| James Henry Greathead | |
|---|---|
| Angličtina James Henry Greathead | |
| Celé jméno | James Henry Greathead |
| Datum narození | 6. srpna 1844 |
| Místo narození | |
| Datum úmrtí | 21. října 1896 (52 let) |
| Místo smrti | |
| Země | |
| obsazení | stavební inženýr , vynálezce , inženýr |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
James Henry Greathead ( Eng. James Henry Greathead , 6. srpna 1844 – 21. října 1896) [1] – strojní inženýr, stavební inženýr, známý svou prací na londýnských podzemních drahách , Winchesterské katedrále a Liverpoolské nadzemní železnici , jedné z první zastánci výstavby Lamanšského průlivu , La Manche v Irsku, byl poradcem při stavbě tunelů Bristolského průlivu. Kvůli jednomu z jeho vynálezů je londýnské metro často hovorově nazýváno „Tube“.
Greathead se narodil v Grahamstown , Jižní Afrika [2] , anglickým rodičům, jeho dědeček emigroval do Jižní Afriky v roce 1820. Byl vzděláván na St Andrew's College v Grahamstownu [3] a soukromé škole Diocesan College (Kapské Město) v Kapském Městě . Po návratu do Anglie v roce 1859 pokračoval ve vzdělávání na Westbourne Collegiate School ve Westbourne Grove od roku 1859 do roku 1863 [4] . James se však vrátil do Jižní Afriky, aby zde studoval u stavebního inženýra Petera W. Barlowa, od kterého se naučil teorii budování obdélníkového systému ochrany tunelu. Zde strávil 3 roky, než se konečně vrátil do Anglie. Po návratu ze SA pracoval Greathead jako asistent inženýra na Midland Railway mezi Bedfordem a Londýnem (s Barlowovým bratrem Williamem Henrym Barlowem).
James Henry Greathead zemřel 21. října 1896 v Streathamu v Londýně.
V roce 1869 se vrátil ke spolupráci s Barlowem a začali pracovat na návrzích věže [5] Underground , druhého tunelu, který má být postaven pod řekou Temží v centru Londýna. Barlow byl tunelový inženýr a Greathead měl na starosti průchod. Greathead se stal hlavním dodavatelem metra Tower. William Copperthwaite tvrdí, že zatímco Barlow patentoval myšlenku tunelového štítu, Greathead nejen vyvinul jiný typ štítu, ale také jej patentoval a použil v této smlouvě [6] . Barlow získal provizorní patent na svůj druhý nápad, ale Greathead o něm několik let nevěděl. Tento vývoj byl diskutován v zápisu ze zasedání Institutu stavebních inženýrů (ICE) zveřejněném v lednu 1896.
Greathead byl konzultačním inženýrem pro Blackwall Tunnel a dohlížel na jeho návrh a stavbu.
V roce 1873 se Greathead stal inženýrem v rezidenci na Hammersmith and Richmond Railway, rozšíření okresní železnice, tuto pozici zastával čtyři roky. Poté pomáhal při přípravách výstavby Regent's Canal Railway (1880), Metropolitan Outer Circular Railway (1881), nové linky z Londýna do Eastbourne (1883) a různých tratí lehké železnice v Irsku (1884). Také v roce 1884 se Greathead znovu zapojil do ražení tunelů, pracoval jako inženýr na stavbě londýnského (City) a Southwarkského metra , později na City and South London Railway (nyní součást Northern Line), která byla otevřena v roce 1890. - první podzemní elektrická dráha na světě. V roce 1888 se stal spoluinženýrem se sirem Douglasem Foxem na Liverpool Suspension Railway a také spolupracoval s W. R. Galbraithem na Waterloo a City Railway. Jeho poslední práce byla na Central London Railway se sirem Johnem Fowlerem a sirem Benjaminem Bakerem [7] .
Může pocházet z původního patentovaného nápadu Marca Isambarda Brunela z roku 1818 a Robert Vogel jej chybně uznal jako založený na Barlowově patentu z roku 1864 (1868) [8] . Nicméně, vynález měl významné konstrukční rozdíly, které odlišují Greatheadovy patentované designy od Brunelova předběžného patentového nápadu, dovolovat patentovou přihlášku pro Greathead design [6] .
