Томас Телфорд: Жизнь и инженерные достижения

Введение

Шотландский инженер-строитель (1757–1834)

Томас Телфорд (9 августа 1757 – 2 сентября 1834) был шотландским инженером-строителем. Зарекомендовав себя как инженер дорожных и канальных проектов в Шропшире, он спроектировал множество инфраструктурных объектов в родной Шотландии, а также гавани и туннели. Благодаря своей репутации выдающегося проектировщика дорог и мостов, он получил прозвище «Колосс дорог» (каламбур на «Колосса Родосского»), а в знак признания его мастерства во всех областях гражданского строительства в начале XIX века был избран первым президентом Института гражданских инженеров, занимая эту должность в течение 14 лет до своей смерти. Город Телфорд в Шропшире был назван в его честь.

Начало карьеры

Телфорд родился 9 августа 1757 года в Глендиннинге, на холмистой ферме в 5 км к востоку от церкви Эскдейл-Кирк, в сельском приходе Вестеркирк, в Эскдейле, Дюмфрисшир. Его отец, Джон Телфорд, пастух, умер вскоре после рождения Томаса. Томас был воспитан в бедности матерью Джанет Джексон (умерла в 1794 году). В 14 лет он стал подмастерьем каменщика, и некоторые из его ранних работ до сих пор можно увидеть на мосту через реку Эск в Лангольме, в Дэмфрисе и Галлоуэе. Некоторое время он работал в Эдинбурге, а в 1782 году переехал в Лондон, где, познакомившись с архитекторами Робертом Адамом и сэром Уильямом Чемберсом, участвовал в строительстве пристроек к Сомерсет-Хаусу. Два года спустя он нашел работу на верфи в Портсмуте и, хотя по-прежнему в значительной степени был самоучкой, расширил свои навыки в области разработки спецификаций, проектирования и управления строительными проектами. В 1787 году, благодаря своему богатому покровителю Уильяму Пултенею, он стал инспектором общественных работ в Шропшире. Его проекты включали реконструкцию замка Шрусбери, городской тюрьмы (во время планирования которой он встретился с ведущим реформатором тюремного дела Джоном Говардом), церкви Святой Марии Магдалины в Бриджнорте и другой церкви, Святого Михаила, в Мэдли. В 1788 году его вызвали для консультации по поводу протекающей крыши церкви Святого Чада в Шрусбери. Он предупредил, что церковь находится в непосредственной опасности обрушения; его репутация укрепилась в округе, когда она рухнула через 3 дня, хотя он не был архитектором ее замены. Как окружной инспектор Шропшира, Телфорд также отвечал за строительство мостов. В 1790 году он спроектировал мост, несущий дорогу Лондон — Холихед через реку Северн в Монтфорде, первый из примерно 40 мостов, построенных им в Шропшире, включая крупные переправы через Северн в Буйлдвасе и Бриджнорте. Мост в Буйлдвасе был первым железным мостом, построенным Телфордом. Он был вдохновлен мостом Абрахама Дарби в Айронбридже и заметил, что он был чрезмерно спроектирован для своей функции, и многие компоненты были плохо отлиты. Напротив, его мост был на 9 метров шире и вдвое легче, хотя сейчас он уже не существует. Он был одним из первых инженеров, тщательно тестировавших материалы перед строительством. По мере роста его инженерного мастерства Телфорд неоднократно возвращался к этому материалу. В 1795 году мост в Бедли, Уорчестершир, был смыт зимним наводнением, и Телфорд отвечал за проектирование его замены. То же зимнее наводнение смыло мост в Тенбери. Этот мост через реку Тим был совместной ответственностью Уорчестершира и Шропшира, и мост имеет изгиб в месте соединения двух графств. Телфорд отвечал за ремонт северной (Шропширской) части моста.

