Početkom 19. stoljeća lučka je luka bila najprometnija na svijetu. Tereti koji su preputovali tisuće kilometara i preživjeli sve morske opasnosti, nagomilali su se na uvalama Rotherhitea - samo su njihovi vlasnici otkrili da pred njima često ide najsporiji, najfrustriraniji dio putovanja. Pošiljke namijenjene južnim (i najgušće naseljenim) dijelovima Britanije morale su se podizati na škripave vozove i vući kroz pristaništa i preko Londonskog mosta, koji su izgrađeni u 12. stoljeću, a bili su skučeni i nepraktični kao i rani datum podrazumijeva. Do 1820. godine postalo je središte najveće prometne gužve na svijetu.
Povezani sadržaj
- Duga i vijetna povijest Temze
Bila je to situacija nepodnošljiva gradu s ponosom u Londonu, i bilo je jasno da ako privatno poduzeće može izgraditi još jedan prijelaz bliže pristaništima, dobit će se uredna zarada od putarina. Još jedan most nije dolazio u obzir - uskratio bi jedriličarske brodove pristup londonskom bazenu - a ambiciozni ljudi pretvorili su svoje misli u vožnju tunelom ispod Temze. Ovo nije bila tako očita ideja kao što bi se moglo činiti. Iako je potražnja za ugljenom rasla brzo kako je industrijska revolucija pogodila visok stupanj prijenosa, radne metode ostale su primitivne. Tuneli su iskopani od strane muškaraca koji su prskali trnce u raspršivanju svijeće.
Niti jedan inženjer nije našao tunel ispod velike rijeke, a Temza je bila posebno lukava rijeka. Sjeverno je London sagrađen na čvrstom sloju gline, idealnom materijalu za tuneliranje. Južno i istočno su, međutim, ležale dublje slojeve vodenog pijeska, šljunka i živog pijeska, razbijenih slojevima šljunka, mulja, okamenjenih stabala i krhotina drevnih korita ostrige. Tlo je bilo polu tekuće, a na dubini je postalo vrlo visoko pod tlakom, prijeteći da će ući u bilo koje gradilište.
Richard Trevithick, korninski inženjer koji je napravio prvi - katastrofalan - pokušaj u tunelu Thames.
Danas se inženjeri bave izdajničkim tlom pritiskom na svoje radne površine (iako to rješenje i dalje ostavlja tunelere ranjivim na probleme nastale radom u okruženjima visokog pritiska, uključujući koštanu trulež, pa čak i zavoje). U ranom 19. stoljeću, takve su mjere bile udaljene još desetljećima. Prvi ljudi koji su pokušali tunel ispod Temze - bande korninskih rudara koje su 1807. godine u London doveli biznismeni ujedinjeni kao Thames Archway Company - malo su ih vodili.
Glavni inženjer ovog prvog projekta tunela bio je mišićav div po imenu Richard Trevithick, samoobrazovani čovjek koji je od mladenačke slave napredovao kao kornjanski hrvač pokazujući zasljepljujući talent za izum. Trevithick je imao snage za pogon pare kako bi pogonio prvi samohodni motor koji se pokretao na tračnicama i dizajnirao je prvi svjetski parni stroj visokog pritiska. Bio je uvjeren da se pod Temzom može relativno lako probiti tunel. Nije mu trebalo dugo da shvati da nije u pravu.
Ljudi iz Trevithicka postigli su dobar napredak dok su prolazili tunelom kroz londonsku glinu, ali jednom kada su se našli ispod Temze imali su stalnih problema. Njihov je pilot tunel bio visok samo pet i širok tri metra, a voda je bila napunjena kanalizacijom iz rijeke, trideset metara iznad njihove glave, brzinom od 20 galona u minuti. Unutar tog uskog prostora tri su rudara radila na koljenima, jedan rezajući lice kvačicom, drugi uklanjajući mutnu zemlju, treći skraćujući plića drvenom pločom. Radni uvjeti tijekom smjene u šest sati bili su užasni; muškarci su bili natopljeni znojem i riječnom vodom, nitko nije mogao stajati ili se protezati, a tunel je bio tako slabo prozračen da je grozni zrak ponekad ugasio svijeće.
Rudar u natrpani putu Temze u Treviticku.
