Hầm chui qua sông Thames
Thời điểm: 1825 – 43
Địa điểm: London, Anh
Niềm vinh dự [tước hiệp sĩ] không bao giờ xứng đáng hơn vì nếu không có tấm chắn hầm chui đi cùng với lòng dũng cảm và sự ngoan cường đạt đến mục đích của Marc Brunel, một công trình lẽ ra không bao giờ hoàn tất.
L. T. C. Rolt, 1970
Một vài dự án xây dựng phát xuất từ nhu cầu vô cùng bức thiết, động cơ thương mại mạnh hơn và sự quả quyết kiên trì, thẳng thắn như thế nhằm giải quyết những khiếm khuyết địa lý. Khởi công vào đầu thập niên 1800, hơn 4000 xe goòng do ngựa kéo cùng xe bò vượt qua cầu London bắc qua sông Thames mỗi ngày, và gần 4000 người đưa đò ra sức chèo những chuyến phà thương mại vận chuyển người và hàng hóa. Lối đi băng qua sông an toàn và thường trực dưới dạng hầm chui dưới lòng sông không cản trở sự đi lại của tàu thuyền bên trên trở nên hấp dẫn nhưng các nhà đầu tư hoàn toàn không biết hết triển vọng. Các kỹ sư tư vấn lẽ ra phải thi công hầm chui dưới nước lần đầu tiên trên thế giới.
ü Mặt cắt ngang Hầm chui qua sông Thames, hướng về Rotherhithe, với tấm chắn nhìn thấy bên phải. Bên trái là giếng xuống hầm và nhà máy.
Hầm chui qua sông Thames từ Limehouse nằm ở bờ bắc đến Rotherhithe ở bờ nam chính thức bất đầu - quá trình chủ yếu do kỹ sư Rob- ert Vazie, người Cornwall tiến hành, tiếp đến là Robert Trevithick, cũng là người Cornwall, và cũng là một trong những kỹ sư nổi tiếng nhất trong thế hệ của mình. Nhưng vào đêm 26/1/1802, thảm họa xảy ra - mái hầm chui bị sụp ở độ cao hơn 300m (1000ft) từ mức an toàn của giếng thẳng đứng nằm ở bờ bắc, kéo theo sự phá sản của Công ty xây dựng mái vòm Thames, người đề xướng dự án. Trevithick đưa ra một tiếp cận khác bao gồm các đê quai đóng xuống đáy sông. Vì thế trong các hào tương đối khô có thể đặt các tấm định hình hầm chui bằng gang nhưng ý tưởng này cũng thất bại do lớp bùn nhão của sông Thames.
Số liệu thực tế
Chiều dài: 356m
Chi phí: 468.249£
Nhân lực: 2 ca, mối ngày 16 tiếng
mối ca: 36 thợ mỏ
Marc Isambard Brunel bước vào cuộc, sinh năm 1769 trong một gia đình địa chủ người Pháp ở Gissors, Normandy, và sau đó, trong tư cách một người tỵ nạn trong cuộc Cách mạng Pháp năm 1789, Kỹ sư thành phố New York. Vào thời điểm định cư ở Anh, Brunel chứng tỏ bản thân ông là một nhà phát minh tài năng, với vô số bằng sáng chế mang tên ông và nhiều hợp đồng chế tạo máy ép tạo khối bê tông với Hải quân Na Uy ở Xưởng đóng tàu Chatham.
ü Sơ đồ đương đại tấm chắn hầm chui, mỗi công nhân đứng trong một ngăn
ü Sáng kiến Tấm chắn lớn của Brunel là yếu tố chính thi công Hầm chui qua sông Thames, đẩy nhanh tiến độ bằng một lượng nhân công đào hầm chui tổ chức hợp lý.
Giải pháp của ông trước thử thách ở hầm chui sông Thames có vẻ vô tình được truyền cảm hứng bằng kinh nghiệm của ông ở Chatham. Giải pháp tối ưu đối với việc khoan hầm chui dưới nước qua các địa tầng khác nhau, ông ước đoán, cũng phải mô phỏng hoạt động của con hà, Terada navalis, có hàm quay ngược đào lối đi hình tròn rất chính xác xuyên qua lớp gỗ sồi cứng nhất dùng để đóng tàu để lại một lớp thành hầm rất cứng như thể từ đống phân đông cứng của chúng. Brunel chuyển khái niệm này vào trong phát minh Tấm chắn lớn về sau này ông mô tả trong bài phát biểu trước Viện kỹ thuật xây dựng như ''đê quai di động theo phương nằm ngang''.
