På begynnelsen av 1800-tallet var havnen i London den travleste i verden. Last som hadde tilbakelagt tusenvis av miles, og overlevd alle farene ved havet, ble stablet opp på bryggerne i Rotherhithe - bare for eierne deres å oppdage at den tregeste, mest frustrerende delen av reisen ofte lå foran dem. Sendinger beregnet på de sørlige (og mest befolkede) delene av Storbritannia måtte føres ned på knirkende oksevogner og trekkes gjennom havnelandene og over London Bridge, som hadde blitt bygd på 1100-tallet og var så trangt og upraktisk som det var tidlig forstått. I 1820 var det blitt sentrum for verdens største trafikkork.
Relatert innhold
- Themsenes lange og svingete historie
Det var en situasjon utålelig for en by med Londons stolthet, og det var tydelig at hvis privat foretak kunne bygge en ny kryssing nærmere havna, ville det være en ryddig fortjeneste i bompenger. En annen bro var uaktuelt - den ville nekte seilskutene tilgang til Pool of London - og ambisiøse menn snudde tankene om å kjøre en tunnel under Themsen i stedet. Dette var ikke en så åpenbar idé som den kunne se ut. Selv om etterspørselen etter kull vokste raskt da den industrielle revolusjonen slo høyt utstyr, forble arbeidsmetodene primitive. Tunneler ble gravd av menn som utøvde plukk i stavende levende lys.
Ingen ingeniører hadde tunnelt under en stor elv, og Themsen var en spesielt vanskelig elv. Nordover ble London bygget på en solid seng av leire, ideelt tunnelmateriale. Mot sør og øst lå imidlertid dypere lag med vannførende sand, grus og oser av kviksand, alt oppbrutt av lag med grus, silt, forstenede trær og ruskene fra gamle østersbed. Bakken var halvvæske, og på dybden ble den høyt under trykk, og truet med å sprekke på et hvilket som helst byggeplass.
Richard Trevithick, den korniske ingeniøren som gjorde det første - katastrofale forsøket på en Thames-tunnel.
I dag takler ingeniører forrædersk mark ved å presse arbeidsområdene sine (selv om den løsningen fortsatt lar tunneler være sårbare for problemene som kommer fra arbeid i miljøer med høyt trykk, inkludert beinrot og til og med bøyene). På begynnelsen av 1800-tallet var slike tiltak fortsatt tiår unna. De første mennene som forsøkte en tunnel under Themsen - gjenger av korniske gruvearbeidere som ble brakt til London i 1807 av forretningsmenn som var samlet som Thames Archway Company - hadde lite å veilede dem.
Sjefingeniøren for dette første tunnelprosjektet var en muskuløs gigant ved navn Richard Trevithick, en selvutdannet mann som hadde kommet frem fra ungdommelig berømmelse som en kornisk bryter ved å vise et blendende talent for oppfinnelse. Trevithick hadde utnyttet dampkraften for å drive den første selvgående motoren til å kjøre på skinner og designet verdens første høytrykksdampmotor. Han var overbevist om at en tunnel relativt enkelt kunne bli hacket ut under Themsen. Det tok ikke lang tid før han innså at han tok feil.
Trevithicks menn hadde gode fremskritt mens de tunnelerte gjennom London-leire, men når de først kom seg under Themsen hadde de konstant problemer. Pilotstunnelen deres var bare fem meter høy og tre fot bred, og kloakkbelastet vann siver inn fra elven, tretti meter over hodet, med en hastighet på 20 liter i minuttet. Innenfor dette trange rommet jobbet tre gruvearbeidere på knærne, den ene hugget i ansiktet med sin hakke, en annen ryddet bort den jordete jorden, den tredje surret opp drivet med tømmer. Arbeidsforholdene i løpet av de seks timene vaktene var rystende; mennene ble gjennomvåt av svette og elvevann, ingen kunne stå eller strekke seg, og tunnelen var så dårlig ventilert at den føde luften noen ganger slukket lysene.
En gruvearbeider inne i Trevithicks trange drivvei.
