Севернский тоннель ( валлийский : Twnnel Hafren ) — железнодорожный тоннель в Соединенном Королевстве, соединяющий Южный Глостершир на западе Англии с Монмутширом на юге Уэльса под устьем реки Северн . Он был построен Great Western Railway (GWR) между 1873 и 1886 годами с целью значительного сокращения времени в пути поездов, как пассажирских, так и грузовых, между Южным Уэльсом и Западной Англией. Его часто считают высшим достижением главного инженера GWR сэра Джона Хокшоу . [1]
До строительства туннеля для всего движения между Южным Уэльсом и Западной Англией требовались длинные объездные пути, которые либо использовались на судах, либо длительные обходные пути вверх по реке через Глостер . Осознавая ценность такого туннеля, GWR стремилась к его развитию, поручив Hawkshaw его проектирование, а затем заключив контракт с инженером-строителем Томасом А. Уокером на его строительство, которое началось в марте 1873 года. Работа шла гладко до октября 1879 года, когда произошло значительное затопление туннеля из того, что сейчас известно как «Великая весна». Благодаря напряженным и новаторским усилиям наводнение было остановлено, и работа могла продолжаться, хотя и с большим акцентом на дренаж. Структурно завершенный в 1885 году, первый пассажирский поезд прошел по туннелю 1 декабря 1886 года, почти через 14 лет после начала работ.
После открытия туннель быстро стал ключевым элементом главной железнодорожной магистрали между южной Англией и Южным Уэльсом. Помимо прочих услуг, GWR в течение многих десятилетий осуществляла челночные перевозки автомобилей по туннелю. Однако туннель также представлял собой особенно сложные условия, как с точки зрения эксплуатации, так и с точки зрения инфраструктуры и технического обслуживания конструкций. В среднем около 50 миллионов литров воды в день просачивается в туннель, что требует постоянной работы нескольких крупных насосных двигателей. Первоначально, в течение большей части паровой эры, для помощи тяжелым поездам в преодолении сложных уклонов туннеля требовалось большое количество пилотных и банковских локомотивов , которые были развернуты с близлежащих сортировочных станций .
Длина туннеля составляет 7008 м (4,355 мили), хотя только 3621 м (2,250 мили) его длины находятся под рекой. Он был самым длинным подводным туннелем в мире до 1987 года — когда японский туннель Сэйкан, соединяющий острова Хонсю и Хоккайдо, получил этот титул — и на протяжении более 100 лет он был самым длинным магистральным железнодорожным туннелем в Великобритании. Наконец, в 2007 году он был превзойден в этом качестве с открытием двух основных туннелей High Speed 1 , составляющих часть Channel Tunnel Rail Link . В 2016 году в туннеле было установлено оборудование для воздушной линии (OHLE), чтобы обеспечить прохождение электрической тяги; эта работа была проведена как один из элементов более широкой модернизации 21-го века главной линии Great Western .
Туннель Северн является важной частью магистральной железнодорожной линии между южной Англией и Южным Уэльсом и обеспечивает интенсивное пассажирское сообщение, а также значительный объем грузовых перевозок. По состоянию на 2012 год в среднем 200 поездов в день используют туннель. [2] Вся длина туннеля контролируется как один сигнальный участок, что приводит к ограничению интервала движения следующих друг за другом поездов.