Telford was born on 9 August 1757, at Glendinning, a hill farm 3 mile (5 km) east of Eskdalemuir Kirk, in the rural parish of Westerkirk, in Eskdale, Dumfriesshire. His father John Telford, a shepherd, died soon after Thomas was born. Thomas was raised in poverty by his mother Janet Jackson (died 1794). At the age of 14, he was apprenticed to a stonemason, and some of his earliest work can still be seen on the bridge across the River Esk in Langholm in Dumfries and Galloway. He worked for a time in Edinburgh and in 1782 he moved to London where, after meeting architects Robert Adam and Sir William Chambers, he was involved in building additions to Somerset House there. Two years later he found work at Portsmouth dockyard and – although still largely self taught – was extending his talents to the specification, design and management of building projects. In 1787, through his wealthy patron William Pulteney, he became Surveyor of Public Works in Shropshire. His projects included renovation of Shrewsbury Castle, the town's prison (during the planning of which he met leading prison reformer John Howard), the Church of St. Mary Magdalene, Bridgnorth and another church, St Michael, in Madeley. Called in to advise on a leaking roof at St Chad's Church, Shrewsbury in 1788, he warned the church was in imminent danger of collapse; his reputation was made locally when it collapsed 3 days later, but he was not the architect for its replacement. As the Shropshire county surveyor, Telford was also responsible for bridges. In 1790 he designed a bridge carrying the London–Holyhead road over the River Severn at Montford, the first of some 40 bridges he built in Shropshire, including major crossings of the Severn at Buildwas, and Bridgnorth. The bridge at Buildwas was Telford's first iron bridge. He was influenced by Abraham Darby's bridge at Ironbridge, and observed that it was grossly over designed for its function, and many of the component parts were poorly cast. By contrast, his bridge was 30 feet (9 m) wider in span and half the weight, although it now no longer exists. He was one of the first engineers to test his materials thoroughly before construction. As his engineering prowess grew, Telford was to return to this material repeatedly. In 1795, the bridge at Bewdley in Worcestershire was swept away in the winter floods and Telford was responsible for the design of its replacement. The same winter floods saw the bridge at Tenbury also swept away. This bridge across the River Teme was the joint responsibility of both Worcestershire and Shropshire and the bridge has a bend where the two counties meet. Telford was responsible for the repair to the northern (Shropshire) end of the bridge.

Канал Элсмир

Репутация Телфорда в Шропшире привела к его назначению в 1793 году для управления детальным проектированием и строительством Эльсмирского канала, соединяющего железоделательные заводы и угольные шахты Врексэма через северо-западный город Шропшир Элсмир с Честером, используя существующий Честерский канал, а затем реку Мерси. Среди других сооружений – впечатляющий акведук Понткисильте над рекой Ди в долине Лланголен, где Телфорд применил новый метод строительства, состоящий из корыт, изготовленных из чугунных плит и закрепленных в каменной кладке. Протяженностью более 305 метров и высотой 38 метров над дном долины, акведук Понткисильте состоит из девятнадцати арок, каждая из которых имеет пролет 14 метров. Будучи пионером в использовании чугуна для крупномасштабных конструкций, Телфорду пришлось изобрести новые техники, такие как использование кипящего сахара и свинца в качестве герметика для чугунных соединений. Известный инженер-каналист Уильям Джессоп осуществлял надзор за проектом, но передал детальное исполнение Телфорду. В 2009 году акведук был признан объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. В тот же период Телфорд участвовал в проектировании и строительстве канала Шрусбери. После смерти первоначального инженера, Джозии Клоуза, в 1795 году, Телфорд занял его место. Одним из достижений Телфорда в этом проекте стало проектирование акведука Лонгдон-он-Терн, чугунного акведука в Лонгдоне-он-Терн, предшествовавшего Понткисильте и значительно превосходящего по размерам первый в Великобритании чугунный акведук, построенный Бенджамином Оутрамом на Дерби-канале всего за несколько месяцев до этого. Акваэдукт больше не используется, но сохранен как уникальный образец инженерного искусства в области судоходства. В 1805 году Эльсмирский канал остался незавершенным из-за неспособности генерировать доходы, необходимые для финансирования соединительных участков до Честера и Шрусбери. Однако, помимо обязанностей по каналу, репутация Телфорда как инженера-строителя означала, что его постоянно консультировали по многим другим проектам. Среди них – работы по водоснабжению Ливерпуля, улучшение доков Лондона и перестройка Лондонского моста (около 1800 года). Особенно примечательно (и вновь благодаря влиянию Уильяма Пултени), что в 1801 году Телфорд разработал генеральный план по улучшению коммуникаций в Шотландском нагорье, масштабный проект, рассчитанный примерно на 20 лет. Он включал в себя строительство Каледонского канала вдоль Большого Глена и перепроектирование участков Кринанского канала, около 1481 км новых дорог, более тысячи новых мостов (включая мост Крейгеллахи), многочисленные улучшения портов (включая работы в Абердине, Данди, Питерхеде, Уике, Портмахомаке и Банфе) и 32 новых церкви. Телфорд также выполнял работы по строительству шоссе в Шотландской низменности, включая 296 км новых дорог и множество мостов, от каменного моста с пролетом 34 метра через реку Ди в Тунгуэланде, Киркубри, (1805–06) до моста Картланд Крэгс высотой 39 метров недалеко от Ланарка (1822). В 1809 году Телфорд был привлечен к улучшению дороги Хаут в Дублине, чтобы соединить новую гавань в Хауте с городом Дублин в рамках более широкого плана по улучшению связи между Дублином и Лондоном. Вехи, характерные для этого маршрута от Хаута до Главного почтового отделения на улице О'Коннелл, до сих пор отмечают путь. Он также подготовил первый проект Ульстерского канала. В 1806 году король Швеции проконсультировался с Телфордом по поводу строительства канала между Гётеборгом и Стокгольмом. Его планы были приняты, и строительство Гёта-канала началось в 1810 году. В то время Телфорд отправился в Швецию, чтобы контролировать некоторые из наиболее важных первоначальных земляных работ. Многие проекты Телфорда были реализованы благодаря его роли в Комиссии по кредитам казначейских векселей, органе, созданном в соответствии с Законом о поддержке занятости 1817 года, для финансирования общественных работ, создающих рабочие места.

