All'inizio del XIX secolo, il porto di Londra era il più trafficato del mondo. Carichi che avevano viaggiato per migliaia di miglia e sono sopravvissuti a tutti i pericoli del mare, accumulati sui moli di Rotherhithe - solo per i loro proprietari di scoprire che la parte più lenta e frustrante del loro viaggio spesso li precede. Le spedizioni destinate alle parti meridionali (e più popolose) della Gran Bretagna dovevano essere sollevate su carri di bue scricchiolanti e trasportate attraverso le banchine e attraverso il London Bridge, che era stato costruito nel 12 ° secolo ed era angusto e poco pratico come la sua data iniziale implicita. Nel 1820 era diventato il centro del più grande ingorgo al mondo.
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- La lunga e tortuosa storia del Tamigi
Era una situazione intollerabile per una città con l'orgoglio di Londra, ed era chiaro che se un'impresa privata potesse costruire un'altra traversata più vicina ai moli, ci sarebbe stato un utile profitto da fare in pedaggio. Un altro ponte era fuori discussione - negherebbe l'accesso delle navi a vela alla piscina di Londra - e invece uomini ambiziosi hanno rivolto il loro pensiero alla guida di un tunnel sotto il Tamigi. Questa non era un'idea così ovvia come potrebbe apparire. Sebbene la domanda di carbone stia crescendo rapidamente quando la rivoluzione industriale ha raggiunto un livello elevato, i metodi di lavoro sono rimasti primitivi. I tunnel sono stati scavati da uomini che maneggiavano picconi sputando a lume di candela.
Nessun ingegnere aveva scavato una galleria sotto un grande fiume e il Tamigi era un fiume particolarmente difficile. A nord, Londra fu costruita su un solido letto di argilla, materiale ideale per le gallerie. A sud e ad est, tuttavia, giacevano strati più profondi di sabbia che trasportava acqua, ghiaia e sabbie mobili, tutti spezzati da strati di ghiaia, limo, alberi pietrificati e detriti di antichi letti di ostriche. Il terreno era semi-liquido e in profondità divenne altamente pressurizzato, minacciando di irrompere in qualsiasi cantiere.
Richard Trevithick, l'ingegnere della Cornovaglia, che fece il primo, disastroso, tentativo in un tunnel del Tamigi.
Oggi, gli ingegneri affrontano il terreno infido pressurizzando i loro spazi di lavoro (anche se quella soluzione lascia ancora i tunneler vulnerabili ai problemi che derivano dal lavoro in ambienti ad alta pressione, incluso il marcio osseo e persino le curve). All'inizio del 19 ° secolo, tali misure erano ancora lontane decenni. I primi uomini a tentare un tunnel sotto il Tamigi - bande di minatori della Cornovaglia portati a Londra nel 1807 da uomini d'affari riuniti insieme come la Thames Archway Company - avevano poco da guidarli.
L'ingegnere capo di questo primo progetto di tunnel era un gigante muscoloso di nome Richard Trevithick, un uomo autodidatta che era passato dalla fama giovanile come lottatore della Cornovaglia mostrando un talento abbagliante per l'invenzione. Trevithick aveva sfruttato l'energia del vapore per guidare il primo motore semovente su binari e aveva progettato il primo motore a vapore ad alta pressione al mondo. Era convinto che un tunnel potesse essere scavato abbastanza facilmente sotto il Tamigi. Non ci volle molto per capire che aveva torto.
Gli uomini di Trevithick fecero ottimi progressi mentre scavavano tunnel nell'argilla di Londra, ma una volta raggiunti il Tamigi ebbero problemi costanti. Il tunnel di pilotaggio era alto solo un metro e mezzo e largo, e l'acqua carica di fognature filtrava dal fiume, trenta piedi sopra la loro testa, al ritmo di 20 galloni al minuto. All'interno di questo spazio ristretto tre minatori lavoravano sulle ginocchia, uno con il muso in faccia e uno che ripuliva la terra fradicia, il terzo sosteneva la deriva con legni. Le condizioni di lavoro durante i turni di sei ore erano spaventose; gli uomini erano inzuppati di sudore e acqua di fiume, nessuno poteva resistere o allungarsi e il tunnel era così scarsamente ventilato che l'aria fetida a volte spegneva le candele.
Un minatore all'interno del ristretto Tamigi alla deriva di Trevithick.