Между путями имеется непрерывная дренажная труба, отводящая грунтовые воды в самую нижнюю точку туннеля, под насосной станцией Садбрук , где они выкачиваются на поверхность. [3] Опасность попадания воспламенившейся нефти в трубу в случае схода с рельсов вагона-цистерны означает, что необходимо принять специальные меры для предотвращения занятия туннеля пассажирскими поездами во время транспортировки опасных жидких грузов. Приняты меры по эвакуации, позволяющие пассажирам и персоналу покинуть туннель в случае серьезной аварии. [3]
Доступ персонала в туннель на насосной станции Садбрук ограничен, где железная лестница спускается в шахту водонасосной магистрали; вентиляционный воздух также закачивается в этой точке. Первоначальная схема вентиляции GWR была предназначена для извлечения воздуха в Садбруке, но выхлопные газы от работы паровоза привели к преждевременной коррозии механизма вентилятора. Когда в 1960-х годах были заменены насосные двигатели Корниша , тяга была изменена на противоположную, так что атмосферный воздух закачивается в туннель, выхлопываясь в устьях туннеля. [ требуется цитата ]
В среднем было установлено, что из туннеля обычно откачивается около 11 000 000 имперских галлонов (50 000 000 л) свежей (родниковой) воды в день; она обычно сбрасывается непосредственно в соседнюю реку Северн. [4] [3] [5] Также были предприняты попытки определить источники воды, которая питает «Великий источник». [6]
Особенно сложные условия обслуживания инфраструктуры в туннеле, а также физическое состояние конструкции туннеля требуют более высокой, чем обычно, степени внимания к обслуживанию. Трудности доступа и личной безопасности означают, что значительные рабочие задачи могут выполняться только во время временного закрытия линии, во время которого поезда обычно направляются через Глостер . [3] Утверждается, что туннель будет заполнен водой в течение 26 минут, если насосы будут отключены, а резервные меры не будут реализованы, в то время как Network Rail также заметила, что коррозионная атмосфера туннеля, создаваемая сочетанием влаги и дизельных паров от проходящих поездов, приводит к такой сильной коррозии, что стальные рельсы необходимо заменять каждые шесть лет. [5]
До строительства туннеля железнодорожное сообщение между районом Бристоля и Южным Уэльсом включало паромную переправу между Нью-Пасседжем и Портскеветтом или длинный крюк через Глостер . Чиновники компании Great Western Railway (GWR) вскоре поняли, что время в пути между двумя пунктами можно значительно сократить, построив туннель прямо под рекой Северн . [5] Таким образом, в начале 1870-х годов главный инженер GWR сэр Джон Хокшоу разработал свой проект этого туннеля. 27 июня 1872 года компания получила Акт парламента , который разрешил строительство задуманного железнодорожного туннеля в качестве замены парома между Портскеветтом , Монмутшир и Нью-Пасседжем , Глостершир. [5]
18 марта 1873 года началось строительство с использованием рабочих, нанятых непосредственно GWR; эта первоначальная работа была сосредоточена на проходке шахты диаметром 15 футов (4,6 м) в Садбруке и меньшего дренажного штрека около Pennant Measures . [5] Темпы ранних работ по туннелю были медленными и постепенными, но без серьезных инцидентов. К августу 1877 года были завершены только шахта и штрек длиной 0,93 мили (1,5 км); соответственно, в том же году были выданы новые контракты на рытье дополнительных шахт по обе стороны реки Северн, а также новых штреков вдоль предполагаемого маршрута туннеля. [5]
Как отмечает в своей книге инженер-строитель Томас А. Уокер , назначенный подрядчиком по строительству туннеля, GWR ожидала, что критической частью работы станет прокладка туннеля под глубоководным руслом реки Шутс. Однако самые существенные трудности предприятия возникли в октябре 1879 года, когда, когда всего 130 ярдов (119 м) разделяли главный тоннельный проход, прокладываемый со стороны Монмутшира, и более короткий Глостерширский проход, выработки были затоплены. Поступающая вода была пресной, не из Северна, а с валлийской стороны, и источник стал известен как «Великий источник». [3]
Хокшоу поручил Уокеру продолжить спасательные работы и завершить строительство туннеля после наводнения 1879 года. Чтобы добиться этого, требовалось контролировать Большой источник, что, в свою очередь, было достигнуто путем установки значительно увеличенных насосных установок, в то время как водолаз также должен был быть отправлен вниз по шахте и на 330 ярдов (300 м) вдоль туннеля, чтобы закрыть водонепроницаемую дверь в выработках, перекрыв воду. [5] В ноябре 1880 года эта сложная задача была наконец выполнена ведущим водолазом Александром Ламбертом, который был оснащен недавно разработанным Генри Флейссом автономным дыхательным аппаратом, что позволило избежать необходимости в волочащемся шланге стандартного водолазного костюма . Однако работа в районе Большого источника не могла продолжаться до января 1881 года, когда Большой источник был временно перекрыт. [7] [8] [3]
26 сентября 1881 года два штрека встретились, что стало важной вехой в строительстве туннеля, усилия были перенесены на решение окончательной структуры туннеля вместе с длинными глубокими выемками на обоих концах. [5] В октябре 1883 года работа снова была прервана дальнейшим наводнением, вызванным Большим источником, которое еще больше усугубилось появлением весеннего прилива всего через неделю; снова Ламберту и другим водолазам удалось спасти положение и запечатать работы. [5] Было признано, что проблемы с поступлением воды будут продолжаться, поэтому штрек был пройден под уклоном 1 к 500 от первоначальной шахты Садбрук, продолжаясь до тех пор, пока он не достигнет трещины, через которую протекал Большой источник. Отводя воду в новый штрек, замурованную часть туннеля можно было легче осушить и закончить. [5]
Были и другие неприятности, которые поразили строительную площадку; в какой-то момент произошел непреднамеренный прорыв ложа бассейна, известного как «Salmon Pool», на английской стороне туннеля. [9] Первоначально предполагалось, что сплошная кирпичная кладка туннеля выдержит давление грунтовых вод, поэтому дренажный шлюзовой клапан на боковом выходе был закрыт, и все насосы, кроме одного, были вывезены с площадки. [5] Однако 20 декабря 1885 года давление поднялось настолько высоко (до 395 кН на кв. м), что было обнаружено, что несколько кирпичей были вытолкнуты из облицовки. Чтобы решить эту проблему, шлюзовой клапан постепенно открывался, позволяя давлению спадать, но требуя длительной работы дополнительных насосных двигателей. [5] В этот период также строился железнодорожный мост через реку Северн , конкурирующий способ железнодорожного движения через реку Северн, между Шарпнессом и Лидни , который в конечном итоге был открыт для движения в 1879 году.