Telford's reputation in Shropshire led to his appointment in 1793 to manage the detailed design and construction of the Ellesmere Canal, linking the ironworks and collieries of Wrexham via the north west Shropshire town of Ellesmere, with Chester, utilising the existing Chester Canal, and then the River Mersey. Among other structures, this involved the spectacular Pontcysyllte Aqueduct over the River Dee in the Vale of Llangollen, where Telford used a new method of construction consisting of troughs made from cast iron plates and fixed in masonry. Extending for over 1000 feet (305 m) with an altitude of 126 feet (38 m) above the valley floor, the Pontcysyllte Aqueduct consists of nineteen arches, each with a 45 feet (14 m) span. Being a pioneer in the use of cast iron for large scaled structures, Telford had to invent new techniques, such as using boiling sugar and lead as a sealant on the iron connections. Eminent canal engineer William Jessop oversaw the project, but he left the detailed execution of the project in Telford's hands. The aqueduct was designated a UNESCO World Heritage Site in 2009. The same period also saw Telford involved in the design and construction of the Shrewsbury Canal. When the original engineer, Josiah Clowes, died in 1795, Telford succeeded him. One of Telford's achievements on this project was the design of Longdon on Tern Aqueduct, the cast iron aqueduct at Longdon on Tern, pre dating that at Pontcysyllte, and substantially bigger than the UK's first cast iron aqueduct, built by Benjamin Outram on the Derby Canal just months earlier. The aqueduct is no longer in use, but is preserved as a distinctive piece of canal engineering. The Ellesmere Canal was left uncompleted in 1805 because it failed to generate the revenues needed to finance the connecting sections to Chester and Shrewbury. However, alongside his canal responsibilities, Telford's reputation as a civil engineer meant he was constantly consulted on numerous other projects. These included water supply works for Liverpool, improvements to London's docklands and the rebuilding of London Bridge (c. 1800). Most notably (and again William Pulteney was influential), in 1801 Telford devised a master plan to improve communications in the Highlands of Scotland, a massive project that was to last some 20 years. It included the building of the Caledonian Canal along the Great Glen and redesign of sections of the Crinan Canal, some 920 mile (1481 km) of new roads, over a thousand new bridges (including the Craigellachie Bridge), numerous harbour improvements (including works at Aberdeen, Dundee, Peterhead, Wick, Portmahomack and Banff), and 32 new churches. Telford also undertook highway works in the Scottish Lowlands, including 184 mile (296 km) of new roads and numerous bridges, ranging from a 112 ft (34 m) span stone bridge across the Dee at Tongueland in Kirkcudbright (1805–06) to the 129 ft (39 m) tall Cartland Crags bridge near Lanark (1822). In 1809, Telford was tasked with improving the Howth Road in Dublin, to connect the new harbour at Howth to the city of Dublin as part of wider plan to improve communication between Dublin and London. The milestones that are a feature of this route from Howth to the GPO on O'Connell Street still mark the route. He also drafted the first design of the Ulster Canal. Telford was consulted in 1806 by the King of Sweden about the construction of a canal between Gothenburg and Stockholm. His plans were adopted and construction of the Göta Canal began in 1810. Telford travelled to Sweden at that time to oversee some of the more important initial excavations. Many of Telford's projects were undertaken due to his role as a member of the Exchequer Bill Loan Commission, an organ set up under the Poor Employment Act of 1817, to help finance public work projects that would generate employment.

