1800-luvun alussa Lontoon satama oli vilkkain maailmassa. Rahtit, jotka olivat kulkeneet tuhansia mailia ja selvinneet kaikista meren vaaroista, kasaantuivat Rotherhithen laivoille - vain niiden omistajille, jotta he huomasivat, että matkansa hitain ja turhauttavin osa usein edessä. Ison-Britannian eteläisemmille (ja asutuimmin asutetuille) osille tarkoitetut lähetykset oli pakotettava rapistaviin härkäkärryihin ja kuljetettava satama-alueiden läpi ja London Bridge -sillan yli, joka oli rakennettu 12. vuosisadalla ja oli yhtä ahdas ja epäkäytännöllinen kuin varhainen päivämäärä. hiljaista. Vuoteen 1820 mennessä siitä oli tullut maailman suurimman liikenneruuhkan keskus.
Asiaan liittyvä sisältö
- Thamesin pitkä ja käämityshistoria
Se ei ollut Lontoon ylpeyttä omaavalle kaupungille sietämätöntä tilannetta, ja oli selvää, että jos yksityinen yritys pystyisi rakentamaan uuden risteyksen lähemmäksi satama-alueita, tiemaksuista tulisi siistit voitot. Toinen silta oli poissa kysymyksestä - se estäisi purjelaivat pääsemästä Lontoon uima-altaalle - ja kunnianhimoiset miehet kääntyivät ajatuksensa sijaan tunnelin ajamiseen Thameksen alla. Tämä ei ollut niin ilmeinen idea, kuin se saattaa näyttää. Vaikka kivihiilen kysyntä kasvoi nopeasti teollisuuden vallankumouksen myötä, työtavat pysyivät primitiivisinä. Tunnelit kaivasivat miehet, jotka käyttivät kiviä kynttilänvalossa.
Kukaan insinööri ei ollut tunneloinut suuren joen alla, ja Thames oli erityisen hankala joki. Pohjoisessa Lontoo rakennettiin vankalle savipohjalle, ihanteelliselle tunnelointimateriaalille. Etelään ja itään kuitenkin mahtui syvempiä vettä kantavan hiekan, soran ja tihkuvan sahakerroksen kerroksia, jotka kaikki oli hajotettu sora-, liete-, kivittyjen puiden ja muinaisten osterikerrosten roskien mukaan. Maa oli puoliksi nestemäinen ja syvyydessä siitä tuli erittäin paineistavaa, uhkaa räjähtää mihin tahansa rakennuspaikkaan.
Richard Trevithick, Cornishin insinööri, joka teki ensimmäisen - tuhoisan - yrityksen Thames-tunneliin.
Nykyään insinöörit käsittelevät petollista maata paineistamalla työpinnat (vaikka tämä ratkaisu kuitenkin jättää tunnelerit alttiiksi ongelmille, jotka aiheutuvat työskennellessä korkeapaineisissa ympäristöissä, mukaan luettuna luumätys ja jopa mutkat). 1800-luvun alkupuolella tällaiset toimenpiteet olivat vielä vuosikymmenien päässä. Ensimmäisillä miehillä, jotka yrittivät tunnelia Thamesin alla - liikemiesten Lontoon vuonna 1807 tuomat korni-kaivostyöntekijöiden ryhmät, jotka yhdistettiin Thames Archway Companyksi - ei ollut juurikaan opastamassa heitä.
Tämän ensimmäisen tunneliprojektin pääinsinööri oli lihaksikas jättiläinen nimeltä Richard Trevithick, itsensä koulutettu mies, joka oli edistynyt nuorekas maineessaan Cornishin painijaksi esittämällä häikäisevää keksintökykyä. Trevithick oli vallannut höyryvoiman ohjaamaan ensimmäistä kiskoilla ajavaa moottoria, ja suunnitellut maailman ensimmäisen korkeapainehöyrykoneen. Hän oli vakuuttunut siitä, että Thamesin alle voidaan tunkeutua tunneliin suhteellisen helposti. Ei kulunut kauaa, kun hän huomasi olevansa väärässä.