Brunelův štít byl obdélníkový a skládal se z 12 samostatných nezávisle pohyblivých rámů; Greatheadovo řešení bylo válcové a „snížení počtu dílů v Brunelově štítu na jednu tuhou jednotku bylo obrovskou výhodou a krokem vpřed, který se možná rovnal samotnému konceptu tunelování štítu“ [8] , i když s tím stále byla spojena ruční práce v počáteční fázi ražby tunelů. The Greathead Shield for Tunneling Soft Earth používal tlakové vodní trysky na dně tunelu, které pomohly prorazit měkkou půdu, jak je popsáno v patentu. Pneumatický tlak v tunelu byl použit k zajištění vyšší bezpečnosti pracovníků vyrovnáním vnitřního tlaku v tunelu s vypočítaným vnějším podpovrchovým tlakem pod vodou. „Druhá edice“ jeho štítu použila hydraulické působení na obličej spolu s řeznými zuby k vytvoření kaše (tato kaše pak při sušení ztuhla a vedla k jeho dalšímu vynálezu: injektážnímu stroji Greathead. Brunelovi lze přičíst nápad na pomocí štítu, ale Greathead byl prvním, kdo byl uznán jako africký inženýr, který postavil jeden ze svých vlastních návrhů a získal patent na jednodílný válcový štít. Greathead vyvinul prototyp kulatého štítu, který se od té doby používá ve většině tunelů. projekty, s pokrokem dalších inženýrů a technologickými vylepšeními v celkovém designu štítu. Ve své knize „Tunelové štíty a použití stlačeného vzduchu při práci pod vodou“ Copperthwaite (který pracoval pod Greathead jako učeň) říká [6] :
Barlow byl zdaleka první, kdo v roce 1864 patentoval štít schopný se pohybovat jako celek a obklopený tenkým železným válcem... k vybudování železného tunelu v postupných prstencích... to bylo v roce 1864 a v roce 1868 si předběžně nechal patentovat štít. ...žádný z těchto návrhů nenabyl praktické podoby a v roce 1869 Greathead v Anglii a Beach v New Yorku skutečně postavili a použili štíty sdílející mnoho funkcí s Barlowovými patenty, ale v detailech se od sebe navzájem lišily.
Copperthwaite také uvádí (str. 20), že všichni tři muži, Barlow , Greathead a Beach, navrhli své tunelové štíty nezávisle. Existují důkazy, že Greathead až do roku 1895 nevěděl o Barlowově prozatímním patentu z roku 1868, kterému se jeho štít nejvíce podobal; Beechův štít se více podobal Barlowovu patentu z roku 1864. Copperthwaite dodává: „Rozdělení zásluh za vynález mezi tyto dva si určí každý čtenář v závislosti na tom, koho může považovat za vynálezce, vynálezce nového mechanismu nebo osobu, která jej uvádí do praxe, zasluhující pozornost více. ." Zatímco Barlow patentoval svůj nápad v roce 1864, v roce 1869 jak Greathead v Anglii, tak Beach v New Yorku téměř současně postavili své vlastní štíty, které byly podobné, ale na sobě nezávislé. Greatheadovy úspěchy šly dále než jakýkoli jiný technický vývoj, s dalšími patenty 1738 (1874), 5665 (1884) a v roce 1886 jeho patentem č. 5221: plnění stlačeným vzduchem. Copperthwaite objasňuje cesty v myšlení od pravoúhlého tunelového štítu až po válcové řezné štíty, které poprvé postavil Greathead. Protokoly v knihovně ICE naznačují, že Barlow patentoval své nápady na válcový řezací štít, ale nikdy žádný nepostavil. Greathead, neznalý původního Barlowova patentu a následného dočasného patentu, navrhl, patentoval a postavil vůbec první válcový tunelový štít. Současně Alfred Ely Beach postavil válcový štít v New Yorku a navrhl štít, který se velmi podobal Barlowově patentované myšlence přibližně ve stejnou dobu jako Greathead. Podle video přednášky profesora Lorda Mayora pro ICE v roce 2017 byly Brunelovy nápady na štíty dobře známé jak v USA, tak ve Spojeném království. Vzhledem k tomu, že Barlow byl Brunelovým studentem, byl pravděpodobně velmi dobře obeznámen s konstrukcí obdélníkového tunelového štítu. Bylo zřejmé, že válcový design je mnohem vhodnější a stabilnější, což vedlo tři slavné osobnosti k samostatnému vývoji vlastních unikátních tunelových štítů s odstupem několika let. Beech nikdy nebyl v Anglii a nevěděl o Barlowově patentu a provizorním patentu, Greathead také nevěděl o Barlowově provizorním patentu až do roku 1895, kdy byl projednán na schůzce Institution of Civil Engineers, které se Greathead zúčastnil krátce po Barlowově smrti. krátce před vlastní smrtí [9] . Portlandský cement byl vynalezen teprve v roce 1824 Josephem Aspdinem z Leedsu a stavební průmysl jej po mnoho let nedokázal docenit. Tyto první tunelové projekty pod Temží byly obecně úspěšné pouze díky vlastnostem portlandského cementu a jeho schopnosti tuhnout ve vlhkém prostředí [10] .