"Колосс дорог"

В последние годы жизни Телфорд отвечал за восстановление участков дороги из Лондона в Холихед, работу, завершенную его помощником Джоном Макниллом, с которым он сотрудничал десять лет. Сегодня большая часть маршрута соответствует магистрали A5, хотя дорога в Холихед отклонялась от A5, проходя по современным участкам A45, A41 и A464 через города Ковентри, Бирмингем и Вулвергемптон. Между Лондоном и Шрусбери работы в основном сводились к улучшению существующей дороги. За Шрусбери, и особенно за Лланголеном, часто требовалось строительство шоссе с нуля. К заметным объектам на этом участке относятся мост Ватерлоо через реку Конви в Бетс-и-Коеде, подъем оттуда к Капель-Кюригу и последующий спуск с перевала Нант-Франкон в сторону Бангора. Между Капель-Кюригом и Бетесдой, в долине Огвен, Телфорд отошел от первоначальной римской дороги, проложенной во время оккупации этой территории. На острове Англси была возведена новая дамба через Стенли-Сэндс к Холихеду, однако наиболее сложной задачей было пересечение пролива Менай, которое было решено благодаря строительству подвесного моста Менай (1819–1826). Его длина составляла 177 метров, что делало его самым длинным подвесным мостом того времени. В отличие от современных подвесных мостов, Телфорд использовал отдельные железные стержни длиной 3 метра для изготовления тросов. Телфорд также работал над северо-уэльской прибрежной дорогой между Честером и Бангором, включая еще один крупный подвесной мост в Конви, открытый в том же году, что и мост в Менаи. Кроме того, Телфорд спроектировал дорогу, пересекающую центр острова Арран. Эта трасса, получившая название «Шнуровая дорога», проходит по суровой и труднопроходимой местности, позволяя транспортному сообщению между восточным и западным Арраном избежать извилистого прибрежного маршрута. Его работы по улучшению дороги Глазго – Карлайл, впоследствии ставшей A74, были названы «образцом для будущих инженеров». Телфорд усовершенствовал методы строительства макадамовых дорог, улучшив выбор камня с учетом его толщины, интенсивности движения, профиля и уклонов. Друг Телфорда, будущий поэт-лауреат Роберт Саути, дал ему шутливое прозвище «Колосс дорог». В 1821 году он был избран иностранным членом Королевской шведской академии наук.

