Severntunnelen

Bakgrunn

Tog fra Sør-Wales til England måtte tidligere ta en lang omvei via Gloucester, noe som gjorde at Great Western Railway i samarbeid med Bristol and South Wales Railway opprettet en skipsforbindelse over Bristolkanalen. Fergen kunne imidlertid ikke ta unna godstog, som fortsatt måtte gå via Gloucester. Den raskt økende kullproduksjonen i Sør-Wales i 1860-årene gjorde at behovet for en raskere rute økte. Elven Severn munner ut i Bristolkanalen, og danner et bredt område med tidevannsforskjeller på opptil 15 meter. Øverst er det sandbunn, men lenger ned er det et smalere parti med steinbunn med omkring 2,8 kilometers bredde ved lavvann. John Fowler framsatte et forslag om en bro med seilingshøyde 36,5 meter, og planleggingsarbeidet fikk parlamentets støtte.
Kostnadene ved en bro ble anslått til 1,8 millioner pund. Brofundamentene ville være et hinder for skipstrafikken, og utgjøre en kollisjonsfare ved tåke og dårlig sikt, men byggingen av broen ble startet i 1875 (i 1960 ble broen ødelagt da to oljelektere kolliderte med et brofundament i tett tåke; restene av broen ble revet i 1970). Ingeniøren Charles Richardson presenterte et forslag som innebar en 7 kilometer lang tunnel med stigning 1% under kanalen. Richardson hadde 25 års erfaring med tunnelkonstruksjoner i samarbeid med Isambard Kingdom Brunel, og hans tunnel hadde et kostnadsoverslag på 750 000 pund. En så lang tunnel var aldri blitt konstruert før, og tunnel ble ansett som en risikabel løsning. Den ville imidlertid ikke være til hinder for skipstrafikken. Richardsons forslag fikk støtte fra den anerkjente tunnel-ingeniøren John Hawkshaw, og i 1872 ble prosjektet godkjent av Parlamentet.

Byggingen

Konstruksjonen begynte i 1873 ved å bygge en 61 meter dyp sjakt på walisisk side. Til å begynne med ble tunneldrivingen utført med håndbor, men i 1875 ble trykkluftbor introdusert, noe som økte fremdriften fra 12 fot i døgnet til 50 fot i døgnet. 16. oktober 1879 gjensto omkring 150 meter til gjennomslag mellom to tunnelseksjoner da en stor vannåre ble truffet. Ingen mistet livet, men tunnelen ble helt fylt av vann. Vannet kom ikke fra elven, men var fra en grunnvannskilde med ferskvann, og mengden som strømmet ut var omkring 1,6 millioner liter i timen. Kilden ble døpt «the Great Spring» (den store kilden), og førte til full stopp i tunneldrivingen. Samme år åpnet den enkeltsporede jernbanebroen over Severn. Broen var bygd av selskapet Severn Bridge Railway – et samarbeid mellom GWRs konkurrerenter Midland Railway og Severn and Wye Railway.
Åpningen av broen førte til økt press på tunnelarbeidet, og GWR ga John Hawkshaw stillingen som sjefsingeniør for tunnelen, noe han aksepterte på betingelse av at arbeidet ble ledet av Thomas Walker. To store dampdrevne pumper ble installert, og en tetning ble ved hjelp av dykkere montert i tunnelen på 43 meters dyp. Hjelmdykkerutstyret gjorde at arbeidet under vann var svært risikabelt, men i 1880 ble en ny oppfinnelse brukt for første gang: Henry Fleuss' rebreather. Dette dykkerapparatet gjorde at det ikke lenger var nødvendig for dykkerne å slepe med seg liner og luftslanger, noe som gjorde arbeidet betydelig mindre farefullt. Vanskeligheter med pumpene, og dykkeroperasjonene gjorde at det først i januar 1881 var klart for å fortsette tunneldrivingen. Tunnelens retning ble endret, slik at den gikk under «the Great Spring», noe som medførte at stigningen på walisisk side ble noe steilere (omtrent 1,1 %).
I 1882 raste en seksjon av tunnelen sammen før murerne hadde murt opp innerkledningen. Til alt hell forble tunneltaket tett, og raset førte bare til mindre forsinkelser. I oktober 1883 traff arbeiderne på en grunnvannslomme som oversvømte tunnelseksjonen de arbeidet i. Lommen tømte seg imidlertid, og vannet ble pumpet ut. Samme måned ble området utsatt for flom, og siden beskyttelsesvollene på den walisiske siden ikke var fullført, ble deler av tunnelen oversvømt igjen. Ingen mennesker omkom i disse oversvømmelsene. 5. september 1885 ble et passasjertog med GWRs sjefskonstruktør Daniel Gooch sendt gjennom tunnelen for første gang, men høyt vanntrykk gjorde at tunnelens innerkledning av murstein begynte å gi etter. Ved hjelp av ventiler og en pumpe ble vanntrykket redusert til et trygt nivå, noe som betød at en permanent pumpestasjon måtte bygges. 1. september 1886 ble tunnelen åpnet for godstrafikk, og 1. desember samme år for passasjertrafikk – nesten fjorten år etter byggestart.