Ipak, Cornishmen je postigao napredak, a do siječnja 1808. Trevithick je izvijestio da je njegov plov bio u krugu od 140 metara od sjeverne obale Temze i da će pilot tunel biti dovršen za dva tjedna. Tada su stvari počele katastrofalno krenuti po zlu. Rudari su pogodili tišinu, a zatim i vodu, ovaj put u takvoj količini da ništa ne bi moglo zaustaviti zamrznuto tlo da odjuri u plićak. Muškarci na licu pobjegli su s osovine neposredno prije poplave.
Ispravno pretpostavljajući da se njegov tunel previše približio neočekivanoj depresiji u koritu Temze, Trevithick je uredio da se otvor otvori velikim vrećama gline, bačenim u rijeku. Na zaprepaštenje njegovih prijevara, ova naizgled očajna mjera je djelovala, a tunel je bio ispumpan na suho. Za nekoliko dana, međutim, ponovno je poplavilo, a ovog puta Thames Archway Company imao je dovoljno. Njezina su sredstva iscrpljena, njen glavni inženjer bio je bolestan od izlaganja riječnoj vodi, a svi napori dokazali su samo da je prolaz ispod rijeke na Rotherhitheu prekoračio granice suvremene rudarske tehnologije.
U to su vrijeme jedini strojevi koji su se koristili u rudnicima bile pumpe. Trebalo je genijalnom čovjeku da shvati da je potrebna drugačija vrsta stroja - stroj koji je mogao spriječiti da se krov i zidovi urušavaju i obuzdaju kolijevke ili vodu na licu tunela. Taj čovjek je bio Marc Brunel, emigrant koji je tijekom revolucije pobjegao iz rodne Francuske i brzo je sebi dao ime kao jedan od najistaknutijih inženjera u Britaniji.
Brunel je bio malen, ekscentričan čovjek, nepraktičan u svom privatnom životu, ali snažno sposoban inovator. Njegovi su izumi, koji su mu privukli pažnju ljudi poput slavnog poput ruskog cara Nikole I., uključivali strojeve za masovnu proizvodnju topovskih kuglica, vezanje tkanina, piljenje drva i izradu brodskih spona. Ova posljednja smanjila je troškove proizvodnje rižnih remenica za 85 posto. Nakon što je osigurao niz ugovora o opskrbi remenica u Kraljevsku mornaricu, Francuz se našao relativno bogat, unatoč nedostatku poslovne oštrine.
Marc Brunel, otac proslavljenog brodograditelja i željezničkog inženjera Isambarda, bio je sam po sebi značajan inženjer. Slika: Wikicommons.
Nedugo nakon neuspjeha tvrtke Thames Archway, Brunel se slučajno šetao kraljevskim krošnji u Chathamu kad je primijetio trulo komad brodske građe koji je ležao na rivi. Ispitujući drvo kroz povećalo, opazio je da je bilo zaraženo strašnim teredoom ili brodskom crvom, čijim se rasprsnim čeljustima može šupljiti drveni brod s rupama. Dok se buri, ovaj 'crv' (zapravo je mekušac) gura drvo u usta i probavlja ga, izlučujući tvrdi, krhki ostatak koji crta tunel koji je iskopao i čini ga sigurnim od grabežljivaca.
Iako nije imao prethodno znanje ili zanimanje za tu temu, Brunel je shvatio da se tehnika kopanja brodoloma može prilagoditi tako da proizvede potpuno novi način tuneliranja. Njegov uvid natjerao ga je da izmisli uređaj koji se u jednom ili drugom obliku koristio u gotovo svakom većem tunelu izgrađenom u posljednjih 180 godina: štit za tunele. Sastojao se od rešetke željeznih okvira koje se mogu pritisnuti na lice tunela i poduprijeti na nizu vodoravnih drvenih dasaka, nazvanih poliranje ploča, koji bi spriječili da se lice sruši. Okviri su bili podijeljeni u 36 stanica, svaka široka tri metra i visoka gotovo sedam stopa, a postavljeni su jedan na drugom na tri razine. Čitav stroj bio je visok 21 stopa, a radna površina 850 četvornih metara - 68 puta veća od Trevithickove.
