В началото на 19 век пристанището в Лондон е най-натовареното в света. Товари, които са изминали хиляди километри и са преживели всички опасности на морето, натрупани по пристанищата на Ротерхит - само за техните собственици да открият, че най-бавната и най-смущаваща част от пътуването им често пред тях. Пратките, предназначени за южните (и най-силно населените) части на Британия, трябваше да бъдат вдигнати върху скърцащи волски колички и теглени през доковете и през Лондонския мост, които бяха построени през 12 век и бяха толкова тесни и непрактични, колкото и ранната му дата подразбиращи се. До 1820 г. тя се е превърнала в център на най-голямото задръстване в света.
Свързано съдържание
- Дългата и навиваща се история на Темза
Това беше ситуация, непоносима за град с гордост от Лондон, и беше ясно, че ако частното предприятие може да построи друг прелез по-близо до доковете, ще има подредена печалба, която да се прави от пътни такси. Друг мост не беше спорен - той ще откаже на плавателните кораби достъп до Лондонския басейн и амбициозни мъже насочиха мислите си да шофират тунел под Темза. Това не беше толкова очевидна идея, колкото изглежда. Въпреки че търсенето на въглища растеше бързо, тъй като индустриалната революция удари висока скорост, работните методи останаха примитивни. Тунелите бяха изкопани от мъже, които държеха кирки при разпръскване на свещи.
Никой инженер не беше тунел под голяма река, а Темза беше особено трудна река. На север Лондон е построен върху масивно легло от глина, идеален тунелен материал. На юг и изток обаче са разположени по-дълбоки слоеве от водоносен пясък, чакъл и утайка, всички разбити от слоеве чакъл, ил, вкаменени дървета и отломки от древни ледени стриди. Почвата беше полутечна и на дълбочина стана силно под налягане, заплашвайки да се спука във всяка строителна площадка.
Ричард Тревитик, корнишски инженер, който направи първия - катастрофален - опит в тунел на Темза.
Днес инженерите се справят с коварната основа, като натискат работните си повърхности (макар че това решение все още оставя тунелите уязвими към проблемите, идващи от работа в среда с високо налягане, включително костно гниене и дори завои). В началото на 19-ти век подобни мерки бяха все още десетилетия. Първите мъже, които опитали тунел под Темза - бандите на корнишките миньори, донесени в Лондон през 1807 г. от бизнесмени, обединени заедно като компания „Темза на Арката“ - нямали кой да ги ръководи.
Главният инженер на този първи проект за тунел беше мускулест гигант на име Ричард Тревитик, самообразован мъж, който напредваше от младежка слава като корнишски борец, проявявайки ослепителен талант за изобретение. Trevithick беше впрегнал парната мощност, за да задвижва първия самоходен двигател, който работи на релси и проектира първата в света парна машина за високо налягане. Той беше убеден, че под Темза може да се измъкне относително лесно тунел. Не му отне много време да разбере, че греши.
Хората на Тревитик постигнаха добър напредък, докато тунелираха през лондонската глина, но след като попаднаха под Темза, те имаха постоянни проблеми. Пилотният им тунел беше висок само пет фута и широк три фута, а вода, натоварена с канализация, проникваше от реката, на тридесет фута над главите им, със скорост 20 галона в минута. В това тясно пространство трима миньори работеха на колене, един отрязваше лицето си с кирка, друг разчистваше просената земя, третият прерязваше плавателния съд с дървен материал. Условията на работа по време на шестчасовата смяна бяха ужасяващи; мъжете бяха напоени с пот и речна вода, никой не можеше да издържи и да се опъне, а тунелът беше толкова лошо проветряван, че вредният въздух понякога гасеше свещите.
Миньор в тесния път на Темза на Тревитик.
Въпреки това, корнишъните постигат напредък и до януари 1808 г. Тревитик съобщава, че плаването му е в рамките на 140 фута от северния бряг на Темза и че пилотният тунел ще бъде завършен за две седмици. Тогава нещата започнаха да вървят катастрофално. Миньорите се удариха в скалата, а след това и вода, този път в такова количество, че нищо не би могло да спре замърсената почва да се влее в плавателния път. Мъжете в лицето избягаха от шахтата точно преди потопа.
Правилно предположил, че тунелът му се е приближил твърде близо до неочаквана депресия в коритото на Темза, Тревитик уредил дупката да бъде запушена с големи торби с глина, изхвърлени в реката. За учудване на неговите нарушители, тази на пръв поглед отчайваща мярка заработи и тунелът беше изпомпан на сухо. След дни обаче той отново се наводни и този път компанията на „Темза Арчи“ имаше достатъчно. Средствата му бяха изчерпани, главният му инженер беше болен от излагане на речната вода и всичките му усилия се доказаха само, че преминаването под реката при Ротерхит надхвърля границите на съвременната технология за добив.
