המאבק האפי למנהרה מתחת לתמות

בתחילת המאה ה -19, נמל לונדון היה העמוס ביותר בעולם. מטענים שנסעו אלפי מיילים ושרדו את כל סכנות הים, נערמו על מפרצי רות'ית'י - רק כדי שבעליהם יגלו שהחלק האיטי ביותר והמתסכל ביותר של המסע שלהם ניצב לעיתים קרובות לפניהם. משלוחים המיועדים לחלקים הדרומיים (והאוכלוסיים ביותר) של בריטניה היו חייבים להיות מועברים על עגלות שו חורקות ולהוביל דרך שקעי המזח וברוחב גשר לונדון, שנבנה במאה ה -12 והיה צפוף ולא מעשי כמו בתחילת דרכו. משתמע. עד 1820 הוא הפך למרכז הפקק הגדול בעולם.

תוכן קשור

• ההיסטוריה הארוכה והמפותלת של התמזה

זה היה מצב בלתי נסבל לעיר בגאווה של לונדון, והיה ברור שאם מפעל פרטי יוכל לבנות מעבר נוסף קרוב יותר לרציפים, היה ניתן להשיג רווח מסודר באגרה. גשר אחר לא היה בא בחשבון - הוא היה מונע גישה של ספינות מפרש לבריכת לונדון - ואנשים שאפתנים הפנו את מחשבתם לנהוג במנהרה מתחת לתמזה. זה לא היה רעיון כל כך ברור מאליו שהוא עשוי להופיע. אף כי הביקוש לפחם צמח במהירות ככל שהמהפכה התעשייתית פגעה בהילוך גבוה, שיטות העבודה נותרו פרימיטיביות. מנהרות נחפרו על ידי גברים שהפעילו מרים באור נרות מפזרים.

אף מהנדסים לא התנהלו מתחת לנהר מרכזי, והתמזה הייתה נהר טריקי במיוחד. מצפון נבנתה לונדון על מצע מוצק של טיט, חומר מנהור אידיאלי. אולם מדרום וממזרח, שכבו שכבות עמוקות יותר של חול הנושא מים, חצץ וגלעת שקע נודדת, כולם שבורים על ידי שכבות חצץ, סחף, עצים מאובנים ופסולת של מיטות צדפות קדומות. האדמה הייתה נוזלית למחצה, ובעומק היא הפכה בלחץ גבוה ואיימה להתפרץ באתר בנייה כלשהו.

ריצ'רד טרוויטיק, המהנדס הקורני שעשה את הניסיון הראשון - הרה אסון - במנהרת התמזה.

כיום, מהנדסים מתמודדים עם שטח בוגדני על ידי לחץ על שטחי העבודה שלהם (אם כי פיתרון זה עדיין מותיר מנהלי מנהרות פגיעים לבעיות שמקורן בעבודה בסביבות בלחץ גבוה, כולל ריקבון עצמות ואפילו הכפפות). בתחילת המאה ה -19, צעדים כאלה היו עדיין במרחק עשרות שנים. הגברים הראשונים שניסו מנהרה מתחת לתמזה - כנופיות של כורים קורניים שהובאו ללונדון בשנת 1807 על ידי אנשי עסקים שהתאגדו יחד כחברת הקשתות בתמזה - לא היה להם מעט להנחות אותם.

המהנדס הראשי של פרויקט המנהרות הראשון הזה היה ענק שרירי בשם ריצ'רד טרוויט'יק, איש משכיל את עצמו שהתקדם מתהילה נעורים כמתאבק בקורניש בכך שהפגין כישרון מסחרר להמצאה. טרוויטק רתם את כוח הקיטור כדי להניע את המנוע הראשון עם ההנעה העצמית שפועל על מסילות ותכנן את מנוע האדים הראשון בלחץ גבוה בעולם. הוא היה משוכנע שאפשר לפרוץ מנהרה מתחת לתזה בקלות יחסית. לא לקח הרבה זמן להבין שהוא טועה.

אנשיו של טרוויטיק התקדמו יפה בזמן המנהרה דרך חימר בלונדון, אך ברגע שהם נכנסו לתמזה הם התקשו ללא הרף. מנהרת הפיילוט שלהם הייתה בגובה מטר וחצי ורוחבה מטר, ומים עמוסים בביוב גלשו פנימה מהנהר, שלושים מטרים מעל ראשם, בקצב של 20 גלון לדקה. בתוך החלל הצר הזה עבדו שלושה כורים על ברכיהם, אחד התופף בפניו עם הבחירה שלו, אחר פינה את האדמה הרטובה, והשלישית מעלה את הסחף עם עצים. תנאי העבודה במשמרות של שש שעות היו מחרידות; הגברים היו ספוגים בזיעה ומי נהר, איש לא יכול היה לעמוד או להימתח, והמנהרה הייתה מאווררת כל כך גרועה עד כי האוויר העובר הכבה לפעמים את הנרות.