Štit je bio na vrhu čvrstim željeznim pločama koje su tvorile privremeni krov i štitile rudare dok su radile. Umjesto da odjure na veliku i izloženu površinu, uklonili bi jednu po jednu dasku za polijevanje i izvadili rupu u obliku poštanskog sandučića na unaprijed zadanu dubinu - recimo devet centimetara. Tada bi ploča bila gurnuta u rupu i vijak natrag na mjesto prije nego što je sljedeća uklonjena i cijeli je postupak započeo iznova. Kad su rudari u ćeliji iskopali zemlju iza svih dasaka, okviri su ih mogli naporno dizati naprijed tih devet centimetara. Na taj se način cijela mašina za tuneliranje od 90 tona mogla neometano i sigurno kretati, dok su zidari zaostajali, ciglama podižući novootkriveni tunel.
Model zaštitnog štita Marca Brunela izložen je u Brunel muzeju u Rotherhitheu u Londonu. Foto: Wikicommons.
Izgledi za tuneliranje ispod Temze obećali su unosan test Brunelovog novog izuma i prikupio je sredstva za projekt javnom pretplatom. Uzorci tla uzeti su ispod korita rijeke, a Brunelu je savjetovano da se priblizava blatnom riječnom dnu, gdje je mogao očekivati glinu, umjesto da riskira da udari mirno probijajući dublje. Kad je 1825. počeo raditi na svom tunelu, osovina koja je potonula u guste Rotherhite bila je duboka samo 42 metra i trebalo je na pojedinim mjestima proći unutar korita dna rijeke.
Opasnosti takve operacije ubrzo su postale očite. Iako je štit dobro funkcionirao i rudari kopali, u početku je kroz predviđenu glinu voda počela kapljeti u tunel prije nego što je osovina uopće počela prolaziti ispod Temze. Ovaj priliv bio je više smetnja nego stvarna opasnost dok je pumpa radila, ali u ljeto 1826. nije uspio, a cijelo je osovina ubrzo potopljena na dubinu od 12 stopa.
Od tada se projekt pokazao sve težim. Brunelov stroj mogao se nositi sa mutnim blatom i suhim šljunkom s kojim su se njegovi rudari susretali gotovo jednako kao i glina, ali nedostajalo mu je sredstava. Ekonomije koje su slijedile s osovine bile su loše isušene i ventilirane, a rudari bili su otrovani zagađenom riječnom vodom ili oboljelim od bolesti u rasponu od proljeva i stalnih glavobolja do privremene sljepoće. Većina Brunelovih radnika žalila se zbog gušenja i mučenja temperatura koje bi u roku od sat vremena mogle da padnu ili porastu za čak 30 stupnjeva Farenhajta. Jedan je rudar umro od bolesti.
U svibnju 1827., tunelom koji je sada dobro ušao u rijeku, tlo iza polirajućih dasaka postalo je toliko tekuće da je probijalo kroz praznine između dasaka; jedan gusher u jednoj od ćelija napuhao je rudara koji mu je upravljao glavom preko pete. Ostatak od 120 muškaraca koji su radili u štitu nije mogao na vrijeme da uđu u njegov okvir da zaustave protok. Gorka okusi, gipka voda brzo se uzdizala i poplavila tunel, slajući sve rudare koji su se jurili za svojim ljestvama i površinom.
Ronilačko zvono koje Brunel koristi za zabijanje rupe u dnu Temze.
