Я рада, что мне не приходилось месяцами отсиживаться в Деринкую в страхе за свою жизнь, но, если подумать, я и правда очень много времени провожу под землей. В самом деле, с тех пор как я начала работать, я провела в общей сложности более пяти месяцев своей жизни глубоко в лондонской глине, потому что на работу я езжу на метро. Мне и миллионам других людей, которые теснятся в вагонах, как сельди в бочке, метро как бы напоминает, что в этом городе свободное место очень дорого. На улицах не вмещаются дома, офисы, тротуары, поезда, трамваи, машины и велосипеды – чего уж говорить о водопроводных и канализационных трубах, электрических проводах и интернет-кабелях. И с чего бы им там поместиться? В конце концов, мы ведь живем в трех измерениях, и нужно всеми ими пользоваться, строить и вверх, и вниз, а не просто расползаться в стороны. Город у нас под ногами – тоже огромная инженерная работа, но все эти скрытые артерии едва ли были бы возможны, если бы не обычный туннель. В Деринкую места было много, а туннели обеспечивали безопасность. В Лондоне и многих других мегаполисах места не хватает, а туннели обеспечивают решение этой проблемы.
В начале XIX века во всем городе через реку можно было перейти только в одном месте – по Лондонскому мосту, – и это чрезвычайно непрактично для мегаполиса, который быстрыми темпами разрастался по обе стороны Темзы. Время, которое нужно было потратить для перемещения по оживленному городу, ожидание перед опасным и мучительно медленным путешествием через реку по переполненному мосту, да еще и налоговый сбор за его переход – все это служило источником огромного разочарования. В 1805 году была учреждена компания, призванная обойти эту переправу и соединить доки в Уоппинге напрямую с заводами в Ротерхите.
Несмотря на то что эти точки находились друг от друга всего в 365 метрах, расстояние между ними достаточно велико, чтобы сделать строительство моста нецелесообразным, а это значит, что, чтобы добраться из одной из них до другой, людям и товарам приходилось делать большой крюк длиной в 6,5 км через Лондонский мост. Кроме того, из-за нового моста между доками и заводами высокие корабли не смогли бы подниматься выше по реке, а это ударило бы по торговле, которая как раз процветала в городе. Единственным возможным вариантом было прорыть туннель под рекой. Проблема была в том, что создатели каналов, эксперты в строительстве шахт вроде Ричарда Тревитика и другие изобретатели уже пытались прорыть туннель, но у них не получилось. Попытки новой компании построить туннель под рекой также не увенчались успехом, пока один инженер не пришел к решению, на которое его натолкнул корабельный червь.
Марк Брюнель родился в Нормандии во Франции в 1769 году. Как второй сын в семье, он должен был стать священником, но проявлял больше интереса к рисованию и математике, чем к писанию, и поступил на службу в военно-морской флот. В 1793 году он бежал из Франции во время Французской революции и отправился в Америку, где со временем стал главным инженером города Нью-Йорка. Затем в 1799 году он переехал в Лондон, чтобы попытаться убедить адмиралтейство купить новую систему производства блоков, которую он изобрел. Он работал над различными проектами для вооруженных сил, разработал аппарат для массового производства солдатских сапог, а также лесопильное оборудование для доков Чатема и Вулвича. Но внимание компании по постройке туннеля под Темзой он привлек благодаря оборудованию для прокладывания туннелей, которое он изобрел (а потом активно агитировал за него представителей компании).
Брюнель носил в кармане увеличительное стекло. Во время работы в доке Чатема он взял кусок поврежденной доски, которую сняли с обшивки военного корабля, и стал пристально наблюдать за поведением teredo navalis (корабельного червя). У червя на голове было два острых рога, напоминающих ракушки, и, двигаясь и вращая рогами, червь перемалывал древесину в порошок. Измельченное дерево червь съедал и продвигался вперед на несколько миллиметров. Древесина проходила через пищеварительную систему червя и смешивалась с ферментами и химическими элементами в его теле. Затем эта смесь выходила из червя и образовывала тонкий слой пасты на стенках получившегося туннеля. При контакте с воздухом внутри образовавшейся полости паста затвердевала и укрепляла стенки туннеля. Медленно, но верно червь продвигался в древесине все дальше, оставляя за собой прочно облицованный проход.
Брюнель прекрасно знал о предыдущих попытках создания туннеля под рекой и вложил весь свой гений в новый план. Он понял, что может преуспеть в том, что не получилось у других, если применит в деле такой же процесс, какой он только что увидел. Он может построить подобие корабельного червя: механизм, который будет прорывать землю и оставлять за собой туннель с крепкими стенами. Только этот червь будет из железа. И он будет гигантского размера.
По задумке Брюнеля, это должно было быть устройство с двумя лезвиями, как у teredo navalis, только в два раза выше человека. Лезвия будут располагаться на одном конце железного цилиндра, лежащего горизонтально (устройство немного напоминает вентилятор, который летом создает нам прохладу, только без защитной решетки). Группа мужчин будет проворачивать лезвия так, словно бы они ели землю. Цилиндр будет продвигаться вперед за счет гидравлических домкратов. Землю, которую срезают лезвия, вручную будут транспортировать в конец туннеля, почти как это делает червь. По мере продвижения вперед цилиндр будет оставлять за собой круглый туннель. Чтобы укрепить его стенки, каменщики выложат его кирпичом с использованием быстросохнущего раствора, и так за лезвиями образуется цилиндрический проход. Процесс таков: провернуть лезвия, вытащить землю, выложить проход кирпичом – это будет повторяться до тех пор, пока не получится длинный укрепленный туннель.
Корабельный червь Брюнеля
После разработки устройства Брюнелю осталось найти подходящий материал для бурения. Очевидно, что некоторые вещества копать легче, чем другие. Возьмем, к примеру, сухой песок. Если заполнить им круглую форму для выпечки и попытаться зачерпнуть половину так, чтобы получился полукруг, у нас ничего не получится, потому что песок сразу осыпется в образовавшееся пустое пространство. Таким же образом ведет себя очень сырой песок – из-за жидкого характера этот материал течет и заполняет пространство, которое мы только что освободили. Лондон расположен на слое глины, которому 50 миллионов лет. Если эта глина хорошо сжимается под слоями почвы и не слишком сырая, то получается довольно крепкий слой земли. С точки зрения инженерии, это хороший материал, потому что его довольно легко рыть и вероятность его обрушения мала. Положите хорошую глину – спрессованную и не слишком сырую – в круглую форму и выньте половину. У вас получится идеальный полукруг. С другой стороны, лондонская глина бывает разной: она может быть песчаной, рыхлой, водянистой и нестойкой. Брюнелю для своего изобретения нужно было найти хорошую глину.
Он нанял двух гражданских инженеров, которые тщательно исследовали состав почвы. Они выходили на реку на лодке и погружали глубоко на дно железную трубку диаметром 50 мм, а потом вынимали ее. Затем они изучали вещества, попавшие в трубку, чтобы определить, какие слои почвы там находятся и какой толщины каждый. Через несколько месяцев исследований они представили Брюнелю результаты, а он решил, что земля пригодна для осуществления его плана и особых проблем возникнуть не должно. Прежде чем червь начнет копать, его нужно погрузить глубоко в землю.
