| James Henry Greathead | |
|---|---|
| Engleză James Henry Greathead | |
| Numele complet | James Henry Greathead |
| Data nașterii | 6 august 1844 |
| Locul nașterii | |
| Data mortii | 21 octombrie 1896 (52 de ani) |
| Un loc al morții | |
| Țară | |
| Ocupaţie | inginer civil , inventator , inginer |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
James Henry Greathead ( ing. James Henry Greathead , 6 august 1844 - 21 octombrie 1896) [1] - inginer mecanic, inginer civil, cunoscut pentru munca sa la căile ferate subterane din Londra , Catedrala Winchester și calea ferată înaltă din Liverpool , una dintre Primii susținători ai construcției Canalului Mânecii , Canalul Mânecii din Irlanda, a fost consultant în construcția tunelurilor Canalului Bristol. Datorită uneia dintre invențiile sale, metroul londonez este adesea denumit colocvial „Tube”.
Greathead s-a născut în Grahamstown , Africa de Sud [2] , din părinți englezi, bunicul său fiind emigrat în Africa de Sud în 1820. A fost educat la St Andrew's College din Grahamstown [3] și la școala privată a Colegiului Diocesan (Cape Town) din Cape Town . După ce s-a întors în Anglia în 1859, a continuat să fie educat la Westbourne Collegiate School din Westbourne Grove din 1859 până în 1863 [4] . Cu toate acestea, James s-a întors în Africa de Sud pentru a studia cu inginerul civil Peter W. Barlow, de la care a învățat teoria construirii unui sistem de protecție a tunelului dreptunghiular. Aici a petrecut 3 ani înainte de a se întoarce în sfârșit în Anglia. După ce s-a întors din SA, Greathead a lucrat ca asistent inginer la Midland Railway între Bedford și Londra (cu fratele lui Barlow, William Henry Barlow).
James Henry Greathead a murit pe 21 octombrie 1896, la Streatham, Londra.
În 1869, s-a întors să lucreze cu Barlow și au început să lucreze la proiecte pentru Turnul [5] Underground , un al doilea tunel care urmează să fie construit sub râul Tamisa în centrul Londrei. Barlow era inginerul tunelului, iar Greathead era responsabil de pasaj. Greathead a devenit antreprenorul principal pentru Tower Metro. William Copperthwaite susține că, în timp ce Barlow a brevetat ideea scutului de tunel, Greathead nu numai că a dezvoltat un alt tip de scut, dar l-a și brevetat și l-a folosit în acest contract [6] . Barlow a primit un brevet provizoriu pentru a doua sa idee, dar Greathead nu a știut despre asta timp de câțiva ani. Această evoluție a fost discutată în procesul-verbal al ședinței Institutului de Ingineri Civili (ICE) publicat în ianuarie 1896.
Greathead a fost inginer consultant pentru Blackwall Tunnel și a supravegheat proiectarea și construcția acestuia.
În 1873, Greathead a devenit inginer în rezidență la Hammersmith and Richmond Railway, o prelungire a District Railway, funcție pe care a deținut-o timp de patru ani. Ulterior, a asistat la pregătirile pentru construcția Regent's Canal Railway (1880), Metropolitan Outer Circular Railway (1881), noua linie de la Londra la Eastbourne (1883) și diverse linii de metrou ușor în Irlanda (1884). Tot în 1884, Greathead și-a reluat implicarea în tuneluri, lucrând ca inginer la construcția metroului London (City) și Southwark , mai târziu la City and South London Railway (acum parte a Northern Line), care a fost deschisă în 1890. - prima cale ferată electrică subterană din lume. În 1888 a devenit co-inginer cu Sir Douglas Fox la Liverpool Suspension Railway și, de asemenea, a lucrat cu W. R. Galbraith la Waterloo and City Railway. Ultimul său loc de muncă a fost la Central London Railway cu Sir John Fowler și Sir Benjamin Baker [7] .
Este posibil să fi provenit dintr-o idee originală brevetată din 1818 de Marc Isambard Brunel și a fost recunoscută în mod eronat de Robert Vogel ca fiind bazată pe brevetul lui Barlow din 1864(1868) [8] . Cu toate acestea, invenția a avut diferențe semnificative de design care disting modelele brevetate ale lui Greathead de ideea preliminară de brevet a lui Brunel, permițând o cerere de brevet pentru designul Greathead [6] .