Brunel je, poput Trevithicka, prepoznao da mu je tunel prošao ispod šupljine u koritu rijeke, a i on je riješio svoj problem s vrećama gline. Tisuće ljudi, s ukupno 20.000 kubičnih metara zemlje, bačene su u rijeku iznad položaja štita, a dva tjedna nakon poplave njegovi su ljudi počeli sušiti tunel. Prošla su četiri mjeseca, a kada je posao nastavljen u studenom, u tunelu je održana vrlo publicirana gozba za 50 gostiju. Hiljadama posjetitelja bilo je dopušteno ući u osovinu i pogledati u divnu mašinu za tuneliranje uz plaćanje jedne glave. Izgradnja tunela postala je vijest širom svijeta; Edward Lear, putujući planinama Kalabrije, noćas se zaustavio u usamljenom samostanu kojim je upravljao opat koji je obavijestio svoje redovnike: "Engleska je vrlo malo mjesto, ukupno oko treće veličine grada Rima ... Cijelo je mjesto podijeljeno na dva jednaka dijela morskom rukom, ispod koje je veliki tunel, tako da je sve poput jednog komada suhe zemlje. "
Rad s licem počeo je opet kasno 1827., ali u roku od nekoliko mjeseci štit je još jednom napredovao kroz izdajničko tlo. Rano ujutro 12. siječnja 1828. rudari u jednoj od gornjih ćelija sjekirali su kad je u tunel zapustila još jedna nezaustavljiva bujica vode. Još jednom su ljudi u štitu morali trčati zbog sigurnosti, ali ovaj put su ga napustili prekasno; utopljeno je šest rudara. Jednako ozbiljno za Brunela, troškovi prevrtanja dodatnih 4.500 vreća gline u Temzu kako bi se ugurao ovaj najnoviji otvor u koritu rijeke iscrpili su sredstva njegove tvrtke. Bez novog financiranja u tunelu, tunel je bio ispumpan na suho, štit je popločen i tunel je napušten.
Unutrašnjost tunela kasnije su zauzeli vagrani i tmurno poznati kao "Hades Hotel".
Brunelu i njegovim pristašama trebalo je sedam godina da pomognu vladi da unajmi zajam od 246.000 funti kako bi se omogućio završetak radova na ovom „projektu od nacionalnog značaja“. I usprkos zamjeni starog štitnika za tuneliranje novim modelom koji se bolje mogao oduprijeti pritisku Temze dok je nabubrivao sa svakim plimom, trebalo je šest godina rada tijekom cijelog sata kako bi tunel konačno izašao na Wappingu 12. kolovoza 1841. Rad na tunelu dužine 1.200 stopa zauzimao je tako 16 godina i dva mjeseca, prosječna stopa napretka (koja omogućuje otpuštanje od sedam godina) od samo 4 inča dnevno - dobra mjera koliko je projekt testiran tehnologija dana.
Brunelov trijumf bio je samo djelomičan. Opet su sredstva njegove tvrtke bila na bljedu, a deseci tisuća posjetitelja sitnih glava jedva su platili kamate na državni zajam. Nikada nije bilo dovoljno da dovrše prilaze tunelu i učine ga dostupnim konjskim vučenim vozila, kako je predviđeno. Umjesto toga, prolazi su bili puni prodavača suvenira po danu, a gradski beskućnici noću. Za sitnu cestarinu, rogoznici su mogli ležati ispod Brunelovih lukova u onome što je postalo poznato kao hotel Hades.
Tek kada je podzemna željeznica stigla do Londona 1860-ih, tunel je Temza postigao mjeru stvarne korisnosti. Otkrivena željeznička pruga u Istočnom Londonu 1869. godine otkrila je da je u takvom izvrsnom stanju da je odmah ubačena u službu u prijevozu vlakovima na paru - isprva duž Brighton linije, a kasnije iz Wappinga u New Cross. Tunel je postao i ostaje dio mreže londonskog podzemlja. Treitithick i Brunel odaju počast - i nečujno svjedočanstvo o poteškoćama tuneliranja u Londonu - da je ostala jedina linija podzemne željeznice do istoka do otvaranja proširenja Jubilarne linije 1999. godine.
izvori
Anon. The Thames Tunne l. London: Henry Teape, 1825; Richard Beamish. Memoir iz života sir Marca Isambarda Brunela . London: Longman, Green, 1852 .; HW Dickinson i Arthur Titley. Richard Trevithick: Inženjer i čovjek . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; James Hodge. R ichard Trevithick: Ilustrirani život . Princes Risborough: Publikacija Shire, 2003 .; Charles Knight. Slikovite polusatne londonske topografije . London: Autor, 1851; David Lampe Tunel: priča o prvom tunelu na svijetu pod plovnom rijekom . London: Harrap, 1963; Gosta Sandstrom. Povijest tuneliranja: podzemna djelovanja kroz stoljeća . London: Barrie & Rockliff, 1963; Barbara Stack. Priručnik za izradu tunela i rudarskih strojeva . New York: Wiley, 1982.