Trevithickin miehet edistyivät hyvin tuntellessaan Lontoon savia, mutta päästyään Thameksen alle heillä oli jatkuvia vaikeuksia. Heidän lentämistunneli oli vain viisi jalkaa korkea ja kolme jalkaa leveä, ja jätevedessä kuormattua vettä valui joesta, kolmekymmentä jalkaa päänsä yläpuolella nopeudella 20 gallonaa minuutissa. Tässä kapeassa tilassa kolme kaivostyöntekijää työskenteli polvillaan, yksi heilautti kasvojaan valinnallaan, toinen raivasi kylläisen maan, kolmas tukki ajoa puulla. Työolot kuuden tunnin vuoroissa olivat kauhistuttavia; miehet liotettiin hikeellä ja jokivedellä, kukaan ei pystynyt seisomaan tai venymään, ja tunneli oli niin huonosti tuuletettu, että haiseva ilma sammutti joskus kynttilät.
Kaivosmies Trevithickin ahdas Thames-ajorata.
Siitä huolimatta, Cornishmen meni eteenpäin, ja tammikuuhun 1808 mennessä Trevithick kertoi, että hänen ajo oli 140 metrin päässä Thamesin pohjoisrannasta ja että lentämistunneli valmistuisi kahden viikon kuluessa. Sitten asiat alkoivat mennä katastrofaalisesti pieleen. Kaivostyöläiset osuivat rannekkeeseen ja sitten vettä, tällä kertaa niin paljon, että mikään ei estä veden kasettunutta maata syömämästä ajoratalle. Kasvoissa olevat miehet pakenivat akselilta juuri ennen tulvaa.
Trevithick arvasi oikein, että tunnelinsa oli tullut liian lähelle Thamesin sängyn odottamatonta masennusta, Trevithick järjesti reiän tukkeutumisen suuriin savilaukkuihin, jotka upotettiin jokeen. Hämmästyttäjiensä hämmästykseksi tämä näennäisesti epätoivoinen toimenpide toimi ja tunneli pumpattiin kuivana. Muutaman päivän sisällä se kuitenkin tulvii jälleen, ja tällä kertaa Thames Archway Companyllä oli ollut tarpeeksi. Sen varat olivat kuluneet loppuun, sen pääinsinööri oli sairas joen veden altistumisesta, ja kaikki ponnistelut olivat osoittaneet vain, että Rotherhithen joen alla kulkeva kulku ylitti nykyaikaisen kaivostekniikan rajat.
Tuolloin kaivoksissa käytettiin vain pumppuja. Neuvostomieheltä tuli ymmärtää, että tarvitaan erilaista konetta - kone, joka kykenee estämään katon ja seinien romahtamisen ja pidättämään kaikki saunan tai veden tunnelin pinnalla. Tämä mies oli Marc Brunel, emigrantti, joka pakeni kotimaastaan Ranskaa vallankumouksen aikana ja antoi nopeasti itselleen nimen yhdeksi Ison-Britannian merkittävimmistä insinööreistä.
Brunel oli pieni, eksentrinen mies, epäkäytännöllinen yksityiselämässään, mutta intensiivisesti kykenevä uudistaja. Hänen keksintönsä, jotka olivat saaneet hänet huomioimaan niin maineikkaita miehiä kuin Venäjän tsaari Nikolai I, sisältyivät koneet tykinkuulien massatuotantoon, kankaan kirjontaan, puun sahaamiseen ja alusten tarvikkeiden valmistamiseen. Tämä viimeksi oli vähentänyt takilaippojen valmistuskustannuksia 85 prosentilla. Saatuaan useita sopimuksia hihnapyörien toimittamisesta kuninkaalliselle laivastolle, ranskalainen huomasi olevansa suhteellisen varakas huolimatta siitä, ettei hänellä ollut liike-elämän tajua.
