2 марта 1825 года зазвонили колокола церкви Святой Марии в Ротерхите, и толпа людей собралась у скотного двора, чтобы взглянуть на необычайное зрелище. Посреди двора лежало огромное железное кольцо диаметром 15 м и весом 25 тонн. Заиграл духовой оркестр, и появились хорошо одетые леди и джентльмены, которые в этой убогой части Лондона смотрелись довольно неуместно. Под одобрительные возгласы толпы явился Марк Брюнель со всей своей семьей, и ему вручили серебряный мастерок, которым он возложил первый кирпич на вершину железного кольца. Брюнель повернулся к своему сыну Изамбарду, и тот заложил второй кирпич. Затем последовали торжественные речи, выпивка, тосты за науки и искусство, и народ отметил открытие туннеля под Темзой. Однако у восторженной толпы не было ни малейшего представления о том, с какими трудностями столкнутся эти самые науки в ближайшие месяцы.
Строительство туннеля под Темзой, Лондон
Железное кольцо, которое видели зрители, напоминало острый край ножа для разрезания печенья. Два кирпичных кольца, разделенных слоем цемента и щебня, лежали на железном кольце и представляли собой цилиндрическую башню высотой чуть менее 13 м. На ее вершину строители положили еще одно железное кольцо, которое соединялось с нижними железными тросами, проходящими между кирпичными стенами. Наверху тысячетонного сооружения был закреплен паровой двигатель, который будет откачивать воду и вынимать вырытую землю.
Когда мы режем тесто для печенья, мы с силой вдавливаем его в тесто. А по задумке Брюнеля, его кирпичный нож должен был тонуть в земле под собственным весом: он был настолько тяжелым, что сам проваливался в мягкую почву. Медленно, но верно колонна стала тонуть на несколько сантиметров в день. По мере ее продвижения вниз землекопы вынимали землю из середины цилиндра, так же как мы вынимаем тесто из середины ножа для теста.
Застряв один раз, кирпичная колонна наконец опустилась до нужного уровня. Чтобы заложить фундамент, землекопы вырыли землю под нижним железным кольцом еще на 6 м. В этом пространстве каменщики выложили кирпичом три стороны колодца и пол, а одну сторону оставили. Как раз в эту сторону «червь» Брюнеля и будет рыть землю.
Проходческий щит, огромная машина, с помощью которой Брюнель и его рабочие прокладывали туннель
Пока они все это делали, Брюнель понял, что, в отличие от червя, который легко вращает лезвиями, у людей недостаточно сил, чтобы вращать лезвия этого аппарата. Он так и не придумал, как обеспечить мощность с помощью парового двигателя, зато ему в голову пришла другая идея. Он решил разделить свое устройство на небольшие секции – всего их было 36, – так чтобы в каждой из них мог работать один человек. Эту гигантскую машину он назвал «щитом».
В нем было 12 железных рам, каждая высотой 6,5 м, шириной 910 мм и глубиной 1,8 м. Каждая рама делилась на три ячейки, расположенные друг над другом. Двенадцать рам располагались рядом и составляли огромную решетку из 36 ячеек, в каждой из которых помещался один рабочий, и эти рабочие управляли щитом. С обеих сторон у каждого рабочего в ячейке были длинные тросы, идущие на равном расстоянии от пола до потолка. На них держалось примерно по 15 деревянных планок, расположенных одна над другой прямо перед работником и подпирающих землю перед щитом.
Рабочие трудились одновременно в чередующихся рамах (например, в рамах под номерами 1, 3, 5, 7, 9 и 11). Их задача заключалась в том, чтобы убрать одну деревянную планку, оттянув железные тросы, на которых она держится, выкопать ровно 11,5 см земли и закрепить планку в образовавшемся углублении с помощью железных тросов. Затем убрать следующую планку и проделать то же самое, и так до тех пор, пока все деревянные планки во всех 18 ячейках не встанут на новое место. Когда землекопы извлекли весь участок земли перед собой, домкраты в задней части щита продвигают ячейки вперед на 11,5 см.
