No início do século 19, o porto de Londres era o mais movimentado do mundo. Cargas que haviam percorrido milhares de quilômetros e sobrevivido a todos os riscos do mar se amontoavam nos ancoradouros de Rotherhithe - apenas para seus proprietários descobrirem que a parte mais lenta e frustrante de sua jornada frequentemente se estendia à frente deles. As consignações destinadas às partes meridionais (e mais densamente povoadas) da Grã-Bretanha tiveram que ser empurradas para carros de boi rangentes e arrastadas pelas docas e pela ponte de Londres, que haviam sido construídas no século XII e eram tão apertadas e impraticáveis quanto a data anterior. implícita. Em 1820, tornou-se o centro do maior engarrafamento do mundo.
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Era uma situação intolerável para uma cidade com o orgulho de Londres, e estava claro que, se a empresa privada pudesse construir outra passagem mais perto das docas, haveria um bom lucro a ser feito nos pedágios. Outra ponte estava fora de questão - negaria o acesso de navios à piscina de Londres - e homens ambiciosos voltaram seus pensamentos para dirigir um túnel sob o rio Tâmisa. Esta não era uma ideia tão óbvia como poderia parecer. Embora a demanda por carvão estivesse crescendo rapidamente à medida que a revolução industrial atingia alta velocidade, os métodos de trabalho permaneciam primitivos. Túneis foram cavados por homens empunhando picaretas à luz de velas.
Nenhum engenheiro tinha escavado o túnel sob um rio importante, e o Tâmisa era um rio especialmente complicado. Para o norte, Londres foi construída sobre um leito sólido de argila, material ideal para escavação de túneis. Ao sul e ao leste, no entanto, havia camadas mais profundas de areia, cascalho e areia movediça, todos quebrados por camadas de cascalho, silte, árvores petrificadas e restos de antigos bancos de ostras. O solo era semi-líquido e, em profundidade, tornava-se altamente pressurizado, ameaçando explodir em qualquer canteiro de obras.
Richard Trevithick, o engenheiro da Cornualha que fez a primeira tentativa - desastrosa - de um túnel no Tâmisa.
Hoje, os engenheiros lidam com o solo traiçoeiro ao pressurizar seus workfaces (embora essa solução ainda deixe os tuneleiros vulneráveis aos problemas decorrentes do trabalho em ambientes de alta pressão, incluindo a podridão óssea e até mesmo as curvas). No início do século 19, essas medidas ainda estavam a décadas de distância. Os primeiros homens a tentar um túnel sob o Tâmisa - gangues de mineiros da Cornualha levados para Londres em 1807 por homens de negócios reunidos como a Companhia do Arco do Tâmisa - tinham pouco para guiá-los.
O principal engenheiro desse primeiro projeto de túnel era um gigante musculoso chamado Richard Trevithick, um homem autodidata que progrediu desde a juventude como um lutador da Cornualha, exibindo um talento deslumbrante para a invenção. Trevithick havia aproveitado a energia a vapor para impulsionar o primeiro motor automotor a rodar sobre trilhos e projetou o primeiro motor a vapor de alta pressão do mundo. Ele estava convencido de que um túnel poderia ser cortado sob o Tamisa com relativa facilidade. Não demorou muito para ele perceber que estava errado.
Os homens de Trevithick progrediram bem enquanto atravessavam o barro de Londres, mas quando chegaram ao Tâmisa, tiveram problemas constantes. O túnel-piloto deles tinha apenas um metro e meio de altura e um metro de largura, e a água carregada de esgoto era infiltrada do rio, a dez metros da sua cabeça, a uma velocidade de 20 galões por minuto. Dentro desse espaço estreito, três mineiros trabalhavam de joelhos, um cortando o rosto com a picareta, outro limpando a terra encharcada, o terceiro escorando a corrente com madeiras. As condições de trabalho durante os turnos de seis horas eram terríveis; os homens estavam encharcados de suor e água do rio, ninguém conseguia se levantar ou esticar, e o túnel era tão pouco ventilado que o ar fétido às vezes apagava as velas.