Ikke desto mindre gjorde Cornishmen fremskritt, og i januar 1808 rapporterte Trevithick at hans drift var innen 140 fot fra Themsens nordbredden og at pilottunnelen ville være ferdig i løpet av to uker. Da begynte ting å gå katastrofalt galt. Gruvearbeiderne traff kviksand, deretter vann, denne gangen i en slik mengde at ingenting kunne forhindre at den vanvoksede jorda strømmer ut i drivveien. Mennene i ansiktet flyktet fra skaftet like foran flommen.
Med riktig gjetting om at tunnelen hans hadde kommet for nær en uventet depresjon i Themsen, sørget Trevithick for at hullet ble plugget med store poser med leire dumpet i elven. Dette tilsynelatende desperate tiltaket virket til forundring for hans krenkere, og tunnelen ble pumpet tørr. Innen få dager flød det imidlertid igjen, og denne gangen hadde Thames Archway Company fått nok. Midlene var oppbrukt, sjefingeniøren var syk av eksponering for elvevannet, og all innsats hadde bare bevist at en passasje under elven ved Rotherhithe overskred grensene for moderne gruveteknologi.
På den tiden var de eneste maskinene som ble brukt i gruver, pumper. Det tok en genial mann å erkjenne at det var nødvendig med en annen type maskin - en maskin som både kunne forhindre at tak og vegger kollapset og holdt tilbake kvisesand eller vann ved tunnelflaten. Denne mannen var Marc Brunel, en utvandrer som hadde flyktet fra sitt hjemlige Frankrike under revolusjonen og raskt opprettet seg som en av de mest fremtredende ingeniørene i Storbritannia.
Brunel var en bitteliten, eksentrisk mann, upraktisk i sitt private liv, men en intenst dyktig innovatør. Oppfinnelsene hans, som hadde ført ham til oppmerksomhet fra menn som var så berømte som tsaren Nicholas I fra Russland, inkluderte maskiner for masseproduserende kanonkuler, brodering av stoff, saging av tre og å gjøre skipsutstyr. Dette siste hadde redusert kostnadene for å produsere riggskiver med 85 prosent. Etter at han sikret seg en rekke kontrakter for å levere skiver til Royal Navy, fant franskmannen seg relativt velstående til tross for hans mangel på forretningsskarphet.
Marc Brunel, far til den berømte skipsbyggeren og jernbaneingeniøren Isambard, var en bemerkelsesverdig ingeniør i sin egen rett. Bilde: Wikicommons.
Ikke lenge etter feilen av Thames Archway Company skjedde Brunel tilfeldigvis gjennom Royal Dockyard på Chatham da han la merke til et råttent stykke skipsvirke som lå på kaia. Han undersøkte treverket gjennom et forstørrelsesglass, og observerte at det hadde blitt angrepet av den fryktede teredoen eller skipsormen, hvis raspende kjever kan gåte et treskip med hull. Mens den graver, skyver denne 'ormen' (det er en bløtdyr) massevis av tre i munnen og fordøyer den og skiller ut en hard, sprø rest som fører tunnelen den har gravd ut og gjør den trygg fra rovdyr.
Selv om han ikke hadde forkunnskaper om eller interesse for emnet, innså Brunel at skipsormens gravingsteknikk kunne tilpasses for å produsere en helt ny måte å tunnelere på. Hans innsikt førte til at han fant opp en enhet som har blitt brukt i en eller annen form i nesten alle større tunneler som ble bygget i løpet av de siste 180 årene: tunnelskjoldet. Den besto av et rutenett av jernrammer som kunne presses mot tunnelflaten og støttes på et sett med horisontale treplanker, kalt poletavler, som ville forhindre at ansiktet kollapset. Rammene ble delt inn i 36 celler, hver tre meter brede og nesten syv fot høye, og ordnet hverandre øverst på tre nivåer. Hele maskinen var 21 fot høy, og arbeidsflaten var 850 kvadratmeter — 68 ganger større enn Trevithicks.
