Severntunneln
 Tunnelingången på engelska sidan.
| |
| Översikt | |
|---|---|
| Plats | River Severn |
| Koordinater | |
| Start | Södra Gloucestershire |
| Slutet | Monmouthshire |
| Drift | |
| Arbetet påbörjat | 1873 |
| Öppnad | 1886 |
| Trafik | Järnväg |
| Teknisk | |
| Konstruktör | Sir John Hawkshaw |
| Längd | 7 008 m (4 355 mi) |
Severntunneln ( walesiska : Twnnel Hafren ) är en järnvägstunnel i Storbritannien som förbinder södra Gloucestershire i västra England till Monmouthshire i södra Wales under floden Severns mynning . Den byggdes av Great Western Railway (GWR) mellan 1873 och 1886 i syfte att dramatiskt förkorta restiden för deras tåg, både passagerare och gods, mellan södra Wales och västra England. Det har ofta betraktats som kronan på verket för GWR:s chefsingenjör Sir John Hawkshaw .
Innan tunneln byggdes var långa omvägar nödvändiga för all trafik mellan södra Wales och västra England, som antingen använde fartyg eller en lång avledning uppför floden via Gloucester . GWR insåg värdet av en sådan tunnel och sökte sin utveckling, gav Hawkshaw i uppdrag att designa och anlitade senare civilingenjören Thomas A. Walker för att utföra dess konstruktion, som påbörjades i mars 1873. Arbetet fortsatte smidigt fram till oktober 1879, då betydande översvämning av tunneln inträffade från vad som nu är känt som "Den stora våren". Genom ansträngande och innovativa insatser stoppades översvämningen och arbetet kunde fortsätta, om än med stor tonvikt på dränering. Strukturellt färdigställt under 1885, kördes det första passagerartåget genom tunneln den 1 december 1886, nästan 14 år efter att arbetet påbörjades.
Efter öppningen utgjorde tunneln snabbt ett nyckelelement i huvudjärnvägslinjen mellan södra England och södra Wales. Bland annat drev GWR en biltransfertåg genom tunneln i många decennier. Tunneln har dock också uppvisat särskilt svåra förhållanden, både operativt och när det gäller infrastruktur och strukturellt underhåll. I genomsnitt infiltrerar cirka 50 miljoner liter vatten per dag tunneln, vilket kräver permanent drift av flera stora pumpmotorer. Ursprungligen, under mycket av ångtiden, krävdes ett stort antal pilot- och banklokomotiv för att hjälpa tunga tåg att korsa de utmanande lutningarna av tunneln, som utplacerades från närliggande rangerbangårdar .
Tunneln är 7 008 m (4.355 mi) lång, även om endast 3.621 m (2.250 mi) av dess längd ligger under floden. Det var den längsta undervattenstunneln i världen fram till 1987 och i mer än 100 år var det den längsta järnvägstunneln i Storbritannien. Den överskreds slutligen i denna egenskap under 2007 med öppnandet av de två stora tunnlarna i High Speed 1, som utgör en del av Channel Tunnel Rail Link . Under 2016 installerades luftledningsutrustning (OHLE) i tunneln för att tillåta passage av elektrisk dragkraft; detta arbete utfördes som en del av den bredare 2000-talets modernisering av Great Western huvudlinjen .
Allmän
Severn-tunneln utgör en kritisk del av stamjärnvägslinjen mellan södra England och södra Wales, och har en intensiv persontågtrafik samt betydande godstrafik. Från och med 2012 använder i genomsnitt 200 tåg per dag tunneln. Tunnelns hela längd styrs som en enda signalsträcka, vilket får till följd att framflyttningen för på varandra följande tåg begränsas. De branta lutningarna (1 på 90 och 1 på 100) försvårar arbetet med tunga godståg.