Štít Greathead sestával z železného válce o průměru 7 stop 3 palce (2,21 m) vybaveného šroubovými zvedáky, které umožňovaly jeho zvednutí dopředu. Při používání byl štít při ražbě pracovního porubu posunut dopředu a za ním bylo instalováno trvalé ostění tunelu z litinových segmentů, což je sama o sobě důležitá inovace [11] . Greathead si nechal patentovat mnoho svých nápadů, včetně použití stlačeného vzduchu a dopředného pohonu s hydraulickými zvedáky, které jsou nyní standardními prvky při navrhování tunelů. Dalším patentem Greathead byla injektážní miska ve výšce stropu, která umožňovala hydraulickou aplikaci spárovací hmoty za obrovskými litinovými štíty pro stabilizaci stěny tunelu vně částí štítu. Třetí průchozí štít byl patentován Greatheadem, který na dno tunelu nainstaloval hydraulické tlakové trysky k odstřelování měkké země. Tryska samotná byla také dalším patentem Greathead. V určitém okamžiku Greathead objevil, že beton lze stříkat na zemské povrchy, aby je stabilizoval, a stal se otcem stříkaného betonu a stříkaného cementu tak široce používaných ve stavebnictví.
Hydrant byl vynález pro nalévání cementové malty za dutiny litinového štítu pro vyztužení ostění stěn tunelu při stavbě v trvalé poloze [12] .
Poprvé zmíněn v souvislosti s renovací katedrál Winchester a Lincoln [13] . "Jeho injektážní systém se stlačeným vzduchem, možná více než jakýkoli jiný vynález, se ukázal jako nepostradatelný při všech nedávných tunelovacích pracích" [6] .
1738, 1874 štít J. H. Greathead s uzavřeným povrchem, před kterým musí být zem zničena proudy vody a vyčnívajícími nástroji. Tunel by měl být obložen litinovými nebo tvarovanými umělými bloky. Nalévání cementové malty za ostění tunelu [14] .
5665 z roku 1884 J. H. Greathead stejný štít, ale upravený [14] .
5221 1886 J. H. Greathead Pánev. Štít podobný těm z patentů 1738 (1874) a 5665 (1884)
13215 z 1886 JH Greathead Shield s alternativní středovou kotoučovou frézou, klíny pro spodní otvor, proplachování potrubí, pouze klíny atd.
Socha Greathead v City of London [15] . V lednu 1994 byla před Bank Station vedle Royal Exchange v City of London postavena socha Greathead. Otevřel ji primátor Londýna a nachází se na soklu, který ukrývá ventilační šachtu podzemního podzemí. Během renovace bankovní stanice byla část štítu objevena v chodbě mezi metrem a Waterloo a S-Bahnem. Sekce byla natřena červenou barvou a na památku jeho úspěchů byla instalována měděná deska.
Modrá plaketa „ Anglické dědictví “ označuje jeho dům v Barnes v jihozápadním Londýně na 3 St Mary's Grove, kde žil v letech 1885 až 1889. Toto je jeho třetí domov, jeho druhá rezidence byla zbořena před instalací desky anglického dědictví.