Skjoldet ble toppet av solide jernplater som dannet et midlertidig tak og beskyttet gruvearbeiderne mens de arbeidet. I stedet for å hugge bort på en stor og utsatt overflate, ville de fjerne ett poltavle om gangen og hakke ut et postkasseformet hull til en forhåndsbestemt dybde - si ni centimeter. Deretter ble brettet skyvet inn i hullet og skrudd på plass igjen før det neste ble fjernet og hele prosessen startet på nytt. Når gruvearbeiderne i en celle hadde gravd ut jorden bak alle tavlene, kunne rammene deres møysommelig knektes frem de ni centimeterne. På denne måten kunne hele 90 tonns tunnelmaskin bevege seg ubønnhørlig og trygt mens murere trillet bak og shore opp den nylig utsatte tunnelen med murstein.
En modell av Marc Brunels tunnelskjold utstilt på Brunel Museum i Rotherhithe, London. Foto: Wikicommons.
Utsiktene til tunnelering under Themsen lovet en lukrativ test av Brunels nye oppfinnelse, og han samlet inn midler til prosjektet gjennom et offentlig abonnement. Jordprøver ble tatt under elvebunnen, og Brunel ble rådet til å holde seg nær den gjørmete elvebunnen, hvor han kunne forvente leire, i stedet for å risikere å slå kvisesand ved å gå dypere. Da han begynte å jobbe med tunnelen sin i 1825, var skaftet som ble senket i snusket Rotherhithe bare 42 fot dyp, og det var planlagt å passere innen syv meter fra elveleiet på steder.
Faren ved en slik operasjon ble snart tydelig. Selv om skjoldet fungerte bra og gruvearbeiderne gravde, begynte først vann gjennom den forutsagte leiren å dryppe ned i tunnelen før skaftet til og med hadde begynt å passere under Themsen. Denne tilstrømningen var mer en plage enn en reell fare mens pumpen arbeidet, men sommeren 1826 mislyktes den, og hele skaftet ble snart oversvømmet til en dybde på 12 fot.
Fra da av viste prosjektet seg stadig vanskeligere. Brunels maskin kunne takle den myke søla og tørr grus som gruvearbeiderne hans møtte nesten så godt som leire, men han hadde ikke penger. Økonomiene som fulgte fra skaftet var dårlig drenert og ventilert, og gruvearbeidere ble forgiftet av det forurensede elvevannet eller plaget av sykdommer som spente fra diaré og konstant hodepine til midlertidig blindhet. De fleste av Brunels arbeidere klaget over å ha blitt kvalt og plaget av temperaturer som kunne stupe eller stige med så mye som 30 grader Fahrenheit i løpet av en time. En gruvearbeider døde av sykdom.
I mai 1827, med tunnelen nå godt ut i elven, ble bakken bak poletavlene så flytende at den tvang seg gjennom gapene mellom brettene; en gusher i en av cellene bowlet gruvearbeideren som arbeidet i hodet over hælene. Resten av de 120 mennene som jobbet i skjoldet, kunne ikke tvinge seg inn i rammen hans i tide til å sette strømmen på. Bittersmakende, gurglende vann steg raskt og oversvømmet tunnelen, og sendte alle gruvearbeidere som ruslet etter stiger og overflate.
Dykkerklokka brukt av Brunel for å plugge et hull i bunnen av Themsen.