Scutul lui Brunel era dreptunghiular și consta din 12 rame separate, mobile independente; Soluția lui Greathead a fost cilindrică, iar „reducerea numărului de piese din scutul lui Brunel la o singură unitate rigidă a fost un avantaj imens și un pas înainte, poate egal cu însuși conceptul de tunel al scutului” [8] , deși munca manuală era încă implicată. în stadiul inițial al tunelului. Greathead Shield for Tunneling Soft Earth a folosit jeturi de apă sub presiune în partea de jos a tunelului pentru a ajuta la tăierea pământului moale, așa cum este descris în brevet. Presiunea pneumatică din tunel a fost utilizată pentru a asigura o mai mare siguranță a lucrătorilor prin egalizarea presiunii interne din tunel cu presiunea subterană externă calculată sub apă. „A doua ediție” a scutului său folosea acțiunea hidraulică pe față împreună cu tăierea dinților pentru a crea un suspensie (acest suspensie s-a solidificat apoi pe măsură ce s-a uscat și a condus la următoarea sa invenție: mașina de chituit Greathead. Brunel poate fi creditat cu ideea de folosind scutul, dar Greathead a fost primul care a fost recunoscut un inginer african care a construit unul dintre propriile sale modele și a primit un brevet pentru un scut cilindric dintr-o singură bucată. Greathead a dezvoltat un prototip de scut rotund care a fost folosit de atunci în majoritatea tunelurilor. proiecte, cu avansarea altor ingineri și îmbunătățiri tehnologice în proiectarea generală a scutului. În cartea sa „Tunnel shields and the use of compressed air in underwater work” Copperthwaite (care a lucrat sub Greathead ca ucenic) spune [6] :
Barlow a fost de departe primul care a brevetat în 1864 un scut capabil să se miște ca o unitate și înconjurat de un cilindru subțire de fier... pentru a construi un tunel de fier în inele succesive... acesta a fost în 1864 și în 1868 a brevetat provizoriu scutul ...niciunul dintre aceste modele nu a luat formă practică, iar în 1869 Greathead din Anglia și Beach din New York au construit și folosit scuturi care împărtășesc multe caracteristici cu brevetele lui Barlow, dar diferă unele de altele în detaliu.
De asemenea, Copperthwaite afirmă (p. 20) că toți cei trei bărbați, Barlow , Greathead și Beach, și-au proiectat în mod independent scuturile de tunel. Există dovezi că Greathead nu a cunoscut până în 1895 brevetul provizoriu al lui Barlow din 1868, cu care scutul său semăna cel mai mult; Scutul lui Beech semăna mai mult cu brevetul lui Barlow din 1864. Copperthwaite adaugă: „Repartizarea creditului pentru invenție între acești doi va fi determinată de fiecare cititor, în funcție de cine poate considera inventatorul, inventatorul noului mecanism sau persoana care îl pune în practică, mai merituos de atenție. ." În timp ce Barlow și-a patentat ideea în 1864, în 1869 atât Greathead din Anglia, cât și Beach din New York și-au construit aproape simultan propriile scuturi, care erau similare, dar independente unele de altele. Realizările lui Greathead au mers mai departe decât orice alte dezvoltări inginerești, cu brevete suplimentare 1738 (1874), 5665 (1884) și, în 1886, brevetul său nr. 5221: umplere cu aer comprimat. Copperthwaite elucidează căile în gândire de la scutul tunelului dreptunghiular la scuturile de tăiere cilindrice construite pentru prima dată de Greathead. Protocoalele din biblioteca ICE sugerează că Barlow și-a brevetat ideile pentru un scut de tăiere cilindric, dar nu a construit niciodată unul. Greathead, neștiind brevetul original al lui Barlow și brevetul provizoriu ulterior, a proiectat, patentat și construit primul scut de tunel cilindric. Simultan, Alfred Ely Beach a construit un scut cilindric la New York și a proiectat un scut care semăna foarte mult cu ideea brevetată a lui Barlow în aceeași perioadă cu Greathead. Potrivit unei prelegeri video susținute de profesorul Lord primar pentru ICE în 2017, ideile de scut ale lui Brunel erau bine cunoscute atât în SUA, cât și în Marea Britanie. Din moment ce Barlow era un student al lui Brunel, probabil că era foarte familiarizat cu designul scutului tunelului dreptunghiular. Era evident că designul cilindric era mult mai potrivit și mai stabil, ceea ce a determinat trei oameni celebri să-și dezvolte în mod independent propriile scuturi unice pentru tuneluri la câțiva ani distanță. Beech nu fusese niciodată în Anglia și nu cunoștea brevetul și brevetul provizoriu al lui Barlow, Greathead nu cunoștea nici ideea brevetului provizoriu al lui Barlow până în 1895, când a fost discutată la o reuniune a Instituției Inginerilor Civili la care Greathead a participat la scurt timp după moartea lui Barlow. și cu puţin timp înainte de propria sa moarte [9] . Cimentul Portland a fost inventat abia în 1824 de Joseph Aspdin din Leeds, iar industria construcțiilor nu a reușit să-l aprecieze timp de mulți ani. Doar datorită proprietăților cimentului Portland și a capacității sale de a se instala în medii umede, aceste primele proiecte de tuneluri sub Tamisa au avut în general succes [10] .