Um mineiro dentro da apertada estrada do Tamisa, em Trevithick.
Não obstante, os homens da Cornualha progrediram e, em janeiro de 1808, Trevithick relatou que sua deriva se encontrava a menos de 40 metros da margem norte do Tâmisa e que o túnel piloto seria concluído em quinze dias. Então as coisas começaram a dar errado. Os mineiros bateram na areia movediça, e depois na água, dessa vez em tal quantidade que nada poderia impedir que o solo encharcado caísse na lama. Os homens no rosto fugiram do poço à frente do dilúvio.
Adivinhando corretamente que seu túnel chegara perto demais de uma inesperada depressão no leito do Tâmisa, Trevithick providenciou que o buraco fosse tapado com grandes sacos de barro jogados no rio. Para o espanto de seus detratores, essa medida aparentemente desesperada funcionou e o túnel foi bombeado a seco. Em alguns dias, no entanto, inundou novamente, e desta vez a Companhia do Arco do Tâmisa já tinha o suficiente. Seus fundos estavam esgotados, seu engenheiro-chefe estava doente devido à exposição à água do rio, e todos os seus esforços haviam provado apenas que uma passagem sob o rio em Rotherhithe excedia os limites da tecnologia de mineração contemporânea.
Naquela época, as únicas máquinas usadas nas minas eram bombas. Foi preciso um homem de gênio para reconhecer que era necessário um tipo diferente de máquina - uma máquina que pudesse evitar que o teto e as paredes desmoronassem e retivessem qualquer areia movediça ou água na face do túnel. Esse homem era Marc Brunel, um emigrado que havia fugido de sua França natal durante a Revolução e rapidamente se tornou conhecido como um dos engenheiros mais proeminentes da Grã-Bretanha.
Brunel era um homem minúsculo e excêntrico, pouco prático em sua vida particular, mas um inovador intensamente capaz. Suas invenções, que o chamaram à atenção de homens tão ilustres quanto o czar Nicolau I da Rússia, incluíam máquinas para balas de canhão em produção em massa, bordados de tecidos, serrar madeira e confeccionar navios. Este último reduziu o custo de produção de polias de rigging em 85%. Depois de conseguir vários contratos para fornecer polias à Marinha Real, o francês se viu relativamente rico apesar de sua falta de perspicácia comercial.
Marc Brunel, pai do célebre construtor naval e engenheiro ferroviário Isambard, era um notável engenheiro por direito próprio. Imagem: Wikicommons.
Não muito tempo depois do fracasso da Thames Archway Company, Brunel passou a vagar pelo Royal Dockyard, em Chatham, quando notou um pedaço podre de madeira do navio no cais. Examinando a madeira através de uma lente de aumento, ele observou que ela havia sido infestada pelo temido teredo, ou verme da carapaça, cujas mandíbulas raspadas podem encriptar um navio de madeira com buracos. Ao cavar, esse "verme" (na verdade, é um molusco) empurra a madeira para dentro da boca e a digere, excretando um resíduo duro e quebradiço que reveste o túnel que escavou e o protege de predadores.
Embora ele não tivesse conhecimento prévio ou interesse no assunto, Brunel percebeu que a técnica de escavação da minhoca poderia ser adaptada para produzir uma maneira inteiramente nova de tunelamento. Sua visão levou-o a inventar um dispositivo que foi usado de uma forma ou de outra em quase todos os principais túneis construídos nos últimos 180 anos: o escudo de tunelamento. Consistia em uma grade de estruturas de ferro que podiam ser pressionadas contra a face do túnel e apoiadas em um conjunto de tábuas horizontais de madeira, chamadas de placas de proteção, que impediriam o colapso do rosto. Os quadros foram divididos em 36 células, cada um com três pés de largura e quase dois metros de altura, e dispostos um sobre o outro em três níveis. A máquina inteira tinha 21 pés de altura e a superfície de trabalho era de 850 pés quadrados - 68 vezes maior que a de Trevithick.