Det finns en kontinuerlig dräneringstrumma mellan spåren för att leda bort grundvattnet till tunnelns lägsta punkt, under Sudbrook Pumping Station, där det pumpas upp till ytan. Risken för att antänd petroleum rinner in i kulverten vid urspårning av en tankvagn innebär att särskilda arrangemang måste göras för att förhindra att passagerartåg ockuperar tunneln när farliga vätskelaster genomarbetas. Utrymningsarrangemang finns på plats för att passagerare och personal ska kunna fly ut vid en allvarlig olycka i tunneln.
Det är begränsad personaltillgång till tunneln vid Sudbrook Pumping Station, där en järnstege går ner i schaktet på vattenpumpledningen; ventilationsluften pumpas in även vid denna tidpunkt. GWR:s ursprungliga ventilationsarrangemang var för att dra ut luft vid Sudbrook, men avgaserna från ångtågsdrift ledde till för tidig korrosion av fläktmekanismen. När de korniska pumpmotorerna byttes ut på 1960-talet vändes draget så att atmosfärisk luft pumpas in i tunneln utmattande vid tunnelmynningarna. [ citat behövs ]
I genomsnitt har det fastställts att cirka 11 000 000 kejserliga gallon (50 000 000 L) per dag av färskt (källa)vatten vanligtvis pumpas från tunneln; detta släpps normalt ut direkt i den intilliggande floden Severn. Försök har också gjorts för att försöka fastställa källorna till vattnet som matar den "stora källan".
De särskilt svåra förhållandena för infrastrukturunderhåll i tunneln, liksom tunnelstrukturens fysiska tillstånd, kräver en högre underhållsuppmärksamhet än normalt. Tillgänglighetssvårigheter och personsäkerhetssvårigheter gör att betydande arbetsuppgifter endast kan utföras vid tillfällig linjestängning, under vilken tåg normalt omdirigeras via Gloucester . Det påstås att tunneln skulle vara full av vatten inom 26 minuter om pumparna stängdes av och reservåtgärderna misslyckades, medan Network Rail också har observerat att den frätande atmosfären i tunneln, produceras av en kombination av fukt och dieselångor från att passera. tåg, resulterar i så mycket korrosion att stålskenorna behöver bytas ut vart sjätte år.
Historia
Konstruktion
Innan tunneln byggdes innebar järnvägsresan mellan Bristol -området och södra Wales en färjeresa mellan New Passage och Portskewett eller en lång omväg via Gloucester . Tjänstemän inom Great Western Railway (GWR) Company insåg snart att tågrestiden mellan de två platserna kunde förkortas avsevärt genom att bygga en tunnel direkt under floden Severn . Som sådan, under tidigt 1870-tal , utvecklade GWR:s chefsingenjör, Sir John Hawkshaw , sin design för denna tunnel. Den 27 juni 1872 erhöll företaget en parlamentslag som godkände byggandet av den tänkta järnvägstunneln som en ersättning för färjan mellan Portskewett , Monmouthshire och New Passage , Gloucestershire.
Den 18 mars 1873 började byggnadsverksamheten med arbetare anställda direkt av GWR; detta initiala arbete fokuserades på att sjunka av ett schakt, som hade en diameter på 15 fot (4,6 m) vid Sudbrook och en mindre dräneringsrubrik nära vimpelmåttet . Det tidiga arbetet med tunneln var långsamt och gradvis, men utan större incidenter. I augusti 1877 hade endast axeln och en 0,93 miles (1,5 km) rubrik färdigställts; samma år utfärdades därför nya kontrakt för grävning av ytterligare schakt på båda sidor om Severn samt nya kurser längs tunnelns avsedda sträckning.
Som civilingenjören Thomas A. Walker , som utsågs till entreprenör för tunnelbygget, noterar i sin bok, hade GWR förväntat sig att den kritiska delen av arbetet skulle vara tunnling under djupvattenkanalen i Shoots. Emellertid möttes de mest betydande svårigheterna med satsningen under oktober 1879, då, med endast 130 yards (119 m) som skilde den huvudsakliga tunneln som drevs från Monmouthshire-sidan och den kortare Gloucestershire-riktningen, översvämmades driften. Det inkommande vattnet var färskt, inte från Severn utan från den walesiska sidan, och källan blev känd som "The Great Spring".