По това време единствените машини, използвани в мини, са помпи. Трябваше гениален човек да разпознае, че е необходим различен вид машина - машина, която може да предотврати срутването на покрива и стените и да задържи каквато и да е шушулка или вода в лицето на тунела. Този човек беше Марк Брунел, емигрант, избягал от родната си Франция по време на революцията и бързо си направи име като един от най-известните инженери във Великобритания.
Брунел беше мъничък, ексцентричен човек, непрактичен в личния си живот, но интензивно способен новатор. Неговите изобретения, които го бяха довели до вниманието на мъже, също толкова знаменити като цар Николай I от Русия, включваха машини за масово производство на оръдие с топки, бродиране на тъкани, триониране на дърва и изработка на корабни принадлежности. Това последно намали разходите за производството на такелажни шайби с 85 процента. След като осигури редица договори за доставка на макари на Кралския флот, французинът се оказа сравнително богат, въпреки липсата на бизнес умения.
Марк Брунел, баща на знаменития корабостроител и железопътен инженер Исамбард, беше знатен инженер в себе си. Изображение: Wikicommons.
Не след дълго след провала на компанията „Темза на арката“ Брунел случайно се скита из Кралския докард в Чатъм, когато забеляза гнило парче корабен дървен материал, лежащо на кея. Разглеждайки дървесината чрез лупа, той забеляза, че тя е била заразена с ужасяващото се тередо или корабен червей, чиито растящи челюсти могат да отблъскват дървен кораб с дупки. Докато се изригва, този „червей“ (всъщност е мекотел) изхвърля дърво в устата си и го усвоява, отделяйки твърд, крехък остатък, който очертава тунела, който е изкопал, и го прави безопасен от хищници.
Въпреки че не е имал предварителни познания или интерес по темата, Брунел осъзнава, че техниката на изкопаване на корабния червей може да бъде адаптирана така, че да произведе изцяло нов начин на тунелиране. Прозрението му го накара да измисли устройство, което се използва под една или друга форма в почти всеки голям тунел, построен през последните 180 години: тунелният щит. Той се състоеше от решетка от железни рамки, която може да се притисне към лицето на тунела и да се поддържа върху набор от хоризонтални дървени дъски, наречени полиращи дъски, които да предотвратят срутването на лицето. Рамките бяха разделени на 36 клетки, всяка с три фута широка и почти седем фута височина, и подредени една върху друга на три нива. Цялата машина беше висока 21 фута, а работната повърхност беше 850 квадратни фута - 68 пъти по-голяма от тази на Trevithick.
Щитът беше покрит със здрави железни плочи, които образуваха временен покрив и защитаваха миньорите, докато те работеха. Вместо да отрязват далеч на голяма и открита повърхност, те щяха да премахват по една дъска за гладене наведнъж и да избият дупка във формата на пощенска кутия до предварително определена дълбочина - да речем девет инча. Тогава дъската ще бъде избутана в дупката и завинтена обратно на мястото си, преди да бъде извадена следващата и целият процес да започне отново. Когато миньорите в една клетка бяха разкопали земята зад всичките си дъски, рамките им можеха да бъдат усилено повдигнати напред през тези девет инча. По този начин цялата 90-тонна машина за тунелиране можеше да се придвижва неумолимо и безопасно, докато зидарите минават отзад, съкращавайки новооткрития тунел с тухли.
Образец на тунелния щит на Марк Брунел, изложен в музея на Брунел в Ротерхит, Лондон. Снимка: Wikicommons.
Перспективата за тунелиране под Темза обещаваше изгоден тест за новото изобретение на Брунел и той събра средства за проекта чрез публичен абонамент. Взети са проби от почвата под руслото на реката и Брунел беше посъветван да се придържа близо до калното дъно на реката, където можеше да очаква глина, вместо да рискува да удари квас, като отиде по-дълбоко. Когато той започна работа по тунела си през 1825 г., шахтата, потънала в мрачен Ротерхит, беше дълбока само 42 фута и беше предвидено на места да премине на седем фута от речното корито.
Опасностите от такава операция скоро станаха очевидни. Въпреки че щитът работи добре и миньорите копаят, отначало през предвидената глина водата започва да капе в тунела, преди шахтата дори да започне да минава под Темза. Този приток беше по-скоро неприятност, отколкото реална опасност, докато помпата работеше, но през лятото на 1826 г. тя не успя и целият вал скоро беше наводнен до дълбочина 12 фута.
Оттогава проектът се оказа все по-труден. Машината на Брунел можеше да се справи с натрупаната кал и сух чакъл, които неговите миньори срещнаха почти толкова добре, колкото глината, но му липсваха средства. Икономиките, които последваха, напуснаха шахтата, бяха лошо дренирани и вентилирани, а миньорите бяха отровени от замърсената речна вода или страдаха от болести, вариращи от диария и постоянно главоболие до временна слепота. Повечето от работниците на Брунел се оплакаха, че се чувстват задушени и измъчени от температури, които могат да се спуснат или да се повишат с до 30 градуса по Фаренхайт в рамките на един час. Един миньор умря от болест.