Tunneldrivingsmetode

Tunnelen ble drevet på flere forskjellige steder samtidig ved hjelp av flere sjakter ned til tunnelnivået. Sjaktene var omkring 5 meter i diameter, og var utstyrt med heiser for å ta ut tunnelmasse og frakte arbeiderne opp og ned (senere ble egne ventilasjons- og pumpesjakter konstruert). Selve tunneldrivingen foregikk ved først å sprenge ut en rektangulær profil med omkring 2,5 meters bredde. Denne profilen hadde bunnen omtrent på samme nivå som den ferdige tunnelen, og ble støttet opp med trebjelker. Deretter ble den fulle tunnelprofilen hogd ut og kledd med mursteinskledning. Etter oversvømmelsene fra «the Great Spring» i 1879, ble det benyttet vanntette skott under drivingen for å unngå at hele seksjoner skulle bli fylt med vann dersom en ny vanninntrengning skulle inntreffe. Friskluft ble besørget av store vifter som blåste luft inn gjennom et rørsystem.

Tunnelen

Tunnelens totale lengde er 7 008 meter, men bare 3 600 meter av den ligger under Bristolkanalen. Høyden fra skinnene til taket er 6 meter (20 fot), og bredden er 7,9 meter (26 fot). Fra Bristol-siden går den rett fram i 4,8 kilometer (3 miles) før den tar en slakk venstrekurve med radius 2,4 kilometer (1,5 miles). Tunnelen fortsetter deretter i rett linje til tunnelåpningen på walisisk side. Små utvidelser i bredden (tilfluktsrom for jernbanearbeidere) forekommer vekselvis på hver side omtrent hver 20. meter. Den har dobbelsporet jernbane, men er ikke elektrifisert. Hele tunnelen utgjør en blokkseksjon i togfremføringssystemet. Ved begge tunnelåpninger er det bygd opp voller som skal beskytte mot flom. Totalt 76,4 millioner murstein og 36,8 tonn sement ble brukt i byggingen. I 1960-årene ble de dampdrevne vannpumpene erstattet med elektriske. De fuktige forholdene i tunnelen gjør at hyppig vedlikehold og kontroll av det tekniske anlegget er påkrevd.

Togulykken i 1991

Om morgenen den 7. desember 1991 kjørte et dieseldrevet «Sprinter»-tog underveis fra Portsmouth til Cardiff inn i bakenden på et hurtigtog fra London til Cardiff i den walisiske delen av tunnelen. 185 mennesker ble skadet – 5 alvorlig, men ingen mistet livet. Den påfølgende undersøkelsen avslørte uregelmessigheter med signalsystemet og sikkerhetssystemet, men kunne ikke stadfeste ulykkesårsaken med sikkerhet.