Ciononostante, i Cornishmen fecero progressi e nel gennaio 1808 Trevithick riferì che la sua deriva si trovava a 140 piedi dalla riva nord del Tamigi e che il tunnel pilota sarebbe stato completato in due settimane. Poi le cose hanno cominciato a andare disastrosamente male. I minatori colpirono le sabbie mobili, poi l'acqua, questa volta in quantità tale che nulla poteva impedire al suolo impregnato d'acqua di zampillare nella deriva. Gli uomini in faccia abbandonarono il pozzo proprio davanti al diluvio.
Indovinando correttamente che il suo tunnel si era avvicinato troppo a una depressione inaspettata nel letto del Tamigi, Trevithick fece in modo che il buco fosse tappato con grandi sacchi di argilla scaricati nel fiume. Con stupore dei suoi detrattori, questa misura apparentemente disperata ha funzionato e il tunnel è stato pompato a secco. Nel giro di pochi giorni, tuttavia, si allagò di nuovo, e questa volta la Thames Archway Company ne aveva avuto abbastanza. I suoi fondi erano esauriti, il suo ingegnere capo era malato per l'esposizione all'acqua del fiume, e tutti i suoi sforzi avevano dimostrato solo che un passaggio sotto il fiume a Rotherhithe superava i limiti della tecnologia mineraria contemporanea.
A quel tempo, le uniche macchine utilizzate nelle miniere erano le pompe. Ci voleva un uomo geniale per riconoscere che era necessario un diverso tipo di macchina, una macchina che poteva sia impedire il crollo del tetto e delle pareti e trattenere eventuali sabbie mobili o acqua sulla faccia del tunnel. Quest'uomo era Marc Brunel, un emigrato che era fuggito dalla sua nativa Francia durante la Rivoluzione e si era rapidamente imposto come uno dei più importanti ingegneri della Gran Bretagna.
Brunel era un uomo minuscolo ed eccentrico, poco pratico nella sua vita privata ma un innovatore intensamente capace. Le sue invenzioni, che lo avevano portato all'attenzione di uomini illustri come lo zar Nicola I di Russia, includevano macchine per la produzione di massa di palle di cannone, ricami di tessuti, segatura di legno e fabbricazione di navi. Quest'ultima aveva ridotto dell'85 percento il costo di produzione di pulegge di rigging. Dopo aver ottenuto una serie di contratti per la fornitura di pulegge alla Royal Navy, il francese si è trovato relativamente ricco nonostante la sua mancanza di acume negli affari.
Marc Brunel, padre del famoso costruttore navale e ingegnere ferroviario Isambard, era un notevole ingegnere a pieno titolo. Immagine: Wikicommons.
Non molto tempo dopo il fallimento della Thames Archway Company, Brunel stava vagando per il Royal Dockyard a Chatham quando notò un pezzo di legno marcio della nave sdraiato sulla banchina. Esaminando il legno attraverso una lente d'ingrandimento, osservò che era stato infestato dal temuto teredo, o verme della nave, le cui mascelle raschianti possono fare a pezzi una nave di legno con dei buchi. Man mano che cade, questo "verme" (in realtà è un mollusco) infila il legno spappolato nella bocca e lo digerisce, espellendo un residuo duro e fragile che riveste il tunnel che ha scavato e lo rende al sicuro dai predatori.
Sebbene non avesse alcuna conoscenza o interesse in materia, Brunel si rese conto che la tecnica di scavatura del verme della nave poteva essere adattata per produrre un modo completamente nuovo di scavare una galleria. La sua intuizione lo ha portato a inventare un dispositivo che è stato utilizzato in una forma o nell'altra in quasi tutti i principali tunnel costruiti negli ultimi 180 anni: lo scudo del tunnel. Consisteva in una griglia di telai di ferro che potevano essere premuti contro la faccia del tunnel e sostenuti su una serie di assi di legno orizzontali, chiamate pannelli poling, che impedivano il collasso della faccia. Le cornici erano divise in 36 celle, ciascuna larga tre piedi e alte quasi sette piedi, e disposte una sopra l'altra su tre livelli. L'intera macchina era alta 21 piedi e la superficie di lavoro era di 850 piedi quadrati, 68 volte più grande di quella di Trevithick.