כורה בתוך נסחף התמזה הצפוף של טרוויטיק.

אף על פי כן, הקורנישמנים התקדמו, ועד ינואר 1808 דיווח טרוויטיק כי הסחף שלו היה במרחק של 140 מטר מהגדה הצפונית של התמזה וכי מנהרת הפיילוט תושלם תוך שבועיים. ואז העניינים החלו להשתבש בצורה הרסנית. הכורים פגעו בחול חול טובעני, ואז במים, הפעם בכמות כזו ששום דבר לא יכול היה למנוע מהאדמה החופשית לזרום אל תוך מסלול ההיסחף. הגברים בפניו ברחו מהפיר ממש לפני השיטפון.

כשנחש נכון כי המנהרה שלו התקרבה יותר מדי לשקע לא צפוי במיטת התמזה, סידר טרוויטיק את החור עם חיבור לשקיות גדולות של חרס שהושלכו לנהר. לתדהמת מלעיזיו, הצעד הנואש לכאורה הזה עבד, והמנהרה נשאבה יבשה. אולם תוך ימים זה הציפה שוב, והפעם הספיקה לה חברת קשתות התמזה. כספיו מוצו, המהנדס הראשי שלה היה חולה מחשיפה למי הנהר, וכל מאמציו הוכיחו רק שמעבר מתחת לנהר ברות'ית 'חרג מגבולות טכנולוגיית הכרייה העכשווית.

באותה תקופה, המכונות היחידות שהיו בשימוש במכרות היו משאבות. דרוש לאדם גאון להכיר בכך שיש צורך במכונה מסוג אחר - מכונה שיכולה למנוע גם את הגג והקירות להתמוטט ולהתאפק מכל חול או מים בחזית המנהרה. האיש הזה היה מארק ברונל, מהגר שנמלט מצרפת מולדתו במהלך המהפכה, ובמהרה עשה לעצמו שם כאחד המהנדסים הבולטים בבריטניה.

ברונל היה אדם קטנטן, אקסצנטרי, לא מעשי בחייו הפרטיים אך חידוש מסוגל מאוד. ההמצאות שלו, שהביאו אותו לידיעתם ​​של אנשים מפוארים כמו הצאר ניקולאס הראשון מרוסיה, כללו מכונות לייצור כדורי תותח המוניים, רקמת בד, ניסור עצים וביצוע כלים של ספינות. זה האחרון קיצץ את עלות ייצור הגלגלים המחבלים ב 85- אחוזים. לאחר שהשיג מספר חוזים לאספקת גלגלות לצי המלכותי, הצרפתי מצא את עצמו עשיר יחסית למרות היעדר יכולתו העסקית.

מארק ברונל, אביו של בוני הספינות המהנדס ומהנדס הרכבות איסמארד, היה מהנדס בולט בפני עצמו. תמונה: Wikicommons.

זמן לא רב לאחר כישלונתה של חברת הקשתות בתמזה, במקרה ברונל נדד בחצר המסדרון המלכותי בצ'אתם כשהבחין בקטע עץ רקוב של עץ הספינה מונח על הרציף. הוא בחן את העץ דרך זכוכית מגדלת, הוא ציין כי הוא היה שורץ בטרדו האימתני, או בתולעת הספינה, שלסתותיהן הנגועות יכולות לטשטש ספינת עץ עם חורים. כשהוא מתחפר, 'תולעת' זו (זוהי למעשה רכיכות) דוחפת עץ תפוס לתוך פיו ומעכל אותו, מפרישה שארית קשה ושבירה הקו את המנהרה שחפרה ומגניבה אותה מפני טורפים.

למרות שלא היה לו שום ידע קודם או עניין בנושא, ברונל הבין שאפשר להתאים את טכניקת החפירה של התולעת לייצור דרך חדשה של מנהור. התובנה שלו הביאה אותו להמציא מכשיר ששימש בצורה כזו או אחרת כמעט בכל מנהרה גדולה שנבנתה במהלך 180 השנים האחרונות: מגן המנהור. זה כלל רשת של מסגרות ברזל שניתן היה להלחץ על פני המנהרה ותומכת על קבוצה של קרשי עץ אופקיים, המכונים קרשי מוט, שימנעו את קריסת הפנים. המסגרות חולקו ל -36 תאים, כל אחד מהם מטר וחצי וגובהם כמעט שבעה מטרים, וסידרו זה מעל זה בשלושה מפלסים. גובה המכונה כולה היה 21 מטר, ומשטח העבודה היה 850 רגל רבוע - גדול פי 68 משל טרוויטיק.