Walker fick förtroendet av Hawkshaw att fortsätta med försöken att rädda och sedan slutföra tunneln efter översvämningen 1879. För att uppnå detta krävdes att den stora våren hölls i schack, vilket i sin tur åstadkoms genom installation av kraftigt utökade pumpanläggningar, samtidigt som en dykare också måste skickas ner i ett schakt och 330 yards (300 m) längs tunneln för att stänga en vattentät dörr i driften som tätar vattnet. Under november 1880 uppnåddes slutligen denna besvärliga uppgift av den ledande dykaren, Alexander Lambert, som var utrustad med Henry Fleuss nyutvecklade självförsörjande andningsapparat (SCBA); dock kunde arbetet i området för den stora våren inte fortsätta förrän i januari 1881, då den stora våren tillfälligt förseglades.
Den 26 september 1881 möttes de två rubrikerna, vilket markerade en viktig milstolpe i tunnelns konstruktion, ansträngningar överfördes till att ta itu med tunnelns slutliga struktur tillsammans med de långa djupa skärningarna i vardera änden. Under oktober 1883 avbröts arbetet igen av ytterligare översvämningar som härrörde från den stora våren, som ytterligare förvärrades av uppkomsten av en springtid bara en vecka senare; igen lyckades Lambert och andra dykare rädda dagen och försegla verken. Man insåg att problem med vatteninträngning skulle fortsätta, sålunda drevs en kurs med en lutning på 1 på 500 från det ursprungliga Sudbrook-axeln, och fortsatte tills den nådde sprickan genom vilken den stora källan rann. Genom att avleda vattnet till den nya rubriken kunde den inmurade delen av tunneln lättare dräneras och färdigställas.
Det inträffade ytterligare missöden som drabbade byggarbetsplatsen; vid ett tillfälle skedde ett oavsiktligt genombrott av en bassäng, känd som "Laxpoolen", på den engelska sidan av tunneln. Ursprungligen hade man antagit att tunnelns genomgående tegelbeklädnad skulle motstå grundvattentrycket, sålunda stängdes dräneringsslussventilen på sidohuvudet och alla pumparna utom en togs från platsen. Men den 20 december 1885 steg trycket så högt (upp till 395 kN per kvm) att ett antal tegelstenar upptäcktes ha tryckts ut ur fodret. För att komma till rätta med detta öppnades slussventilen gradvis, vilket tillät trycket att avta men nödvändiggjorde långtidsdrift av ytterligare pumpmotorer. Under den mellanliggande perioden Severn Railway Bridge , ett konkurrerande sätt för järnvägstrafik att korsa Severn, som sträcker sig mellan Sharpness och Lydney , som så småningom öppnades för trafik under 1879.
Den 22 oktober 1884 påbörjades arbetet med att lägga dubbelspår genom hela tunneln. Den 18 april 1885 placerades den sista tegelstenen i tunnelns foder. Den hade ett hästskoformat tvärsnitt, komplett med ett konkavt golv, med en höjd av 6,1 meter över rälsen tillsammans med en maximal bredd på 26 fot (7,9 m). En sluten dräneringskanal, i form av en uppåtvänd halvcirkelformad tunnel, är byggd på tunnelns invertering, 4,6 fot (1,4 m) under rälsen och med en höjd av 21,0 tum (533 mm). Enligt Railway Industrys publikation Rail Engineer tror man att omkring 76,4 miljoner tegelstenar användes i tunnelns konstruktion. Murverket är mellan 27,0 tum (686 mm) och 36,0 tum (914 mm) tjockt. Runt den djupaste delen av tunneln är taket endast max 50 fot (15,2 m) under flodbädden.