22 октября 1884 года начались работы по укладке двухпутных путей по всему туннелю. [5] 18 апреля 1885 года последний кирпич был помещен в облицовку туннеля. Он имел подковообразное поперечное сечение с вогнутым полом, высотой 6,1 метра над рельсами и максимальной шириной 26 футов (7,9 м). Закрытый дренажный канал в форме перевернутого полукруглого туннеля построен на дне туннеля, на 4,6 фута (1,4 м) ниже рельсов и высотой 21,0 дюйм (533 мм). По данным издания Rail Engineer, издаваемого железнодорожной промышленностью, считается, что при строительстве туннеля было использовано около 76,4 миллионов кирпичей. [3] Толщина кирпичной кладки составляет от 27,0 дюймов (686 мм) до 36,0 дюймов (914 мм). В самой глубокой части туннеля крыша находится всего на глубине 50 футов (15,2 м) под руслом реки. [5]
В середине 1885 года туннель Северн был завершен с точки зрения конструкции. Чтобы отметить это достижение, 5 сентября 1885 года специальный пассажирский поезд, перевозивший многочисленных должностных лиц компании и VIP-персон , включая сэра Дэниела Гуча , тогдашнего председателя компании GWR, проехал по туннелю. [5] Первый товарный поезд прошел по нему 9 января 1886 года. Однако регулярные перевозки пришлось отложить до тех пор, пока не будут завершены постоянные насосные системы. 17 ноября 1886 года работы по туннелю были проинспектированы полковником Ф. Х. Ричем , правительственным инспектором, что было необходимым шагом перед его открытием для любого пассажирского движения. [5] Полковник Рич одобрил работы; таким образом, туннель был открыт для регулярных товарных поездов в сентябре 1886 года; первый пассажирский поезд последовал за ним 1 декабря 1886 года, к этому моменту прошло почти 14 лет с момента начала работ по туннелю. [10] [11]
На недавно построенной станции Северн-Туннель-Джанкшен компания GWR построила крупную сортировочную станцию , которая: распределяла грузы на восток и север, отправляя уголь из долин Южного Уэльса в Лондон и Мидлендс; создавала основные и местные смешанные грузопотоки из товаров, отправляемых из Мидлендса, Юго-Запада и по долине Темзы, как на запад в Уэльс, так и наоборот.