Tấm chắn lớn
Khi cấp bằng sáng chế đầu tiên cho Brunel, và Rennie cùng Công ty hoàn thiện tiếp để tấn công sông Thames lần sau cùng, Tấm chắn lớn là một thiết bị cơ học gồm một khung bằng gang, theo chiều thẳng đứng có nhiều mặt cắt cho phép 36 thợ mỏ đứng trên ba tầng hay sàn công tác để đào mặt đất phía trước bằng tay trong một quá trình có kiểm soát. Mỗi thợ mỏ đứng trong một ngăn đối mặt với ván gỗ mà họ tháo ra hết tấm này đến tấm khác, đào lớp bùn nhão phía sau và thay bằng ván gỗ. Khi Tấm chắn dời dần dần về phía trước, thợ lát gạch theo sát phía sau để xây thành hầm, gần như dày 1m (3ft), ltên kết bằng xi măng La Mã. Trong quá trình phát triển, tấm chắn hầm chui tròn ban đầu của Brunel phát triển thành một bộ các khung hình chữ nhật, mỗi khung cao 6m (19ft) và rộng 1m (3ft), để dễ tiếp cận với diện tích đào trước lặt nhiều hơn.
ü Thiết kế do Brunel đề xuất lối vào Hầm chui ở cạnh nam, với các cầu thang dành cho khách bộ hành đi chung.
ü Huân tước Marc Isambard Brunel, trong bức chân dung của Samuel Drummond, k. 1835. Ở phần nền có nhiều đồ vật khác nhau liên quan đến phát minh và dự án của ông, kể cả hình vẽ Hầm chui qua sông Thames.
Điều được xem là khác biệt cơ bản giữa phát minh ban đầu về Tấm chắn lớn của Marc Brunel với các phiên bản khác đưa vào sử dụng trong thực tế trong công trình Hầm chui qua sông Thames là điều bỏ sót các vách cứng do lý do phí tổn. Điều này phải phục vụ cho chức năng quan trọng của khâu gối và hàn mặt cắt đào đất giữa bề mặt phía trước của Tấm chắn và công trình xây gạch hoàn chỉnh diễn ra phía sau. Không có lớp bảo vệ này, khi đào hầm qua địa tầng không ổn định, thì công trình sẽ bị ngập theo chu kỳ là điều không thể tránh, dẫn đến có chỗ gián đoạn trong 7 năm, trong khi con trai Isambard của Marc sau này hơn hẳn danh tiếng của bố trong tư cách một kỹ sư thiên tài, hết hy vọng hoàn tất thành công.
Cái giá phải trả cho sự thành công của hai bố con Brunel làm mọi người sẽ nản chí. Bản thân Marc đã dành 20 tiếng một ngày trong suốt 9 ngày hay hơn nữa chui xuống hầm làm việc, Isambard kết hợp trách nhiệm giám sát hiện trường ở Limehouse với sự nghiệp xây dựng bẩm sinh của riêng ông và đời sống gia đình.
Hầm chui qua sông Thames, khởi công năm 1825, hoàn tất năm 1843. Vào năm đó, ngày 26/7, hầm chui vinh dự đón tiếp Nữ hoàng Victoria trẻ tuổi cùng chồng nữ hoàng là Hoàng tử Albert. Trong 15 tuần đầu tiên sau ngày khánh thành hầm chui đã thu hút hơn một triệu lượt khách đi qua phải trả tiền. Sau đó Marc Brunel được phong tước hiệp sĩ, cho đến khi mất vào năm 1849 ông sống trong sự trọng vọng.
Năm 1865, hầm chui yêu mến của ông được Công ty Đông London mua lại, và cho đến ngày nay tiếp tục phục vụ hành khách trên tuyến Xe điện ngầm London. Công trình xây gạch của Brunel cũng vững chắc cho đến nay, nhưng những người đi làm mua vé tháng, thật khó hình dung qua chuyến đi ngắn ngủi, có thời hầm chui làm nơi gặp mặt của số thực khách rất náo động dưới ánh nến của Câu lạc bộ Hầm chui, với bố con Brunel đóng vai chủ nhà.