O escudo era coberto por placas de ferro resistentes que formavam um telhado temporário e protegiam os mineiros enquanto eles trabalhavam. Em vez de cortar uma superfície grande e exposta, eles removeriam uma placa de cada vez e abririam um buraco em forma de caixa de correio até uma profundidade predeterminada - digamos nove polegadas. Então a tábua seria empurrada para dentro do buraco e aparafusada de volta no lugar antes que a próxima fosse removida e todo o processo recomeçasse. Quando os mineiros de uma cela haviam escavado a terra por trás de todas as suas tábuas, suas armações poderiam ser empurradas laboriosamente para a frente naqueles nove polegadas. Dessa maneira, toda a máquina de tunelamento de 90 toneladas poderia se mover de forma inexorável e segura enquanto os pedreiros se arrastavam para trás, sustentando o túnel recém-exposto com tijolos.
Um modelo de escudo de tunelamento de Marc Brunel em exibição no Brunel Museum em Rotherhithe, Londres. Foto: Wikicommons.
A perspectiva de escavar sob o Tâmisa prometia um teste lucrativo da nova invenção de Brunel e ele arrecadou fundos para o projeto por meio de uma subscrição pública. Amostras de solo foram tiradas sob o leito do rio, e Brunel foi aconselhada a ficar perto do fundo do rio lamacento, onde poderia esperar argila, em vez de arriscar-se a atingir a areia movediça indo mais fundo. Quando ele começou a trabalhar em seu túnel em 1825, o poço que estava afundado em Rotherhithe era de apenas 42 metros de profundidade, e foi planejado para passar dentro de sete metros do leito do rio em alguns lugares.
Os perigos de tal operação logo se tornaram aparentes. Embora o escudo funcionasse bem e os mineiros tivessem cavado, a princípio, através da argila prevista, a água começou a pingar no túnel antes que o poço tivesse começado a passar sob o rio Tâmisa. Esse influxo era mais um aborrecimento do que um perigo real enquanto a bomba estava funcionando, mas no verão de 1826 falhou, e todo o poço foi logo inundado a uma profundidade de 12 pés.
A partir de então, o projeto se mostrou cada vez mais difícil. A máquina de Brunel poderia lidar com a lama encharcada e o cascalho seco que seus mineiros encontravam tão bem quanto o barro, mas ele ficou sem recursos. As economias que se seguiram à esquerda do poço foram mal drenadas e ventiladas, e os mineiros foram envenenados pela água do rio poluída ou afligidos por doenças que variavam de diarréia e dores de cabeça constantes até cegueira temporária. A maioria dos trabalhadores de Brunel se queixava de se sentir sufocada e atormentada por temperaturas que poderiam despencar ou subir até 30 graus Fahrenheit em uma hora. Um mineiro morreu de doença.
Em maio de 1827, com o túnel agora bem no meio do rio, o terreno atrás das tábuas de polimento tornou-se tão líquido que forçou o caminho através das fendas entre as tábuas; um jorro em uma das celas arremessou o mineiro trabalhando nele de ponta-cabeça. O resto dos 120 homens que trabalhavam no escudo não conseguiram forçar seu caminho a tempo de estancar o fluxo. Gosto amargo, a água borbulhante subiu rapidamente e inundou o túnel, enviando todos os garimpeiros correndo em busca de suas escadas e da superfície.
O sino de mergulho usado por Brunel para tapar um buraco no fundo do Tâmisa.
Brunel, como Trevithick, reconheceu que seu túnel passara por baixo de uma cavidade no leito do rio e também resolveu seu problema com sacos de barro. Milhares, contendo um total de 20.000 pés cúbicos de terra, foram jogados no rio sobre a posição do escudo, e duas semanas após o dilúvio, seus homens começaram a bombear o túnel. Levou quatro meses, e quando o trabalho foi reiniciado em novembro, um banquete altamente divulgado para 50 convidados foi realizado no túnel. Milhares de visitantes foram autorizados a entrar no poço e olhar para a maravilhosa máquina de túnel, com o pagamento de um centavo por cabeça. A construção do túnel tornou-se notícia em todo o mundo; Edward Lear, viajando através das montanhas da Calábria, parou durante a noite em um monastério solitário dirigido por um abade que informou seus monges: “A Inglaterra é um lugar muito pequeno, em torno do terceiro do tamanho da cidade de Roma…. O lugar todo é dividido em duas partes iguais por um braço do mar, sob o qual é um grande túnel, de modo que é como um pedaço de terra seca ”.
