如果我们必须拥有英雄和战争来成就他们,就没有比与错误的战争更加辉煌的战争,也没有比通过真理和仁慈的无血胜利获胜的英雄更加适合被传唱。
Isambard Kingdom Brunel是一位英国土木工程师,被认为是"工程历史上最富创新精神和多产的人物之一"、"19世纪工程巨人之一"以及"工业革命时期最伟大的人物之一,通过他的开创性设计和独具匠心的建筑改变了英格兰景观的面貌"。Brunel建造了船坞、Great Western Railway(GWR)、一系列蒸汽船,包括第一艘螺旋桨驱动的跨大西洋蒸汽船,以及众多重要的桥梁和隧道。他的设计彻底改变了公共交通和现代工程。
虽然Brunel的项目并不总是成功,但它们通常包含对长期存在的工程问题的创新解决方案。在职业生涯中,Brunel取得了许多工程首创,包括协助建造第一条河下隧道Thames河,以及开发SS Great Britain,这是第一艘螺旋桨驱动的远洋铁船,于1843年下水时是有史以来最大的船舶。
在GWR上,Brunel为建造良好的铁路制定了标准,使用仔细的测量来最小化坡度和曲线。这需要昂贵的施工技术、新的桥梁、新的高架桥,以及长达两英里3.2公里的Box Tunnel。一个争议性的特征是宽轨距,即"宽轨"7英尺1/4英寸2,140毫米,而不是后来被称为"标准轨距"的4英尺8.5英寸1,435毫米。他通过提议向西扩展GWR至北美,通过建造蒸汽动力的铁壳船,使英国为之惊艳。他设计和建造了三艘彻底改变海军工程的船舶:SS Great Western 1838、SS Great Britain 1843和SS Great Eastern 1859。
2002年,在BBC举行的公众投票中,Brunel被列为确定"英国100位最伟大人物"的第二位。2006年是他诞辰200周年纪念,大规模的活动项目以Brunel 200的名义庆祝了他的生活和工作。
早年生活
Isambard Kingdom Brunel于1806年4月9日出生在英国Portsmouth、Hampshire的Portsea、Britain街,他的父亲在那里从事木块制造机械的工作。他以父亲法国土木工程师Sir Marc Isambard Brunel的名字Isambard命名,以母亲英国人Sophia Kingdom命名为Kingdom。
他有两个姐姐,长女Sophia和Emma。整个家庭在1808年搬到伦敦以支持他父亲的工作。尽管家庭经常为金钱担忧,但Brunel度过了快乐的童年,父亲在他早年充当他的老师。父亲从四岁开始教他绘画和观察技巧,到八岁时Brunel已经学会了欧几里得几何。在这段时间,他还学会了流利的法语和工程的基本原理。他被鼓励去绘制有趣的建筑物并识别其结构中的任何缺陷。
当Brunel八岁时,他被送到Hove的Dr Morrell's寄宿学校,在那里他学了经典文学。他的父亲是法国人,决心让Brunel接受他年轻时在法国享受的高质量教育;因此,在14岁时,年轻的Brunel先被录取到Caen大学,然后被录取到巴黎的Lycée Henri-IV。
当Brunel 15岁时,他的父亲累积了超过5,000英镑的债务,被送入债务人监狱。三个月过去了,没有释放的前景,Marc Brunel让人知道他正在考虑来自俄罗斯沙皇的报价。1821年8月,面临失去杰出工程师的前景,政府让步,向Marc发行了5,000英镑来清偿他的债务,以换取他留在英国的承诺。
当Brunel在1822年完成了Henri-IV的学业时,他的父亲将他推荐为候选人参加著名的工程学校École Polytechnique,但作为外国人他被认为没有进入资格。Brunel随后在著名的制钟师和钟表学家Abraham-Louis Breguet的指导下学习,Breguet在给他父亲的信中赞扬了Brunel的潜力。1822年底,完成学徒期后,Brunel回到了英国。
Thames隧道
Brunel作为助理工程师在创建London River Thames下隧道的项目上工作了数年,隧道在Rotherhithe和Wapping之间,隧道工人在最困难和危险的条件下从河的一侧驱动水平轴到另一侧。该项目由Thames Tunnel Company资助,Brunel的父亲Marc是首席工程师。《美国博物学家》说"据说Teredo的操作向Brunel先生提供了他Thames隧道通道的方法。"
Rotherhithe的河床成分通常只是水位过高的沉积物和松散的砾石。由Marc Brunel设计的独特隧道盾构有助于保护工人免于坍塌,但两起严重的洪泛事件使工作停止了很长时间,杀死了多名工人并严重伤害了年轻的Brunel。后来的事件发生在1828年,杀死了两位最高级的矿工,Brunel本人险些丧生。他受了重伤,花了六个月的时间进行康复。该事件导致隧道工程停止了数年。

