詹天佑人字形铁路的原理是利用两个火车头分别拉和推，以适应地形变化和减少爬坡难度。具体来说：
1. 当列车需要上坡时，前面的火车头负责拉，而后面的火车头则负责推，这样组合使得列车能够顺利爬坡。
2. 当列车通过人字形线路的岔道口后，列车的行进方向发生反转，原先负责拉的车头改为负责推，而原先负责推的车头则变成负责拉，从而继续推动列车前进。
这种设计允许列车在较短的距离内完成轨道的变换和方向的改变，有效克服了因地形高差带来的爬坡难题，是京张铁路中的一项重要技术创新。
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