Lo scudo era sormontato da robuste piastre di ferro che formavano un tetto temporaneo e proteggevano i minatori mentre lavoravano. Invece di allontanarsi da una superficie ampia ed esposta, avrebbero rimosso una scheda polare alla volta e tagliato un foro a forma di cassetta postale a una profondità predeterminata, diciamo nove pollici. Quindi il pannello verrebbe spinto nel foro e avvitato in posizione prima che il successivo fosse rimosso e l'intero processo ricominciato. Quando i minatori in una cella avevano scavato la terra dietro tutte le loro assi, i loro telai potevano essere faticosamente spinti in avanti di quei nove pollici. In questo modo, l'intera macchina tunneling da 90 tonnellate potrebbe muoversi inesorabilmente e in sicurezza mentre i muratori si trascinavano dietro, sostenendo il tunnel appena esposto con mattoni.
Un modello dello scudo a tunnel di Marc Brunel in mostra al Brunel Museum di Rotherhithe, Londra. Foto: Wikicommons.
La prospettiva di scavare un tunnel sotto il Tamigi prometteva un lucroso test della nuova invenzione di Brunel e raccolse fondi per il progetto attraverso un abbonamento pubblico. Campioni di terreno furono prelevati sotto il letto del fiume, e fu consigliato a Brunel di rimanere vicino al fondo fangoso del fiume, dove poteva aspettarsi argilla, piuttosto che rischiare di colpire sabbie mobili andando più in profondità. Quando iniziò a lavorare sul suo tunnel nel 1825, il pozzo che fu affondato nel sudicio Rotherhithe era profondo solo 42 piedi, e in alcuni punti era previsto che passasse entro sette piedi dal letto del fiume.
I pericoli di un'operazione di questo tipo divennero presto evidenti. Sebbene lo scudo funzionasse bene e i minatori scavarono, inizialmente, attraverso l'argilla prevista, l'acqua iniziò a gocciolare nel tunnel prima che l'albero avesse persino iniziato a passare sotto il Tamigi. Questo afflusso fu più un fastidio che un vero pericolo mentre la pompa funzionava, ma nell'estate del 1826 fallì e l'intero albero fu presto inondato a una profondità di 12 piedi.
Da allora il progetto si è rivelato sempre più difficile. La macchina di Brunel poteva far fronte al fango fradicio e alla ghiaia secca che i suoi minatori incontrarono quasi quanto l'argilla, ma rimase a corto di fondi. Le economie che seguirono lasciarono il pozzo, scarsamente drenate e ventilate, ei minatori furono avvelenati dall'acqua inquinata del fiume o afflitti da malattie che vanno dalla diarrea e dal costante mal di testa alla cecità temporanea. La maggior parte dei lavoratori di Brunel si lamentava di sentirsi soffocata e tormentata da temperature che potevano precipitare o aumentare di ben 30 gradi Fahrenheit entro un'ora. Un minatore è morto di malattia.
Nel maggio 1827, con il tunnel ormai ben aperto nel fiume, il terreno dietro le assi poling divenne così liquido che si fece strada attraverso gli spazi tra le assi; uno squartatore in una delle celle fece girare il minatore che vi lavorava sopra la testa. Il resto dei 120 uomini che lavoravano nello scudo non riuscì a farsi strada nel suo telaio in tempo per fermare il flusso. L'acqua gorgogliante e dal sapore amaro si alzò rapidamente e inondò il tunnel, facendo precipitare tutti i minatori alla ricerca delle loro scale e della superficie.
La campana da sub usata da Brunel per tappare un buco nella parte inferiore del Tamigi.