Marc Brunel, kuuluisan laivanrakentajan ja rautatieinsinööri Isambardin isä, oli itsessään merkittävä insinööri. Kuva: Wikicommons.
Pian Thames Archway Company -yrityksen epäonnistumisen jälkeen Brunel sattui harhailemaan Chathamin kuninkaallisen telakan läpi, kun hän huomasi laiturilla makaavan mätäisen kappaleen aluksen puutavaraa. Tutkiessaan puuta suurennuslasin kautta, hän huomasi, että se oli saastutettu pelätyllä teredolla tai laiva-maolla, jonka rasppaavat leuat voivat mõistattaa reikiä sisältävän puisen aluksen. Urhellessaan tämä "mato" (se on itse asiassa nilviäinen) työntää massan puun suuhunsa ja hajottaa sen, erittäen kovan, hauran jäännöksen, joka johtaa kaivetun tunnelin ja tekee siitä turvallisen petoeläimiltä.
Vaikka Brunelilla ei ollut aikaisempaa tietoa tai kiinnostusta aiheesta, hän huomasi, että laivamatojen hautaustekniikkaa voidaan mukauttaa tuottamaan aivan uusi tapa tunneloida. Hänen näkemyksensä johdosta hän keksi laitteen, jota on käytetty muodossa tai toisessa melkein jokaisessa suuressa tunnelissa, joka on rakennettu viimeisen 180 vuoden aikana: tunnelisuoja. Se koostui rautakehyksestä, joka voitiin puristaa tunnelin pintaa vasten ja joka tuettiin vaakasuoraan puulaudoille, joita kutsutaan kiillotuslaudoiksi, jotka estäisivät kasvot romahtamasta. Kehykset jaettiin 36 soluun, joka oli kolmen jalan leveä ja melkein seitsemän jalkaa korkea, ja järjestettiin toistensa päälle kolmella tasolla. Koko kone oli 21 jalkaa pitkä ja työpinta oli 850 neliöjalkaa - 68 kertaa suurempi kuin Trevithickin.
Kilpi päällystettiin tukevilla rautalevyillä, jotka muodostivat väliaikaisen katon ja suojasi kaivostyöntekijöitä työskennellessään. Sen sijaan, että he saisivat pois suurelta ja paljaalta pinnalta, ne poistaisivat yhden kiillotustaulun kerrallaan ja hakkeroisivat postilaatikon muotoisen reiän ennalta määrättyyn syvyyteen - sanoisi yhdeksän tuumaa. Sitten lauta työnnetään reikään ja ruuvataan takaisin paikalleen ennen seuraavan poistamista ja koko prosessin alkamista uudelleen. Kun solun kaivostyöläiset olivat kaivanneet maan kaikkien lautojensa taakse, heidän rungot voitiin työlästi nousta eteenpäin yhdeksän tuumaa. Tällä tavoin koko 90 tonnin tunnelikone voisi liikkua kestämättömästi ja turvallisesti eteenpäin muurareiden taka-ajassa, tukemalla hiljattain paljastunutta tunnelia tiileillä.
Malli Marc Brunelin tunnelisuojuksesta esillä Brunel-museossa Rotherhithessä, Lontoossa. Kuva: Wikicommons.
Thamesin tunnelointimahdollisuus lupasi tuottavaa testiä Brunelin uudelle keksinnölle, ja hän hankki varoja hankkeeseen julkisella tilauksella. Maaperänäytteet otettiin joenpohjan alla, ja Brunelia kehotettiin pitäytymään lähellä mutaista joenpohjaa, missä hän voisi odottaa savea, sen sijaan, että hän riskisi iskeytyä pikkujokeen menemällä syvemmälle. Kun hän aloitti työt tunnelillaan vuonna 1825, likaiseen Rotherhitheen uppoutunut akseli oli vain 42 jalkaa syvä, ja sen oli tarkoitus kulkea paikoin seitsemän metrin päässä joen pohjasta.
