沙沟位于临城南8公里，是津浦路上一个重要节点，驻有日军一个小队和伪军改编而成的国民党军一个团。10月底，鲁南军区指定郑惕为谈判代表和当地日军谈判受降事宜，先后谈判两次，仍没有谈成。11月初，铁道大队为阻止被困在临城、枣庄、滕县一带的日军向徐州逃跑，拆毁了沙沟以南的铁路。

11月29日，驻临枣一带的铁甲列车大队和铁道警备大队1000余名日军，乘一辆铁甲列车强行向南突围，在沙沟附近被铁道大队拦截住。为阻止日军北上，铁道大队又拆了姬庄附近的铁路。鲁南军区指示：不要战斗，可以继续通过谈判，让他们把武器交出来。接到指示后，铁道大队派通讯员张书太把鲁南军区要求敌人限期投降的“最后通牒”送到铁甲列车上去，亲手交给太田。太田随即和小林带着一个排的卫队，随张书太来到姬庄。这次谈判地点设在姬庄西南角殷宪永家的堂屋里。铁道大队副大队长王志胜和中队长徐广田率领部队在附近做好了战斗准备，以防不测。我方派出以郑惕为首的4名代表，在谈判中向日方代表宣读了朱德命令岗村宁次立即向八路军、新四军就地投降的文件。日方代表小林则表示，铁道大队没有占领大城市，更没有飞机、轮船，无法保证日本人安全回国，日军不能把武器交给铁道大队。下午，谈判继续进行。下午4时左右，鲁南军区司令员张光中带了一个骑兵班赶到谈判现场，张光中对太田严厉指出：日军必须把全部武器无条件地交给铁道大队，因为我军已经胜利，日本政府已经宣布无条件投降，如果仍然执迷不悟，我军将用武力解决。张司令走后，太田的态度立即软了下来，表示愿意把全部武器交出来。受降地点选在沙沟车站西北、津浦铁路西的一片空地上。为防止受降时发生意外，鲁南军区决定派出2个特务连装扮成“土八路”前去助威。

12月1日下午4时，受降仪式正式开始。首先，由太田、小林分别把自己的指挥刀交给郑惕和刘金山，然后一个小队一个小队地前来缴械。具体程序如下：先是日军分队长前来向铁道大队大队长刘金山、政委郑惕行一个军礼，然后把枪放在地上摆好，后退5步归队，随后日军士兵一个接着一个把枪整齐地码放在地上。受降仪式一直持续到后半夜，当铁道大队的战士们打扫完战场时已经到了黎明。这次受降共缴获重炮2门，重机枪8挺，轻机枪180挺，步枪1000多支，手枪2麻袋，炮弹40吨，子弹2车皮，铁道大队用20多辆牛车拉了两天才运完。这是鲁南军区在抗战中收缴的最大一批战利品，鲁南铁道大队也是抗日战争中唯一接受日军直接正式投降的地方武装。

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