El túnel Severn ( en galés : Twnnel Hafren ) es un túnel ferroviario en el Reino Unido que une el sur de Gloucestershire, en el oeste de Inglaterra, con Monmouthshire, en el sur de Gales, bajo el estuario del río Severn . Fue construido por Great Western Railway (GWR) entre 1873 y 1886 con el propósito de acortar drásticamente los tiempos de viaje de sus trenes, tanto de pasajeros como de mercancías, entre el sur de Gales y el oeste de Inglaterra. A menudo se ha considerado como el mayor logro del ingeniero jefe de GWR, Sir John Hawkshaw . [1]
Antes de la construcción del túnel, eran necesarios largos desvíos para todo el tráfico entre el sur de Gales y el oeste de Inglaterra, que utilizaba barcos o un largo desvío río arriba a través de Gloucester . Reconociendo el valor de dicho túnel, el GWR buscó su desarrollo, encargó a Hawkshaw su diseño y luego contrató al ingeniero civil Thomas A. Walker para llevar a cabo su construcción, que comenzó en marzo de 1873. El trabajo se desarrolló sin problemas hasta octubre de 1879, momento en el que Se produjo una importante inundación del túnel a causa de lo que ahora se conoce como "La Gran Primavera". Gracias a esfuerzos arduos e innovadores, se contuvo la inundación y se pudo continuar con el trabajo, aunque con gran énfasis en el drenaje. Estructuralmente terminado en 1885, el primer tren de pasajeros atravesó el túnel el 1 de diciembre de 1886, casi 14 años después del inicio de las obras.
Tras su apertura, el túnel se convirtió rápidamente en un elemento clave de la principal línea ferroviaria entre el sur de Inglaterra y el sur de Gales. Entre otros servicios, el GWR operó durante muchas décadas un servicio de tren lanzadera para automóviles a través del túnel. Sin embargo, el túnel también ha presentado condiciones especialmente difíciles, tanto operativamente como en términos de infraestructura y mantenimiento estructural. En promedio, alrededor de 50 millones de litros de agua al día se infiltran en el túnel, lo que requiere el funcionamiento permanente de varios grandes motores de bombeo. Originalmente, durante gran parte de la era del vapor, se necesitaba una gran cantidad de locomotoras piloto y bancarias para ayudar a los trenes pesados a atravesar las desafiantes pendientes del túnel, que se desplegaban desde estaciones de clasificación cercanas .
El túnel tiene 7.008 m (4.355 millas) de largo, aunque sólo 3.621 m (2.250 millas) de su longitud están bajo el río. Fue el túnel submarino más largo del mundo hasta 1987, cuando el túnel Seikan de Japón que une las islas de Honshu y Hokkaido obtuvo el título, y, durante más de 100 años, fue el túnel ferroviario principal más largo del Reino Unido. Finalmente se superó esta capacidad durante 2007 con la apertura de los dos grandes túneles de Alta Velocidad 1 , formando parte del Enlace Ferroviario del Eurotúnel . En 2016 se instalaron equipos de catenaria (OHLE) en el túnel para permitir el paso de tracción eléctrica; Este trabajo se llevó a cabo como un elemento de la modernización más amplia de la línea principal del Gran Oeste en el siglo XXI .
El túnel Severn forma una parte fundamental de la línea ferroviaria principal entre el sur de Inglaterra y el sur de Gales, y transporta un intenso servicio de trenes de pasajeros, así como niveles significativos de tráfico de mercancías. En 2012, una media de 200 trenes al día utilizan el túnel. [2] Toda la longitud del túnel está controlada como un único tramo de señal, lo que tiene como consecuencia limitar el avance de los sucesivos trenes.