Tällaisen operaation vaarat ilmenivät pian. Vaikka kilpi toimi hyvin ja kaivostyöläiset kaivoivat aluksi ennustetun saven läpi, vesi alkoi tiptua tunneliin ennen kuin akseli oli edes alkanut kulkea Thameksen alla. Tämä tulva oli enemmän haittaa kuin todellista vaaraa pumpun ollessa toiminnassa, mutta kesällä 1826 se epäonnistui, ja koko akseli tulvi pian 12 jalkan syvyyteen.
Siitä lähtien projekti osoittautui entistä vaikeammaksi. Brunelin kone selviytyi turmeltuneesta mudasta ja kuivasta sorasta, jonka hänen kaivostyöntekijät kohtasivat melkein yhtä hyvin kuin savea, mutta hänellä ei ollut varoja. Akselia jäljelle jääneet taloudet olivat huonosti valutettu ja tuuletettu, ja saastunut jokivesi myrkytti kaivostyöläisiä tai kärsivät sairauksista, jotka vaihtelivat ripulista ja jatkuvista päänsärkyistä väliaikaiseen sokeuteen. Suurin osa Brunelin työntekijöistä valitti tunteestaan tukehtua ja kiusata lämpötiloista, jotka voivat tuntua tai nousta jopa 30 astetta Fahrenheit-tunnissa. Yksi kaivosmies kuoli sairauteen.
Toukokuussa 1827, kun tunneli oli nyt hyvin joessa, pollauslautojen takana oleva maa tuli niin nestemäiseksi, että se pakotti tiensä lauttojen välisten rakojen läpi; yhdessä solussa oleva kuristin kumarsi siinä työskentelevän kaivosmiehen pään korkojen yli. Muut 120 kilpessä työskentelevää miestä eivät voineet pakottaa tiensä kehykseen ajoissa virtauksen pysäyttämiseksi. Katkera makuinen gurgling vesi nousi nopeasti ja tulvi tunneliin lähettäen kaikki kaivostyöläiset scurry niiden tikkaat ja pinta.
Brunelin käyttämä sukelluskellon reikä Thamesin pohjaan.
Brunel, kuten Trevithick, tunnusti, että tunnelinsa oli kulkenut joenpohjan ontelon alapuolelle, ja hänkin ratkaisi ongelmansa savipussilla. Tuhannet, jotka sisälsivät yhteensä 20 000 kuutiometriä maata, upotettiin jokeen kilven sijainnin yli, ja kaksi viikkoa tulvan jälkeen hänen miehensä alkoivat pumpata tunnelia kuivana. Kesti neljä kuukautta, ja kun työ aloitettiin uudelleen marraskuussa, tunnelissa pidettiin hyvin julkistettu juhla 50 vieraalle. Tuhansien kävijöiden annettiin päästä akselille ja katsella upeaa tunnelointikonetta maksamalla penniäkään päätä. Tunnelin rakentamisesta tuli uutisia maailmanlaajuisesti; Calabrian vuorten läpi kulkeva Edward Lear pysähtyi yöksi yksinäisessä luostarissa, jota hoiti apotti, joka ilmoitti munkkeilleen: ”Englanti on hyvin pieni paikka, yhteensä noin kolmannes Rooman kaupungin kokoisesta…. Koko paikka on jaettu kahteen yhtä suureen osaan merivarren avulla, jonka alla on suuri tunneli, niin että se on kuin yksi pala kuivamaata. ”
Kasvotöitä aloitettiin jälleen myöhään vuonna 1827, mutta kuukausien kuluessa kilpi eteni jälleen petollisen maan läpi. Varhain aamulla 12. tammikuuta 1828 yhden ylimmän solun kaivostyöläiset olivat hakkeroineet pois, kun uusi pysähtymätön vesivirta tulvi tunneliin. Kilvessä olevien miesten oli jälleen kerran juoksuttava turvallisuuden vuoksi, mutta tällä kertaa he olivat jättäneet sen liian myöhään; kuusi kaivosmiestä hukkui. Aivan yhtä vakavasti Brunelille, kustannukset uuden 4500 savipussin kaatamisesta Thamesiin tämän viimeisimmän reikän upottamiseksi joen pohjaan ehtivät hänen yrityksen varoja. Ilman uutta rahoitusta lähteessä tunneli pumpattiin kuivana, kilpi tiilitettiin ja tunneli hylättiin.