During his later years, Telford was responsible for rebuilding sections of the London to Holyhead road, a task completed by his assistant of ten years, John MacNeill; today, much of the route is the A5 trunk road, although the Holyhead Road diverted off the A5 along what is now parts of A45, A41 and A464 through the cities of Coventry, Birmingham and Wolverhampton. Between London and Shrewsbury, most of the work amounted to improvements. Beyond Shrewsbury, and especially beyond Llangollen, the work often involved building a highway from scratch. Notable features of this section of the route include the
Waterloo Bridge across the River Conwy at Betws y Coed, the ascent from there to Capel Curig and then the descent from the pass of Nant Ffrancon towards Bangor. Between Capel Curig and Bethesda, in the Ogwen Valley, Telford deviated from the original road, built by Romans during their occupation of this area. On the island of Anglesey a new embankment across the Stanley Sands to Holyhead was constructed, but the crossing of the Menai Strait was the most formidable challenge, overcome by the Menai Suspension Bridge (1819–26). Spanning 580 feet (177 m), this was the longest suspension bridge of the time. Unlike modern suspension bridges, Telford used individually linked 9.5 feet (3 m) iron eye bars for the cables. Telford also worked on the North Wales coast road between Chester and Bangor, including another major suspension bridge at Conwy, opened later the same year as its Menai counterpart. Further afield Telford designed a road to cross the centre of the Isle of Arran. Named the 'String road', this route traverses bleak and difficult terrain to allow traffic to cross between east and west Arran avoiding the circuitous coastal route. His work on improving the Glasgow – Carlisle road, later to become the A74, has been described as "a model for future engineers." Telford improved on methods for the building of macadam roads by improving the selection of stone based on thickness, taking into account traffic, alignment and slopes. The punning nickname Colossus of Roads was given to Telford by his friend, the eventual Poet Laureate, Robert Southey. In 1821, he was elected a foreign member of the Royal Swedish Academy of Sciences.

"Церковь Тельфорда"

Законом парламента 1823 года был выделен грант в размере 50 000 фунтов стерлингов на строительство до 40 церквей и пасторских домов в общинах, не имевших собственных церковных зданий (отсюда альтернативные названия: "парламентская церковь" или "парламентский Кирк"). Общая стоимость строительства на каждом участке не должна была превышать 1500 фунтов стерлингов, и для разработки проекта был приглашен Телфорд. Он спроектировал простую церковь Т-образной формы и два типа пасторских домов – одноэтажный и двухэтажный, которые можно было адаптировать к особенностям местности и грунта, а также строить из кирпича или камня, каждый стоимостью 750 фунтов стерлингов. Из 43 церквей, первоначально запланированных к строительству, 32 были возведены в Шотландском нагорье и на островах (остальные 11 были созданы путем реконструкции существующих зданий). Последняя из этих церквей была построена в 1830 году. Некоторые из них были отреставрированы и/или переоборудованы для частного использования.

Поздние годы карьеры

Другие работы Телфорда включают доки Сент-Катрин (1824–28), расположенные недалеко от Тауэрского моста в центре Лондона, где он работал с архитектором Филиппом Хардвиком, Глостерский и Берклиский судоходный канал (ныне известный как Глостерский и Шарпнесский канал), мост Овер-Бридж близ Глостера, второй туннель Хэрэскалл на канале Трент и Мерси (1827), и Бирмингемский и Ливерпульский соединительный канал (ныне часть Шропширского союзного канала) – начатый в мае 1826 года, но завершенный после смерти Телфорда в январе 1835 года. На момент строительства в 1829 году Галтонский мост был самым длинным однопролётным мостом в мире. Телфорд проводил обследование и планирование канала Макклсфилд, который был завершен Уильямом Кроссли (или Кроссли). Он также построил порт Уитстебл в Кенте в 1832 году в связи с железной дорогой Кентербери и Уитстебл, используя необычную систему для очистки от ила с помощью приливного резервуара. Он также завершил строительство Главного канала после смерти Джеймса Бриндли, вызванной переутомлением. В 1820 году Телфорд был назначен первым президентом недавно основанного Института гражданских инженеров, и занимал этот пост до своей смерти.

Масонство

Он был принят в масонство в ложе «Древность», № 26 (Портсмут, Англия) в 1770 году. Эта ложа больше не существует. Он был одним из основателей ложи «Феникс», № 257 (также в Портсмуте). Телфорд спроектировал помещение в гостинице «Джордж» для ложи. В 1786 году он стал ассоциированным членом ложи «Салопианская», № 262 (Шрусбери, Англия).

Почести

В 2011 году он стал одним из семи первых удостоенных включения в Шотландский зал славы инженеров.

Автобиография

Автобиография Телфорда под названием «Жизнь Томаса Телфорда, гражданского инженера», написанная им самим, была опубликована посмертно в 1838 году.