Isambard Kingdom Brunel - Définition

Le tunnel sous la Tamise (Thames Tunnel)

Le tunnelier inventé par Marc Brunel

Thames Tunnel en travaux, 1830

Thames Tunnel, réservé aux piétons avant 1869

Thames Tunnel en 2005, vue de la station « Wapping » (métro de Londres, East London line)

Isambard Brunel travailla pendant près de deux ans au percement du Thames Tunnel, sous la Tamise, à Londres, premier tunnel sous-fluvial traversant un fleuve navigable, avec des tunneliers opérant sur un axe horizontal d'une rive à l'autre du fleuve dans des conditions extrêmement difficiles et dangereuses, sous la direction de son père Marc Brunel, ingénieur en chef. Le projet était financé par la Thames Tunnel Company. La nature géologique du lit du fleuve à Rotherhithe consistait essentiellement en graviers et sédiments gorgés d'eau, si bien que le chantier présentait les plus grands risques à tout instant, en dépit de l'ingéniosité du tunnelier inventé par Marc Brunel.

Les conditions du travail étaient particulièrement éprouvantes : non seulement le tunnel était constamment en passe de s'effondrer en raison de l'instabilité du lit du fleuve, mais l'ensemble du chantier baignait dans une atmosphère nauséabonde, due à la très forte contamination des infiltrations des eaux du fleuve, qui servait à cette époque d'égout pour toute la cité. Malgré le danger permanent, la direction invitait les spectateurs, moyennant un shilling, à descendre dans le chantier pour en observer la progression. Deux accidents graves, provoquant l'inondation du tunnel, arrêtèrent le chantier durant de longues périodes, causant la mort de plusieurs ouvriers et blessant gravement le jeune Brunel.

Le dernier accident, en 1828, tua deux des mineurs les plus chevronnés, Collins et Ball, et Brunel lui-même échappa à la mort de justesse : l'eau s'engouffra brusquement dans le tunnel à partir d'une plate-forme de forage, balayant tout sur son passage ; emporté par le flot et traîné sur toute la longueur du tunnel, le jeune Brunel, inconscient, échoua par chance près d'un escalier de service, d'où il fut arraché à une mort presque certaine par un assistant, avant que les eaux ne l'emportent. Brunel s'en tira avec des blessures graves dont il ne se remit jamais complètement, et le chantier fut arrêté pour plusieurs années.

Conçu à l'origine pour le seul usage des piétons, le tunnel fut transformé en 1869 pour accueillir la circulation du chemin de fer de l'East London Railway, incorporé depuis 1933 au métro de Londres (East London line) entre les stations Rotherhithe et Wapping.

Le tunnel a été fermé en décembre 2007 pour être converti aux normes du London Overground et doit rouvrir en 2010. Le bâtiment qui contenait les pompes historiques a été sauvé de la démolition dans les années 1970 par des bénévoles et inscrit en vue de sa conservation définitive en Scheduled Ancient Monument : il abrite dorénavant le Brunel Museum, qui offre des informations non seulement sur le tunnel sous la Tamise, mais aussi sur les réalisations des Brunel, père et fils.

Le Thames Tunnel est ouvert au public chaque année au cours du mois de septembre, dans le cadre du week-end de l'Open House London. Des rames de trains gratuits circulant au pas permettent d'observer au mieux l'ensemble de la structure.

Le chemin de fer atmosphérique (atmospheric caper)

Ligne du South Devon à Dawlish vers 1870. À cette époque, la conduite d'aspiration (tube à vide) a été démontée, mais on distingue l'écartement large de la voie, la signalisation Brunel et la tour carrée de la station de pompage, au fond.

Voie atmosphérique du SDR, au Didcot Railway Centre

Bâtiment des machines (station de pompage), Torquay, Devon

Bâtiment des machines (station de pompage), Starcross, Devon

Bien que finalement vouée à l'échec, une autre réalisation fort intéressante de Brunel, sur le plan de l'innovation technique, est son chemin de fer atmosphérique, extension du Great Western Railway vers le sud, d'Exeter à Plymouth nommée South Devon Railway Company (SDR), bien qu'administrée par le GWR. Au lieu d'utiliser des locomotives, les trains étaient entraînés par un système breveté par Clegg et Samuda en 1839, par lequel des pompes à vide stationnaires aspiraient l'air dans une conduite relié à des pistons fixés sous les trains.

La section d'Exeter à Newton (devenu Newton Abbot) a été réalisée selon ce principe, avec des stations de pompage à cheminées distinctives carrées espacées tous les deux miles, « aspirant » les trains à une vitesse d'environ 20 miles par heure (30 km/h).

Des tubes de 15 pouces (381 mm) étaient utilisés sur les sections planes, ainsi que d'autres de 22 pouces (559 mm), destinés aux sections en déclivité.

Cette technologie nécessitait l'utilisation d'un joint-soupape continu en cuir pour sceller les tubes à vide à leur partie supérieure. Le cuir devait être maintenu souple par l'utilisation de suif qui, à l'usage, se révélait très attrayant pour les rats. Le résultat inévitable était que le joint était mangé, et que l'exploitation du système a duré moins d'un an : à partir de septembre 1847 pour les expérimentations et de février 1848 au 10 septembre 1848 pour le service commercial.

Les comptes du South Devon Railway pour 1848 laissent à penser que le coût de la traction atmosphérique était de 3s 1d (trois shillings et un denier) par mile au lieu de 1s 4d (un shilling et quatre deniers) par mile pour la traction classique à vapeur. Quelques bâtiments-moteurs du South Devon Railway existent encore, comme celui de Starcross, sur l'estuaire de la rivière Exe, qui constitue un témoignage marquant et un souvenir du chemin de fer atmosphérique, également commémoré par le nom donné au pub local.

Une section de la conduite, sans le joint de cuir, est conservée au Didcot Railway Centre, à Didcot, Oxfordshire.

Un système de chemin de fer atmosphérique similaire a fonctionné en France, entre le Le Pecq et Saint-Germain-en-Laye, de 1847 à 1860.