虽然Thames隧道最终在Marc Brunel的有生之年完成,但他的儿子对隧道本身没有进一步的参与,只使用了Rotherhithe被放弃的作品来进行流产的Gaz实验。这是基于他父亲的想法,目的是开发一种由从交替加热和冷却由碳酸铵和硫酸制成的二氧化碳产生的动力驱动的发动机。尽管来自多方的关注,包括英国海军部,实验被Brunel判断为仅基于燃料经济性而失败,并在1834年后停止。
1865年,East London Railway Company以200,000英镑的价格购买了Thames隧道,四年后第一列火车通过了它。随后,隧道成为伦敦地下铁路系统的一部分,至今仍在使用,最初是东伦敦线的一部分,现已并入伦敦陆面铁路。
桥梁
Brunel最被人铭记的是他对Bristol的Clifton Suspension Bridge的设计。这座桥是按照Brunel的设计建造的,但进行了重大改变。跨度超过702英尺214米,名义上距离River Avon 249英尺76米,在建造时它拥有世界上任何桥梁中最长的跨度。Brunel向由Thomas Telford领导的委员会提交了四份设计,但Telford拒绝了所有参赛作品,提议了他自己的设计。公众的强烈反对迫使组织委员会举行了一次新的竞赛,由Brunel赢得。
之后,Brunel写信给他的妹夫、政治家Benjamin Hawes:"自从我来到这个地方以来,在我所执行的所有奇妙壮举中,我认为昨天我执行了最奇妙的壮举。我在15个关于品味这个最敏感的话题争论的人之间实现了一致意见"。
Clifton桥的工作始于1831年,但由于Sir Charles Wetherell抵达Clifton引起的Queen Square骚乱而暂停。骚乱吓跑了投资者,使项目没有资金,施工停止。

Brunel没有活着看到这座桥的完成,尽管他在土木工程师学会的同事和仰慕者认为这将是一个合适的纪念碑,并开始筹集新资金并修改设计。工作于1862年重新开始,于1864年完成,比Brunel去世晚五年。2011年,历史学家和传记作家Adrian Vaughan建议Brunel没有设计最终建成的桥梁,因为对其设计的后期更改是实质性的。他的观点反映了Tom Rolt在他1959年的书《Brunel》中52年前所述的观点。从早期悬索桥回收的悬索链的重新设计是给出的众多原因之一,说明为什么Brunel的设计不能完全遵循。
Hungerford Bridge是一座悬索人行桥,跨越London Charing Cross Station附近的Thames,于1845年5月开放。其中心跨度为676.5英尺206.2米,成本为106,000英镑。它在1859年被一座新的铁路桥替换,悬索链被用来完成Clifton Suspension Bridge。
Clifton Suspension Bridge至今仍然屹立,每年超过400万辆车辆通过它。
Brunel为他的铁路项目设计了许多桥梁,包括跨越Plymouth附近Saltash处River Tamar的Royal Albert Bridge、Bridgwater附近的一座不寻常的层状木框架桥Somerset Bridge、Windsor Railway Bridge和Berkshire的Thames上的Maidenhead Railway Bridge。最后一座是世界上最平、最宽的砖拱桥,至今仍在进行向西的干线火车,尽管如今的列车比Brunel时代重约十倍。
在他的整个铁路建设生涯中,特别是在需要经济且有许多山谷需要跨越的South Devon和Cornwall Railways上,Brunel广泛使用木材来建造大量的高架桥;随着他们的主要材料Kyanised Baltic Pine变得获得经济上不可行,这些已经随着时间的推移而被替换。
Brunel在1855年为Cornwall Railway设计了Royal Albert Bridge,此前议会拒绝了他原本的在潮汐Tamar、Tavy和Lynher的河口Hamoaze上建造火车渡轮的计划。这座弓形梁或系结拱构造的桥由两条主跨道455英尺139米、100英尺30米高于平均高春潮组成,加上17条短得多的接近跨道。由Prince Albert在1859年5月2日开放,它在Brunel去世的那一年完成。
Brunel在Great Western Railway上的几座桥梁可能会被拆除,因为该线路将被电气化,而开销导线的间隙不足。Buckinghamshire County Council正在谈判以追求进一步的选择,以便该线路上的所有九座剩余历史桥梁都能保存。
Brunel的最后一个主要事业是独特的Three Bridges, London。工作始于1856年,于1859年完成。
所涉及的三座桥梁是一个聪明的安排,允许Grand Junction Canal、Great Western and Brentford Railway和Windmill Lane的路线相互交叉。
Great Western Railway
在Brunel人生的早期,铁路的使用开始作为商品运输的主要手段而蓬勃发展。这影响了Brunel对铁路工程的参与,包括铁路桥工程。
1833年,Thames隧道完成前,Brunel被任命为Great Western Railway的首席工程师,这是维多利亚时代英国的奇迹之一,从London到Bristol,后来到Exeter。该公司在1833年在Bristol的公众集会上成立,并在1835年通过议会法案成立。这是Brunel的愿景,即乘客能够在London Paddington购买一张票,从London旅行到New York,在West Wales的Neyland终点站从Great Western Railway换到Great Western蒸汽船。他本人查勘了从London到Bristol的整个路线的长度,在包括他的律师的许多人的帮助下,Bristol Law Firm Osborne Clarke的Jeremiah Osborne,他有一次亲自将Brunel划下River Avon来查勘该路线的河岸。

Brunel做了两个有争议的决定:为轨道使用7英尺1/4英寸2,140毫米的宽轨距,他认为这将在高速行驶时提供更好的运行;以及采用一条通过Marlborough Downs北部的路线——这个地区没有重要城镇,尽管它提供了与Oxford和Gloucester的潜在连接——然后沿着Thames Valley进入London。他使用宽轨距的决定是有争议的,因为到目前为止几乎所有英国铁路都使用了标准轨距。Brunel说这不过是George Stephenson在制造世界上第一条客运铁路之前从事的矿山铁路的延续。Brunel通过计算和一系列试验证明了他更广泛的轨距是最优大小。