Brunel, som Trevithick, erkjente at tunnelen hans hadde passert under et hulrom i elvebunnen, og han løste også problemet med poser med leire. Tusenvis, som inneholder totalt 20.000 kubikkfot jord, ble dumpet i elven over skjoldets stilling, og to uker etter flommen begynte mennene hans å pumpe tunnelen tørr. Det tok fire måneder, og da arbeidet ble startet på nytt i november, ble det holdt en høyt publisert bankett for 50 gjester i tunnelen. Tusenvis av besøkende fikk lov til å gå inn i skaftet og se på den fantastiske tunnelmaskinen mot betaling av en krone på hodet. Tunnelens konstruksjon ble nyheter over hele verden; Edward Lear, som reiste gjennom fjellene i Calabria, stoppet for natten i et ensomt kloster drevet av en abbed som informerte munkene sine: “England er et veldig lite sted, tilnærmet omtrent det tredje på størrelse med byen Roma ... Hele plassen er delt i to like store deler av en havarm, under den er en flott tunnel, slik at det hele er som et stykke tørt land. ”
Arbeidet i ansiktet begynte igjen sent i 1827, men i løpet av måneder fortsatte skjoldet seg gjennom forrædersk mark igjen. Tidlig om morgenen 12. januar 1828 gikk gruvearbeiderne i en av de øverste cellene i stykker, da en annen ustoppelig strøm av vann flommet inn i tunnelen. Nok en gang måtte mennene i skjoldet løpe for sikkerhet, men denne gangen hadde de forlatt det for sent; seks gruvearbeidere ble druknet. Like alvorlig for Brunel, var kostnadene for å tippe ytterligere 4500 poser med leire i Themsen for å plugge dette siste hullet i elveleiet, selskapets midler. Uten noen ny finansiering i løpet, ble tunnelen pumpet tørr, skjoldet ble murt opp og tunnelen ble forlatt.
Tunnelens indre ble senere okkupert av svømmere og kjent uhyggelig som "Hades Hotel".
Det tok Brunel og hans støttespillere syv år å trøste regjeringen til å fremme et lån på 246.000 pund for å gjøre det mulig å fullføre arbeidet med dette "prosjektet av nasjonal betydning". Til tross for at det gamle tunnellskjoldet ble erstattet med en ny modell bedre i stand til å motstå presset fra Themsen mens det svellet med hvert høyvann, tok det seks år til med arbeidskraft døgnet rundt før tunnelen endelig kom ut ved Wapping på 12. august 1841. Arbeidet med den 1200 fot lange tunnelen okkuperte dermed 16 år og to måneder, en gjennomsnittlig fremdriftsgrad (som åpner for syv-års permittering) på bare 4 centimeter om dagen - et godt mål på hvor hardt prosjektet testet dagens teknologi.
Brunels triumf var bare delvis. Nok en gang var selskapets midler på et lavt nivå, og titusenvis av besøkende med øre-til-hodet betalte knapt renten på statslånet. Det var aldri nok til å fullføre tilnærmingen til tunnelen og gjøre den tilgjengelig for hestetrukne som beregnet. I stedet ble passasjene fylt med suvenirselgere om dagen og av byens hjemløse om natten. For en krone bompenger kunne duvere legge seg under Brunels buer i det som ble kjent som Hades Hotel.
Det var først da den underjordiske jernbanen kom til London på 1860-tallet at Thames Tunnel oppnådde et mål på reell nytteverdi. Kjøpt av East London Railway i 1869, ble det funnet å være i så utmerket tilstand at det umiddelbart ble presset til å betjene dampdrevne tog - først langs Brighton-linjen og senere fra Wapping til New Cross. Tunnelen ble, og forblir, en del av London Underground-nettverket. Det er en hyllest til Trevithick og Brunel - og stum vitnesbyrd om vanskeligheter med tunneleringen i London - at det forble den eneste t-banelinjen så langt mot øst til åpningen av Jubilee Line Extension i 1999.
kilder
Anon. Themsen Tunne l. London: Henry Teape, 1825; Richard Beamish. Memoir of the Life of Sir Marc Isambard Brunel . London: Longman, Green, 1852; HW Dickinson og Arthur Titley. Richard Trevithick: Ingeniøren og mannen . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; James Hodge. R ichard Trevithick: An Illustrated Life . Princes Risborough: Shire Publisher, 2003; Charles Knight. Pictorial Half Hours of London Topography . London: Forfatteren, 1851; David Lampe. Tunnelen: historien om verdens første tunnel under en navigerbar elv . London: Harrap, 1963; Gosta Sandstrøm. Tunnelingens historie: Underjordisk arbeid gjennom tidene . London: Barrie & Rockliff, 1963; Barbara Stack. Håndbok for tunneler og gruvedrift . New York: Wiley, 1982.