Under mitten av 1885 färdigställdes Severn-tunneln från en strukturell ställning. För att markera denna prestation, den 5 september 1885, reste ett speciellt passagerartåg med många företagstjänstemän och VIPs , inklusive Sir Daniel Gooch , dåvarande ordföranden för GWR Company, genom tunneln. Det första godståget passerade den den 9 januari 1886. Den reguljära trafiken fick dock vänta tills de permanenta pumpsystemen var färdiga. Den 17 november 1886 inspekterades tunnelarbetena av överste FH Rich , regeringsinspektören, ett nödvändigt steg innan det öppnades för all passagerartrafik. Överste Rich godkände verken; sålunda öppnades tunneln för reguljära godståg under september 1886; det första persontåget följde den 1 december 1886, då hade nästan 14 år gått sedan arbetet med tunneln påbörjades.
Operationer
Vid den nybyggda Severn Tunnel Junction- stationen byggde GWR en stor rangerbangård , som: distribuerade öster och norr och skickade kol från South Wales Valleys mot London och Midlands; skapade mainline och lokaliserad blandad trafik frakt från gods som skickades in från Midlands, Southwest och längs Thames Valley, både västerut in i Wales och vice versa.
På grund av tillfartsgradienterna, under hela ångtiden, krävdes assistans för passage av alla tunga tåg genom Severn-tunneln, vilket innebar (österut, från Severn Tunnel Junction): 3 + 1 ⁄ 2 miles ( 5,6 km ) av 1- in-90 ner till mitten av tunneln; ytterligare 3 + 1 ⁄ 2 miles (5,6 km) vid 1-i-100 upp till Pilning ; en kort nivå sedan 3 + 1 ⁄ 2 miles (5,6 km) mer vid 1-i-100 till Patchway . Detta innebar att den tillhörande lokstallen vid Severn Tunnel Junction (86E), hade ett stort antal lots- och banklok för att assistera tunga tåg genom tunneln. Under typiska operationer arbetade pilotlok vanligtvis österut och lossades vid Pilning, och skulle sedan arbeta västerut med att lotsa ett andra tåg tillbaka till rangerbangården. Under de senare dagarna av ånga under British Rail var dessa lok huvudsakligen en grupp av senare byggda GWR 5101 klass 2-6-2T lokomotiv, vars huvuddelen nu utgör kärnan bevarade lager av den klass idag.
Ett antal fasta Cornish-motorer , som drevs av Lancashire-pannor , användes för att permanent pumpa ut den stora våren och andra vattenkällor från tunneln. Dessa var fortfarande i regelbunden användning fram till 1960-talet, då de ersattes av elektriskt drivna pumpar. Dessa pumpar och deras styrsystem har sedan under 1990-talet ersatts av det privatägda järnvägsinfrastrukturföretaget Railtrack . Under 1930-talet var tillgången på den pålitliga färskvattenförsörjningen från den stora våren en betydande bidragande faktor till valet av en intilliggande plats som skulle etableras som Royal Navy Propellant Factory, Caerwent . Vatten tillfördes också för papperstillverkning till ett bruk i Sudbrook; denna anläggning har sedan dess stängts.
Den 7 december 1991 inträffade järnvägsolyckan i Severn Tunnel , där en InterCity 125 var inblandad bakifrån av en klass 155 . Den efterföljande olycksutredningen, även om den inte kunde nå en säker slutsats om orsaken, visade att de axelräknare som används för att upptäcka tågrörelser i tunneln kan ha återställts av misstag.
Second Severn Crossing , som byggdes under 1990-talet, korsar över tunneln via en "marknivåbro" på den engelska sidan, nära laxbassängen. Denna bro stöds på ett sådant sätt att ingen belastning belastar tunneln. Under den brons byggnation togs tillfället i akt att förnya betonghatten ovanför tunneln i Laxpoolen. [ citat behövs ]
År 2002 sågs två klass 121: or över av LNWR , Crewe för användning som ett Network Rail nödtåg som ställdes upp nära Severn Tunnel Junction station. De togs bort 2008 och har aldrig använts.
Biltransport
Under 1924 startade Great Western Railway en biltransfertågtjänst med hjälp av tunneln, som skulle transportera bilar på järnvägslastbilar genom tunneln mellan Pilning och Severn Tunnel Junction . Tjänsten fungerade som ett järnvägsbaserat alternativ till Aust Ferry , som drevs under en oberäknelig tidtabell som bestämdes av tidvattnet, eller långa vägresor via Gloucester. Järnvägspendelservicen fortsatte efter slutet av andra världskriget , men gjordes slutligen överflödig av öppnandet av Severn Bridge 1966, vilket ledde till att den avbröts kort därefter.