Brunel, come Trevithick, riconobbe che il suo tunnel era passato sotto una cavità nel letto del fiume e anche lui risolse il suo problema con sacchi di argilla. Migliaia, contenenti un totale di 20.000 piedi cubi di terra, furono scaricati nel fiume sopra la posizione dello scudo e due settimane dopo l'alluvione i suoi uomini iniziarono a pompare il tunnel a secco. Ci sono voluti quattro mesi e quando i lavori sono stati riavviati a novembre, nel tunnel si è tenuto un banchetto altamente pubblicizzato per 50 ospiti. Migliaia di visitatori hanno avuto il permesso di entrare nel pozzo e guardare la meravigliosa macchina a tunnel pagando un centesimo alla testa. La costruzione del tunnel divenne notizia in tutto il mondo; Edward Lear, viaggiando attraverso le montagne della Calabria, si fermò per la notte in un monastero solitario gestito da un abate che informava i suoi monaci: “L'Inghilterra è un posto molto piccolo, complessivamente circa il terzo delle dimensioni della città di Roma…. L'intero posto è diviso in due parti uguali da un braccio di mare, sotto il quale è un grande tunnel in modo che sia tutto come un pezzo di terra asciutta. "
I lavori sulla faccia iniziarono di nuovo alla fine del 1827, ma in pochi mesi lo scudo avanzò di nuovo attraverso un terreno infido. Nelle prime ore del mattino del 12 gennaio 1828, i minatori di una delle celle più alte stavano facendo a pezzi quando un altro torrente inarrestabile di acqua si riversò nel tunnel. Ancora una volta gli uomini nello scudo dovettero correre per mettersi in salvo, ma questa volta l'avevano lasciato troppo tardi; sei minatori furono annegati. Altrettanto seriamente per Brunel, il costo di inclinare ulteriori 4.500 sacchi di argilla nel Tamigi per tappare questo ultimo buco nel letto del fiume ha esaurito i fondi della sua azienda. Senza nuovi finanziamenti in vista, il tunnel è stato pompato a secco, lo scudo è stato murato e il tunnel è stato abbandonato.
L'interno del tunnel fu in seguito occupato da vagabondi e noto cupamente come "Hades Hotel".
Brunel e i suoi sostenitori hanno impiegato sette anni per convincere il governo a far avanzare un prestito di £ 246.000 per consentire il completamento dei lavori su questo "progetto di importanza nazionale". E nonostante la sostituzione del vecchio scudo a tunnel con un nuovo modello in grado di resistere alla pressione del Tamigi mentre si gonfiava con ogni alta marea, ci vollero altri sei anni di lavoro continuo prima che il tunnel finalmente emergesse a Wapping su 12 agosto 1841. I lavori sul tunnel di 1.200 piedi occuparono così 16 anni e due mesi, un tasso medio di avanzamento (che consente il licenziamento di sette anni) di soli 4 pollici al giorno - una buona misura di quanto il progetto ha testato la tecnologia del giorno.
Il trionfo di Brunel fu solo parziale. Ancora una volta i fondi della sua azienda erano a un basso livello di declino e le decine di migliaia di visitatori a stipendio pagavano a malapena gli interessi sul prestito del governo. Non c'era mai abbastanza per completare gli approcci al tunnel e renderlo accessibile ai cavalli veicoli, come previsto. Invece, i passaggi erano pieni di venditori di souvenir di giorno e di persone senza fissa dimora di notte. Per un pedaggio, i vagabondi potevano dormire sotto gli archi di Brunel in quello che divenne noto come l'Hades Hotel.
Fu solo quando la ferrovia sotterranea arrivò a Londra negli anni 1860 che il Tunnel del Tamigi ottenne una misura di reale utilità. Acquistato dalla East London Railway nel 1869, fu trovato in condizioni così eccellenti che fu immediatamente messo in servizio trasportando treni a vapore - inizialmente lungo la linea di Brighton e successivamente da Wapping a New Cross. Il tunnel divenne e rimane parte della rete della metropolitana di Londra. È un omaggio a Trevithick e Brunel - e muta testimonianza delle difficoltà del tunnel a Londra - che è rimasta l'unica linea della metropolitana così lontana ad est fino all'apertura dell'estensione del Giubileo nel 1999.
fonti
Anon. Il Tamigi Tunne l. Londra: Henry Teape, 1825; Richard Beamish. Memoria della vita di Sir Marc Isambard Brunel . Londra: Longman, Green, 1852; HW Dickinson e Arthur Titley. Richard Trevithick: L'ingegnere e l'uomo . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; James Hodge. R ichard Trevithick: An Illustrated Life . Princes Risborough: Shire Publication, 2003; Charles Knight. Mezz'ora pittorica della topografia di Londra . Londra: l'autore, 1851; David Lampe. The Tunnel: la storia del primo tunnel al mondo sotto un fiume navigabile . Londra: Harrap, 1963; Gosta Sandstrom. La storia del tunnel: i lavori sotterranei attraverso i secoli . Londra: Barrie & Rockliff, 1963; Barbara Stack. Manuale delle macchine per tunnel e miniere . New York: Wiley, 1982.