През май 1827 г., когато тунелът вече е излязъл в реката, земята зад дъските за полиране стана толкова течна, че пробива път през пролуките между дъските; в една от килиите вдлъбна миньорът, работещ в него с глава над петите. Останалите от 120-те мъже, работещи в щита, не можаха навреме да навлязат в рамката му, за да спрат потока. Горчивата дегустация, бучеща вода се вдигна бързо и наводни тунела, като изпрати всички миньори, които се втурнаха за стълбите и повърхността.
Гмуркащият звънец, използван от Брунел, за да запуши дупка в дъното на Темза.
Брунел, подобно на Тревитик, разбра, че тунелът му е минал под кухина в речното корито и той също реши проблема си с торби с глина. Хиляди, съдържащи общо 20 000 кубически фута пръст, бяха изхвърлени в реката над положението на щита и две седмици след потопа хората му започнаха да изпомпват тунела на сухо. Това отне четири месеца и когато работата беше рестартирана през ноември, в тунела се проведе силно рекламиран банкет за 50 гости. Хиляди посетители бяха разрешени да влязат в шахтата и да погледнат в прекрасната тунелна машина срещу заплащане на стотинка глава. Конструкцията на тунела стана новина по целия свят; Едуард Лир, пътувайки из планините на Калабрия, спря за една нощ в самотен манастир, управляван от игумен, който информира монасите си: „Англия е много малко място, общо взето за третата по големина град на Рим…. Цялото място е разделено на две равни части от морски рамо, под което има голям тунел, така че да е като едно парче суха земя. "
Работата в лицето започна отново в края на 1827 г., но след месеци щитът напредваше през коварната земя още веднъж. Рано сутринта на 12 януари 1828 г. миньорите в една от най-горните килии се хакнаха, когато в тунела се потопи друг неудържим порой от вода. За пореден път мъжете в щита трябваше да бягат за безопасност, но този път го бяха оставили твърде късно; са се удавили шест миньори. Точно толкова сериозно за Брунел, разходите за докарване на още 4500 торби глина в Темза, за да се запуши тази последна дупка в речното корито, изчерпаха средствата на неговата компания. Без ново финансиране в тунела тунелът беше изпомпан на сухо, щитът беше тухлен и тунелът беше изоставен.
Вътрешността на тунела по-късно беше заета от бродници и известна мрачно като "хотел Хадес".
На Брунел и неговите поддръжници бяха необходими седем години, за да принудят правителството да отпусне заем от 246 000 британски лири, за да позволи завършването на работата по този „проект от национално значение“. И въпреки замяната на стария тунелен щит с нов модел, който по-добре можеше да устои на натиска на Темза, когато той се надуваше с всеки отлив, бяха необходими шест години денонощен труд, преди тунелът най-накрая да се появи при Wapping on 12 август 1841 г. По този начин работата по 1200-футовия тунел заема 16 години и два месеца, средна степен на напредък (позволяваща седемгодишното съкращаване) от само 4 инча на ден - добра мярка за това колко тежко е тестван проектът технологията на деня.
Триумфът на Брунел беше само частичен. За пореден път средствата на неговата компания бяха в слаби темпове и десетките хиляди посетители на стотинки почти не плащаха лихвата по държавния заем. Никога не е имало достатъчно, за да завърши подходите към тунела и да го направи достъпен за теглени от коне превозни средства, както е предвидено. Вместо това проходите бяха пълни с продавачи на сувенири денем и от бездомните в града през нощта. За стотинка такса, бродниците можеха да легнат под арките на Брунел в това, което стана известно като хотел Хадес.
Едва когато подземната железопътна линия дойде в Лондон през 1860-те, тунелът на Темза постигна мярка за реална полезност. Закупено от Източната лондонска железопътна линия през 1869 г., е установено, че е в толкова отлично състояние, че веднага е принуден да бъде приет в експлоатация, превозващ парни влакове - първо по линията на Брайтън, а по-късно от Wapping до New Cross. Тунелът стана и остава част от мрежата на лондонското метро. Това е почит към Тревитик и Брунел - и нямо свидетелство за трудностите с тунелирането в Лондон - че той остава единствената линия на метрото досега на изток до откриването на разширението на юбилейната линия през 1999 г.
Източници
Anon. The Thames Tunne l. Лондон: Хенри Тепе, 1825; Ричард Беймиш. Мемоар от живота на сър Марк Исамбард Брунел . Лондон: Longman, Green, 1852; Х. В. Дикинсън и Артър Титли. Ричард Тревитик: Инженерът и човекът . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; Джеймс Ходж. R ichard Trevithick: Илюстрован живот . Princes Risborough: Публикация на Shire, 2003; Чарлз Найт. Изобразителна половинчасова лондонска топография . Лондон: Авторът, 1851; Дейвид Лампе. Тунелът: Историята на първия тунел в света под навигационна река . Лондон: Harrap, 1963; Gosta Sandstrom Историята на тунелирането: Подземните работи през вековете . Лондон: Barrie & Rockliff, 1963; Барбара Стак. Наръчник за тунелни и минни машини . Ню Йорк: Wiley, 1982.