Из-за градиентов доступа, в течение всей эпохи пара, требовалась помощь для прохода всех тяжелых поездов через туннель Северн, что подразумевало (на восток, от развязки туннеля Северн ): 3+1 ⁄ 2 мили (5,6 км) 1-к-90 вниз до середины туннеля; еще 3+1 ⁄ 2 мили (5,6 км) со скоростью 1 из 100 до Пилнинга ; короткий уровень, затем 3+На 1 ⁄ 2 мили (5,6 км) больше в 1-из-100 до Patchway . [5] Это означало, что связанное локомотивное депо в Severn Tunnel Junction (86E) имело большое количество пилотных и банковских локомотивов для помощи тяжелым поездам через туннель. При типичных операциях пилотные локомотивы обычно работали на восток и отсоединялись в Pilning, а затем работали на запад, направляя второй поезд обратно на сортировочную станцию. В последние дни пара на British Rail эти локомотивы в основном представляли собой группу локомотивов GWR 5101 Class 2-6-2T, построенных позднее, большая часть которых теперь составляет основной сохранившийся парк этого класса. [12]
Несколько стационарных двигателей Cornish , работающих на котлах Lancashire , использовались для постоянной откачки воды из Great Spring и других источников из туннеля. Они все еще регулярно использовались до 1960-х годов, после чего их заменили насосами с электрическим приводом. [5] Эти насосы и их системы управления с тех пор были заменены в 1990-х годах частной железнодорожной инфраструктурной компанией Railtrack . [5] В 1930-х годах наличие надежного снабжения пресной водой из Great Spring стало существенным фактором в пользу выбора соседнего места для создания завода по производству топлива Королевского флота в Каервенте . Вода также поставлялась для производства бумаги на фабрику в Садбруке; с тех пор этот объект был закрыт. [5]
7 декабря 1991 года произошла железнодорожная авария в туннеле Северн , в которой участвовал InterCity 125 , в который сзади врезался Class 155. Последующее расследование аварии, хотя и не смогло прийти к однозначному выводу о причине, показало, что счетчики осей, используемые для определения движения поездов в туннеле, могли быть случайно сброшены. [13]
Второй Севернский переход , построенный в 1990-х годах, пересекает туннель через «мост на уровне земли» на английской стороне, около Салмон-Пул. Этот мост поддерживается таким образом, что на туннель не оказывается никакой нагрузки. Во время строительства этого моста была использована возможность обновить бетонный колпак над туннелем в Салмон-Пул. [ необходима цитата ]
В 2002 году два поезда класса 121 были отремонтированы компанией LNWR в Крю для использования в качестве аварийного поезда Network Rail , который был припаркован около станции Severn Tunnel Junction. [14] Они были демонтированы в 2008 году, так как никогда не использовались.
В 1924 году Great Western Railway запустила услугу челночного поезда для автомобилей, используя туннель, который перевозил автомобили на рельсовых тележках через туннель между Pilning и Severn Tunnel Junction . Услуга функционировала как железнодорожная альтернатива парому Aust Ferry , который работал по нерегулярному графику, определяемому приливами или длительными поездками по дороге через Глостер. Железнодорожное челночное обслуживание продолжалось после окончания Второй мировой войны , но в конечном итоге стало ненужным с открытием моста Severn в 1966 году, что привело к его прекращению вскоре после этого. [15]
В рамках модернизации Великой Западной магистрали в 21 веке туннель был подготовлен к электрификации. Хотя конструкция обеспечивала хорошие зазоры и, следовательно, была относительно легко электрифицирована, также имелся отвлекающий фактор в виде постоянного просачивания воды через крышу туннеля в некоторых областях, что представляло собой ключевую инженерную проблему. Рассматривались варианты использования либо обычного оборудования для электрификации туннеля, либо технологии сплошной балки; [16] подкрепленные исследованиями, было решено использовать подход сплошной балки. [17] Соответственно, по всей длине крыши туннеля был установлен алюминиевый токопроводящий рельс для удержания ненатянутого медного контактного кабеля; этот рельс удерживается на месте с помощью примерно 7000 высококачественных стальных креплений, которые должны быть устойчивы к агрессивной среде туннеля. [18] Как сообщается, жесткий рельс более прочен, требует меньшего обслуживания и более компактен, чем традиционные воздушные провода, и использовался в нескольких других туннелях вдоль GWML. [17]
Для установки оборудования для электрификации наземной линии потребовалось закрытие туннеля Северн на шесть недель, которое началось 12 сентября 2016 года. [18] В течение этого времени альтернативными способами передвижения были либо более длительная поездка на поезде через Глостер, либо автобусное сообщение между станциями Severn Tunnel Junction и Bristol Parkway . Также в течение этого времени и до конца 2017 года существовали прямые рейсы между Кардиффом и аэропортом Лондон-Сити . [19] После завершения этой работы, которая включала установку 8,7 миль (14 км) медных контактных проводов с использованием 1700 вертикальных труб и 857 точек крепления, что обошлось примерно в 10 миллионов фунтов стерлингов, туннель был вновь открыт для регулярного движения 22 октября 2016 года. [20] [17] Однако менее чем через два года было принято решение о еще одном трехнедельном закрытии туннеля после того, как было обнаружено, что часть недавно установленного оборудования для воздушной электрификации уже начала ржаветь . [ 21] Для борьбы с коррозией была использована алюминиевая проволока, первая в своем роде в Соединенном Королевстве. [22] Электропоезда начали курсировать по туннелю в июне 2020 года. [23]
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
51°34′30″N 2°41′20″W / 51.575°N 2.6889°W / 51.575; -2.6889 (Туннель Северн - номинальное местоположение)