Elektrifiering
|
Severn Tunnel Junction |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Som en del av 2000-talets modernisering av Great Western Main Line förbereddes tunneln för elektrifiering. Även om strukturen gav bra utrymmen och därför var relativt lätt att elektrifiera, fanns det också en negativ faktor i form av det kontinuerliga läckaget av vatten genom tunneltaket i vissa områden, vilket utgjorde en viktig teknisk utmaning. Alternativen att använda antingen konventionell tunnelelektrifieringsutrustning eller en täckt solid beam-teknik övervägdes; med stöd av studier, beslutades att använda solid beam-metoden. Följaktligen, längs tunnelns tak, installerades en ledningsskena av aluminium för att hålla en ospänd kopparkontaktkabel; denna skenan hålls på plats med hjälp av ungefär 7 000 armaturer i högkvalitativt rostfritt stål , som bör vara resistenta mot den fientliga tunnelmiljön. Enligt uppgift är den stela skenan mer robust, kräver mindre underhåll och är mer kompakt än traditionella luftledningar och har använts i flera andra tunnlar längs GWML.
För att installera luftelektrifieringsutrustningen krävdes en sex veckors stängning av Severntunneln, som påbörjades den 12 september 2016. Under den tiden var alternativa färdsätt antingen en längre tågresa via Gloucester, eller en busstrafik mellan kl. Stationerna Severn Tunnel Junction och Bristol Parkway . Även under den tiden, och möjligen senare, fanns det direktflyg mellan Cardiff och London City Airport . Efter slutförandet av detta arbete, som innebar installation av 8,7 miles (14 km) kopparkontaktledningar med 1 700 vertikala fallrör och 857 förankringspunkter till en ungefärlig kostnad av 10 miljoner pund att utföra, öppnades tunneln igen för vanlig trafik på 22 oktober 2016. Men mindre än två år senare antogs ytterligare en tre veckors stängning av tunneln efter att det upptäcktes att en del av den nyligen installerade elektrifieringsutrustningen redan hade börjat rosta . För att bekämpa korrosion aluminiumtråd , den första i sitt slag i Storbritannien. Elektriska tåg började trafikera tunneln i juni 2020.
Se även
Citat
Bibliografi
- The Severn Tunnel: Its Construction and Difficulties (1872–1887) av Thomas A. Walker ISBN 1-85026-014-1 (1:a upplagan 1888) omtryckt upplaga 2004, Nonsuch Publishing Ltd, Stroud, England ISBN 1-004588 . Återutgiven 2013 (från färska fotografier av den andra upplagan från 1890) av Cambridge University Press, ISBN 978-1-108-06340-1 . (Walker var entreprenören som av chefsingenjören för GWR Sir John Hawkshaw anförtrotts att rädda och färdigställa tunneln efter översvämningen 1879)
- Railway Tales of the Unexpected av K Westcott-Jones ISBN 0-946537-73-9 , 1992, Atlantic Transport Publishers.
Vidare läsning
- Lewis, Deryck (november 1986). "100 inte ute". Järnvägsentusiast . Nr 62. EMAP nationella publikationer. s. 26–28. ISSN 0262-561X . OCLC 49957965 .
externa länkar
- Historien om tunneln från Great Western Archive
- Att bygga Severn-tunneln , hur dykare försökte täta den stora våren
- 1886 anläggningar i Storbritannien
- Byggnader och strukturer i South Gloucestershire District
- Biltransfertåg
- Järnvägstunnlar i England
- Järnvägstunnlar i Wales
- River Severn
- South Wales Main Line
- Transport i Monmouthshire
- Transport i South Gloucestershire District
- Tunnlar färdigställda 1886
- Tunnlar i Gloucestershire
- Tunnlar i Monmouthshire
- Tunnlar i Wales