המגן ניצב על ידי לוחות ברזל יציבים שיצרו גג זמני והגן על הכורים תוך כדי עבודתם. במקום להתרפק על משטח גדול וחשוף, הם היו מסירים קרש ליטוש אחד בכל פעם ופורצים חור בצורת תיבת דואר לעומק שנקבע מראש - נניח תשעה סנטימטרים. ואז הלוח היה נדחף אל תוך החור ונדחף אותו למקומו לפני שהסיר את הבא והתחיל כל התהליך. כאשר הכורים בתא חפרו את האדמה מאחורי כל הלוחות שלהם, ניתן היה להעביר את המסגרות שלהם באומץ קדימה לאותם תשעה סנטימטרים. בדרך זו, כל מכונת המנהרה של 90 הטונות עשויה לנוע ללא הפסקה ובבטיחות, בעוד בנאים נגררים מאחור, ומעלים את המנהרה שנחשפה זה עתה עם לבנים.

דגם של מגן המנהור של מארק ברונל המוצג במוזיאון ברונל ברות'ית ', לונדון. צילום: Wikicommons.

הסיכוי למנהור מתחת לתמזה הבטיח מבחן משתלם של ההמצאה החדשה של ברונל, והוא גייס כספים לפרויקט באמצעות מנוי ציבורי. דגימות קרקע נלקחו מתחת לאפיק הנהר, וברונל הומלץ להיצמד קרוב לתחתית הנהר הבוצית, שם הוא יכול היה לצפות לחימר, במקום להסתכן במכות חול טובעי על ידי העמקה. כאשר החל לעבוד על המנהרה שלו בשנת 1825, המוט שטבע ברות'ית'ה המעורפל היה בעומק 42 מטרים בלבד והוא תוכנן לעבור במרחק של מטר וחצי ממיטת הנהר במקומות.

הסכנות שבפעולה כזו התבררו במהרה. למרות שהמגן עבד היטב והכורים חפרו, בהתחלה, דרך החימר החזוי, מים החלו לטפטף למנהרה עוד לפני שהפיר אפילו החל לעבור תחת התמזה. זרם זה היה יותר מטרד מאשר סכנה ממשית בזמן שהמשאבה עבדה, אך בקיץ 1826 זה נכשל, והמהר הוצף עד מהרה לעומק של 12 מטר.

מכאן ואילך הפרויקט התגלה קשה יותר ויותר. המכונה של ברונל הייתה מסוגלת להתמודד עם הבוץ הרטוב והחצץ היבש בו נתקלו הכורים שלו כמעט כמו גם עם טיט, אך לא היה לו כסף. הכלכלות שבעקבות עזבו את הפיר סחטו ומאווררות בצורה גרועה, וכורים הורעלו על ידי מי הנהר המזוהמים או הושפעו ממחלות שנעו בין שלשול וכאבי ראש מתמידים לעיוורון זמני. מרבית עובדי ברונל התלוננו כי הם חשים ומיוסרים על ידי טמפרטורות שעלולות לצלול או לעלות בערך 30 מעלות פרנהייט תוך שעה. כורה אחד נפטר ממחלות.

במאי 1827, כאשר המנהרה נמצאת כעת הרחק אל הנהר, האדמה מאחורי קרשי הקיטור הפכה נוזלית כל כך עד שאילצה את דרכה בין הפערים בין הלוחות; דחף באחד התאים השליך את הכורה שעובד בראשו מעל עקבים. שאר 120 הגברים שעבדו במגן לא יכלו להכריח את דרכם למסגרתו בזמן כדי לעורר את הזרם. מים מרירים וטעימים עלו במהירות והציפו את המנהרה, והעבירו את כל הכורים שמתרוצצים אחר סולמותיהם והמשטח.

פעמון הצלילה בו השתמש ברונל כדי לחבר חור בתחתית התמזה.

ברונל, כמו טרוויטיק, זיהה כי המנהרה שלו עברה מתחת לחלל באפיק הנהר, וגם הוא פתר את בעייתו בשקיות חימר. אלפים, שהכילו בסך הכל 20, 000 רגל מעוקב, הושלכו לנהר מעל עמדת המגן, ושבועיים לאחר השיטפון החלו אנשיו להזרים את המנהרה לייבוש. זה ארך ארבעה חודשים, וכשהחלה העבודה מחדש בנובמבר, נערכה מנהרה מתוקשרת במיוחד עבור 50 אורחים במנהרה. אלפי מבקרים הורשו להיכנס לפיר ולהביט במכונת המנהרה הנהדרת בתשלום אגורה לראש. בניית המנהרה הפכה לחדשות ברחבי העולם; אדוארד ליר, שנסע בהרי קלבריה, נעצר למשך הלילה במנזר בודד המנוהל על ידי אב המנזר שהודיע ​​לנזירים שלו: "אנגליה היא מקום קטן מאוד, בסך הכל כשליש בגודלה של העיר רומא ... המקום כולו מחולק לשני חלקים שווים על ידי זרוע הים, שמתחתיה מנהרה נהדרת כך שכולה כמו חתיכת יבשה אחת. "