Tunnelin sisätilat olivat myöhemmin mielenkiintoisten mielenkiinnon kohteena ja tunnettiin surkeasti nimellä "Hades Hotel".
Brunelilla ja hänen kannattajillaan kului seitsemän vuotta, jotta hallitus houkutteli 246 000 punnan lainaa, jotta tämän "kansallisesti tärkeän hankkeen" työ saadaan päätökseen. Ja huolimatta siitä, että vanha tunnelinkilpi on korvattu uudella mallilla, joka kykenee paremmin vastustamaan Thameksen paineita, kun se paisutti jokaisen vuoroveden kanssa, kesti vielä kuusi vuotta ympäri vuorokauden kestävää työtä, ennen kuin tunneli nousi lopulta Wappingiin 12. elokuuta 1841. Työskentely 1200-jalkaisen tunnelin käytössä oli siten 16 vuotta ja kaksi kuukautta, keskimääräinen edistymisaste (mahdollistaen seitsemän vuoden irtisanomisen) vain 4 tuumaa päivässä - hyvä mittari siitä, kuinka hankalasti projekti testattu päivän tekniikka.
Brunelin voitto oli vain osittainen. Jälleen kerran hänen yrityksensä varat olivat alhaisella tasolla, ja kymmeniä tuhansia senttiä kävijöitä tuskin maksettiin valtion lainan korkoja. Tunnelin lähestymistapoja ei koskaan saatu päätökseen ja hevosvetoisten saataville. ajoneuvot tarkoitetulla tavalla. Sen sijaan käytävät oli täynnä matkamuistomyyjiä päivällä ja kaupungin kodittomia yöllä. Paljon penniäkään verrattuna tyttömökit voivat nukkua Brunelin kaareiden alla, josta tuli nimi Hades-hotelli.
Vasta kun metrojuna tuli Lontooseen 1860-luvulla, Thames-tunneli saavutti todellisen hyödyllisyyden. Itä-Lontoon rautatie osti sen vuonna 1869, ja sen todettiin olevan niin erinomaisessa kunnossa, että se saatettiin heti käyttövalmiiksi höyrykäyttöisten junien kuljettamiseen - ensin Brightonin linjaa pitkin ja myöhemmin Wappingista New Crossiin. Tunnelista tuli osa Lontoon metroverkkoa, ja se pysyy edelleen. Se on kunnianosoitus Trevithickille ja Brunelille - ja hiljainen todistus Lontoon tunneloinnin vaikeuksista - että se pysyi ainoana metrolinjana itään asti, kunnes Jubilee Line Extension avataan vuonna 1999.
Lähteet
Anon. Thames Tunne l. Lontoo: Henry Teape, 1825; Richard Beamish. Muistelma Sir Marc Isambard Brunelin elämästä . Lontoo: Longman, Green, 1852; HW Dickinson ja Arthur Titley. Richard Trevithick: insinööri ja mies . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; James Hodge. R ichard Trevithick: Kuvitettu elämä . Princes Risborough: Shire-julkaisu, 2003; Charles Knight. Kuvallinen puoli tuntia Lontoon topografiaa . Lontoo: Kirjailija, 1851; David Lampe. Tunneli: tarina maailman ensimmäisestä tunnelista purjehduskelpoisen joen alla . Lontoo: Harrap, 1963; Gosta Sandstrom. Tunneloinnin historia: Maanalaiset työt ikien kautta . Lontoo: Barrie & Rockliff, 1963; Barbara-pino. Tunnelointi- ja kaivoskoneiden käsikirja . New York: Wiley, 1982.