Scutul Greathead a constat dintr-un cilindru de fier cu diametrul de 7 ft 3 in (2,21 m) prevăzut cu cricuri cu șuruburi care îi permiteau să fie ridicat înainte. În timpul utilizării, scutul a fost deplasat înainte pe măsură ce fața de lucru a fost excavată, iar în spatele acestuia a fost instalată o căptușeală permanentă de tunel din segmente de fontă, o inovație importantă în sine [11] . Greathead a brevetat multe dintre ideile sale, inclusiv utilizarea aerului comprimat și propulsia înainte cu cricuri hidraulice, care sunt acum caracteristici standard în proiectarea tunelului. Un alt brevet Greathead a fost o tigaie de chit la înălțimea tavanului care a permis aplicarea hidraulic a cimentului în spatele scuturilor uriașe din fontă pentru a stabiliza peretele tunelului în afara secțiunilor de scut. Cel de-al treilea scut de trecere a fost brevetat de Greathead, care a instalat duze hidraulice de presiune în partea de jos a tunelului pentru a arunca pământul moale. Duza în sine a fost, de asemenea, un alt brevet Greathead. La un moment dat, Greathead a descoperit că betonul poate fi pulverizat pe suprafețele pământului pentru a le stabiliza și a devenit părintele betonului împușcat și al cimentului de pulverizare atât de larg utilizate în construcții.
Hidrantul a fost o invenție pentru turnarea mortarului de ciment în spatele cavităților unui scut din fontă pentru a consolida căptușeala pereților tunelului în timpul construcției în poziție permanentă [12] .
Menționată pentru prima dată în legătură cu renovarea catedralelor Winchester și Lincoln [13] . „Sistemul său de chituire cu aer comprimat, poate mai mult decât orice altă invenție, s-a dovedit indispensabil în toate lucrările recente de tunel” [6] .
1738, 1874 J. H. Greathead scut cu o suprafață închisă în fața căreia pământul trebuie distrus de jeturi de apă și unelte proeminente. Tunelul trebuie căptușit cu fontă sau blocuri artificiale turnate. Turnarea mortarului de ciment în spatele căptușelii tunelului [14] .
5665 din 1884 J. H. Greathead același scut, dar modificat [14] .
5221 1886 J. H. Greathead Tigaie. Scut similar cu cele ale brevetelor 1738 (1874) și 5665 (1884)
13215 din 1886 JH Greathead Shield cu tăietor alternativ al discului central, pene pentru gaura de jos, spălarea țevilor, numai pene etc.
Statuia lui Greathead în City of London [15] . În ianuarie 1994, o statuie a lui Greathead a fost ridicată în afara stației Bank, lângă Bursa Regală din City of London. Acesta a fost deschis de Lordul Primar al Londrei și se află pe un soclu care ascunde puțul de ventilație al subteranului. În timpul renovării stației bancare, o parte a scutului a fost descoperită pe coridorul dintre metrou și Waterloo și S-Bahn. Secțiunea a fost vopsită în roșu și a fost instalată o placă de cupru pentru a comemora realizările sale.
O placă albastră „ Moștenire engleză ” marchează casa lui din Barnes, sud-vestul Londrei, la 3 St Mary's Grove, unde a locuit între 1885 și 1889. Aceasta este a treia sa casă, a doua sa reședință a fost demolată înainte de instalarea plăcii English Heritage.