העבודות בפניו החלו שוב בשלהי שנת 1827, אך בתוך חודשים התקדם המגן דרך אדמה בוגדנית. בשעות הבוקר המוקדמות של 12 בינואר 1828, הכורים באחד התאים העליונים התפוצצו כששטף מים בלתי ניתן לעצירה הצפה במנהרה. שוב הגברים במגן נאלצו לרוץ למען ביטחון, אך הפעם הם השאירו את זה מאוחר מדי; שישה כורים טבעו. באותה מידה ברצינות עבור ברונל, עלות הטיית 4, 500 שקיות חימר נוספות בתמזה כדי לחבר את החור האחרון במערת הנהר, מיצו את כספי החברה. ללא שום מימון חדש במתחם, המנהרה נשאבה יבשה, המגן נפרץ והמנהרה ננטשה.

חלקה הפנימי של המנהרה נכבש מאוחר יותר על ידי שופטים ונודע בצורה עגומה כ"מלון האדס ".

נדרשו לברונל ותומכיו שבע שנים כדי לשדל את הממשלה לקידום הלוואה של 246, 000 ליש"ט כדי לאפשר השלמת העבודה ב"פרויקט בעל חשיבות לאומית ". ולמרות החלפתו של מגן המנהור הישן במודל חדש המסוגל לעמוד יותר בלחץ התמזה כשהוא מתנפח בכל גאות גבוהה, נדרשו שש שנים נוספות של עבודות מסביב לשעון לפני שהמנהרה סוף סוף הופיעה בוואפינג ב 12 באוגוסט 1841. העבודה על המנהרה שאורכה 1, 200 רגל התגוררה אפוא 16 שנה וחודשיים, קצב התקדמות ממוצע (המאפשר פיטורין של שבע שנים) של 4 סנטימטרים בלבד ביום - מדד טוב לאופן בו נבדק הפרויקט באמת. הטכנולוגיה של היום.

הניצחון של ברונל היה חלקי בלבד. שוב קרנות החברה שלו היו בשפל, ועשרות אלפי המבקרים בפרוטה כמעט לא שילמו את הריבית על ההלוואה הממשלתית. מעולם לא הספיק להשלים את הגישות למנהרה ולהנגיש אותה לסוסים. כלי רכב, כמתוכנן. במקום זאת, המעברים היו מלאים מוכרי מזכרות ביום ועם חסרי הבית בעיר בלילה. תמורת מחיר אגורה, נוכלים יכולים לשכב מתחת לקשתותיו של ברונל במה שנודע כ"מלך האדס ".

רק כאשר הרכבת התחתית הגיעה ללונדון בשנות השישים של המאה העשרים, מנהרת התמזה השיגה מידה של תועלת אמיתית. הוא נרכש על ידי הרכבת המזרחית של לונדון בשנת 1869, ונמצא במצב כה מצוין, כי הוא נלחץ מייד לשירות הנושא רכבות מונעות קיטור - תחילה לאורך קו ברייטון ואחר כך מ- Wapping ל- New Cross. המנהרה הפכה ונשארה לחלק מרשת הרכבת התחתית של לונדון. זהו מחווה לטרוויטק וברונל - ועדות אילמת לקשיי המנהור בלונדון - שהוא נותר קו הרכבת התחתית היחידה עד מזרחית עד פתיחת הרחבת קו היובל בשנת 1999.

מקורות

אנון. התמזה טונה l. לונדון: הנרי טייפה, 1825; ריצ'רד ביימיש. ספר זכרונות חייו של סר מארק איסמארד ברונל . לונדון: לונגמן, גרין, 1852; HW דיקינסון וארתור טיטלי. ריצ'רד טרוויטיק: המהנדס והאיש . קיימברידג ': הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', 2011; ג'יימס הודג '. ר איכרד טרוויטיק: חיים מאוירים . פרינסס ריסורו: פרסום Shire, 2003; צ'רלס נייט. חצי שעות ציוריות של הטופוגרפיה בלונדון . לונדון: הסופר, 1851; דייוויד למפה. המנהרה: סיפור המנהרה הראשונה בעולם מתחת לנהר ניווט . לונדון: Harrap, 1963; גוסטה סנדסטרום. תולדות המנהרות: עבודות מחתרתיות לאורך הדורות . לונדון: בארי ורוקליף, 1963; ברברה סטאק. ספר יד של מכונות מנהרה וכרייה . ניו יורק: וויילי, 1982.