O trabalho no rosto começou novamente no final de 1827, mas em poucos meses o escudo estava avançando por um terreno traiçoeiro mais uma vez. No início da manhã de 12 de janeiro de 1828, os mineiros em uma das celas superiores estavam se desviando quando outra torrente irrefreável de água inundou o túnel. Mais uma vez os homens no escudo tiveram que correr em busca de segurança, mas desta vez eles haviam saído tarde demais; seis mineiros foram afogados. Igualmente sério para Brunel, o custo de despejar mais 4.500 sacas de argila no Tâmisa para tapar o último buraco no leito do rio esgotou os recursos da empresa. Sem novos financiamentos, o túnel foi bombeado, o escudo foi bloqueado e o túnel foi abandonado.
O interior do túnel foi posteriormente ocupado por vagabundos e conhecido como "Hades Hotel".
Brunel e seus apoiadores levaram sete anos para persuadir o governo a conceder um empréstimo de £ 246 mil para permitir que o trabalho nesse "projeto de importância nacional" fosse concluído. E apesar da substituição do antigo escudo de tunelamento por um novo modelo mais capaz de resistir à pressão do Tâmisa à medida que aumentava a cada maré alta, foram necessários mais seis anos de trabalho contínuo antes do túnel finalmente emergir em Wapping. 12 de agosto de 1841. O trabalho no túnel de 1.200 pés ocupava assim 16 anos e dois meses, uma taxa média de progresso (permitindo a demissão de sete anos) de apenas 4 polegadas por dia - uma boa medida de quão dolorosamente o projeto testou. a tecnologia do dia.
O triunfo de Brunel foi apenas parcial. Mais uma vez, os fundos de sua empresa estavam em baixa, e as dezenas de milhares de visitantes centavos dificilmente pagavam os juros do empréstimo do governo. Nunca havia o suficiente para completar as aproximações ao túnel e torná-lo acessível aos cavalos puxados por cavalos. veículos, conforme pretendido. Em vez disso, as passagens estavam cheias de vendedores de souvenirs durante o dia e pelos desabrigados da cidade à noite. Por um pedágio, os vagabundos podiam se deitar sob os arcos de Brunel, no que ficou conhecido como o Hotel Hades.
Foi somente quando o trem subterrâneo chegou a Londres, na década de 1860, que o Tâmisa do Tâmisa alcançou uma medida de utilidade real. Comprada pela East London Railway em 1869, descobriu-se que ela estava em condições tão excelentes que logo foi colocada em serviço transportando trens movidos a vapor - primeiro na linha de Brighton e depois de Wapping para New Cross. O túnel tornou-se e continua sendo parte da rede de metrô de Londres. É uma homenagem a Trevithick e Brunel - e testemunho mudo das dificuldades do tunelamento em Londres - que permaneceu como a única linha de metrô até o leste até a inauguração da Extensão da Linha do Jubileu, em 1999.
Fontes
Anon Thames Tunne l. Londres: Henry Teape, 1825; Richard Beamish. Memória da vida do senhor Marc Isambard Brunel . Londres: Longman, Green, 1852; HW Dickinson e Arthur Titley. Richard Trevithick: o engenheiro e o homem . Cambridge: Cambridge University Press, 2011; James Hodge. R ichard Trevithick: uma vida ilustrada . Princes Risborough: Shire Publication, 2003; Charles Knight Meia hora pictórica da topografia de Londres . Londres: o autor, 1851; David Lampe O túnel: a história do primeiro túnel do mundo sob um rio navegável . Londres: Harrap, 1963; Gosta Sandstrom. A história do tunelamento: trabalhos subterrâneos através dos tempos . Londres: Barrie e Rockliff, 1963; Barbara Stack. Manual de Tunelamento e Mineração . Nova Iorque: Wiley, 1982