На этом этапе ячейки с нечетными номерами оказывались на 11,5 см впереди по сравнению с четными. Теперь тот же самый процесс проходили рабочие в четных ячейках: убирали планки, выкапывали землю и ставили планки на новое место. Когда они заканчивали, четные ячейки оказывались впереди. Весь щит продвигался вперед на 11,5 см – ровно это расстояние требовалось для еще одного ряда кирпичной кладки.
За щитом тоже кипела работа. Землекопы (рабочих, которые строили каналы, дороги и железнодорожные пути, по-английски называли «navvies», от слова «navigator») увозили выкопанную землю на тачках. Каменщики стояли на деревянных планках и аккуратно укладывали кирпичи в те самые 11,5 см, которые образовались при продвижении щита вперед. Они использовали чистый римский раствор, который очень быстро застывал и невероятно прочно держался. Раствор был настолько прочным, что, когда Брюнель проверял его, слепив блок из кирпичей и сбросив его с высоты, тот даже не треснул. Брюнель заставил рабочих постучать по кирпичному блоку молотками и стамесками – кирпичи трескались, а раствор оставался на месте. Тогда Брюнель решил использовать этот раствор для строительства туннеля, несмотря на его высокую стоимость (вспомним, что для производства чистого цементного порошка требуется очень много энергии и стоимость можно снизить, добавив в него заполнитель).
Я пытаюсь представить, каково было работать в этом туннеле. Прежде чем мне позволят пройти на строительную площадку, мне нужно сдать экзамены, пройти инструктаж по первой помощи и правилам безопасности, а также надеть защитную одежду. Я хожу по площадке и выполняю свою работу, не волнуясь о том, что я могу не вернуться с нее живой. Условия работы в том викторианском туннеле были совершенно другие: из-за сильного запаха пота, плотного дыма и газообразных испарений дышать там было очень трудно – рабочие часто выходили из туннеля с почерневшими ноздрями. Иногда из почвы внезапно высвобождались воспламеняющиеся газы, и, если рядом с ними случайно оказывались лампы, газы загорались и взрывались. Воздух был влажный, и перепад температур доходил до 30°, причем иногда за несколько часов. Еще там было невероятно шумно: кричали каменщики, лязгали железные тросы, стучали доски, а в туннеле эхом отдавался стук кованых сапог. Сам Брюнель стал страдать от переутомления, и ему выписали единственное работающее лечение: кровопускание с помощью пиявок на лбу.
Сын Брюнеля Изамбард, которому тогда было едва за двадцать, стал незаменимым работником этого проекта и его главным инженером. (Софию, старшую дочь Брюнеля, промышленник лорд Армстронг прозвал Брюнелем в юбке, потому что отец вопреки устоявшемуся укладу обучил дочь инженерному делу. Когда Изамбард и София были детьми, девочка проявляла больше способностей в математике и технике – и инженерии, но ей не повезло, ведь она родилась во времена, когда у женщин не было таких карьерных возможностей. Она могла бы стать великим инженером.) А Изамбард, как и отец, часто болел. И все становилось только хуже: по мере продвижения почва неожиданно оказалась худшего качества, а средства на строительство были на исходе. В какой-то момент строительство туннеля прекратили, а сам его заложили кирпичом вместе со щитом. Еще шесть лет Брюнели пытались убедить казначейство инвестировать в проект дополнительные средства. Директора компании вмешивались в работу Брюнеля, отказывались приобретать оборудование, которое он требовал использовать для обеспечения безопасности, и оказывали на него давление, заставляя работать быстрее, несмотря на риски. Но хуже всего была проблема затопления. Та самая «хорошая» глина, на которую надеялся Марк, местами была неплотной, а иногда и вообще пропадала, особенно когда рабочие оказались прямо под рекой.
