山,沿人字形线路一边,经过黄土岭线路的入口到达青龙桥车站,然后列车掉头退回,后推机车改为前牵,前牵机车改为后推,沿人字形的另一边,向西北方向直接进入八达岭隧道。这样的设计可以将线路的坡度降低至28‰,隧道也由原测的1800米缩短为1091米,而且工程费用还可节省10万两白银,施工的强度和难度也相对降低了。人字形铁路的修筑,成为京张铁路的一个创举。