Hay una alcantarilla de drenaje continuo entre las vías para conducir el agua subterránea hasta el punto más bajo del túnel, debajo de la estación de bombeo Sudbrook , donde se bombea a la superficie. [3] El peligro de que el petróleo incendiado llegue a la alcantarilla en caso de descarrilamiento de un vagón cisterna exige tomar medidas especiales para evitar la ocupación del túnel por trenes de pasajeros mientras se manipulan cargas líquidas peligrosas. Se han adoptado medidas de evacuación para permitir la evacuación de pasajeros y personal en caso de accidente grave en el túnel. [3]
Hay acceso restringido para el personal al túnel de la estación de bombeo de Sudbrook, donde una escalera de hierro desciende por el pozo de la tubería principal de bombeo de agua; En este punto también se bombea el aire de ventilación. La disposición de ventilación original de GWR era extraer aire en Sudbrook, pero los gases de escape del funcionamiento del tren de vapor provocaron una corrosión prematura del mecanismo del ventilador. Cuando se reemplazaron los motores de bombeo de Cornualles en la década de 1960, la extracción se invirtió de modo que el aire atmosférico se bombea hacia el túnel y sale por las bocas del túnel. [ cita necesaria ]
En promedio, se ha determinado que normalmente se bombean desde el túnel alrededor de 11.000.000 de galones imperiales (50.000.000 L) por día de agua dulce (de manantial); normalmente se libera directamente en el río adyacente Severn. [4] [3] [5] También se ha intentado determinar las fuentes del agua que alimenta el "Gran Manantial". [6]
Las condiciones especialmente difíciles para el mantenimiento de la infraestructura del túnel, así como el estado físico de la estructura del túnel, requieren un grado de atención de mantenimiento superior al normal. Las dificultades de acceso y de seguridad personal significan que las tareas de trabajo importantes solo se pueden realizar durante el cierre temporal de la línea, durante el cual los trenes normalmente se desvían a través de Gloucester . [3] Se afirma que el túnel se llenaría de agua en 26 minutos si las bombas se apagaran y las medidas de respaldo fallaran, mientras que Network Rail también ha observado que la atmósfera corrosiva del túnel, producida por una combinación de humedad y diesel Los vapores de los trenes que pasan provocan tanta corrosión que los rieles de acero deben reemplazarse cada seis años. [5]
Antes de la construcción del túnel, el viaje ferroviario entre la zona de Bristol y Gales del Sur implicaba un viaje en ferry entre New Passage y Portskewett o un largo desvío a través de Gloucester . Los funcionarios de la compañía Great Western Railway (GWR) pronto se dieron cuenta de que el tiempo de viaje en tren entre las dos ubicaciones podría acortarse significativamente mediante la construcción de un túnel directamente debajo del río Severn . [5] Como tal, a principios de la década de 1870, el ingeniero jefe de GWR, Sir John Hawkshaw , desarrolló su diseño para este túnel. El 27 de junio de 1872, la empresa obtuvo una ley del Parlamento que autorizaba la construcción del túnel ferroviario previsto como sustituto del ferry entre Portskewett , Monmouthshire y New Passage , Gloucestershire. [5]
El 18 de marzo de 1873, se inició la actividad de construcción utilizando trabajadores empleados directamente por GWR; Este trabajo inicial se centró en el hundimiento de un pozo, que poseía un diámetro de 15 pies (4,6 m) en Sudbrook y un drenaje más pequeño cerca de Pennant Measures . [5] El ritmo de los primeros trabajos en el túnel fue lento y gradual, pero sin mayores incidentes. En agosto de 1877, sólo se habían completado el pozo y un rumbo de 1,5 km (0,93 millas); en consecuencia, ese mismo año se emitieron nuevos contratos para la excavación de pozos adicionales a ambos lados del Severn, así como nuevos rumbos a lo largo de la ruta prevista del túnel. [5]
Como señala en su libro el ingeniero civil Thomas A. Walker , que fue designado contratista para la construcción del túnel, GWR esperaba que la parte crítica del trabajo fuera la excavación del túnel bajo el canal de aguas profundas de Shoots. Sin embargo, las dificultades más importantes de la empresa se encontraron durante octubre de 1879, cuando, con sólo 130 yardas (119 m) que separaban el túnel principal del lado de Monmouthshire y el tramo más corto de Gloucestershire, las obras se inundaron. El agua entrante era dulce, no del Severn sino del lado galés, y la fuente pasó a ser conocida como "La Gran Primavera". [3]
Hawkshaw le encomendó a Walker continuar con los esfuerzos de rescate y luego completar el túnel después de la inundación de 1879. Para lograr esto fue necesario mantener bajo control la Gran Primavera, lo que a su vez se logró mediante la instalación de instalaciones de bombeo mucho mayores, mientras que también hubo que enviar a un buzo por un pozo y 330 yardas (300 m) a lo largo del túnel en dirección a cerrar. una puerta estanca en el funcionamiento, sellando las aguas. [5] Durante noviembre de 1880, esta difícil tarea fue finalmente realizada por el buzo líder, Alexander Lambert, que estaba equipado con el recién desarrollado aparato de rebreather autónomo de Henry Fleuss , evitando la necesidad de la manguera de arrastre del traje de buceo estándar . Sin embargo, el trabajo en el área de la Gran Primavera no pudo continuar hasta enero de 1881, momento en el que la Gran Primavera fue cerrada temporalmente. [7] [8] [3]
El 26 de septiembre de 1881, los dos rumbos se encontraron, lo que marcó un hito clave en la construcción del túnel; los esfuerzos se trasladaron a abordar la estructura final del túnel junto con los cortes largos y profundos en cada extremo. [5] Durante octubre de 1883, el trabajo se vio nuevamente interrumpido por nuevas inundaciones originadas por la Gran Primavera, que se vio agravada aún más por la aparición de una marea viva sólo una semana después; De nuevo, Lambert y otros buzos lograron salvar el día y sellar las obras. [5] Se reconoció que los problemas de entrada de agua continuarían, por lo que se impulsó un rumbo con una pendiente de 1 en 500 desde el pozo original de Sudbrook, continuando hasta llegar a la fisura a través de la cual fluía la Gran Primavera. Al desviar el agua hacia el nuevo rumbo, la sección amurallada del túnel podría drenarse y terminarse más fácilmente. [5]
Hubo contratiempos adicionales que afectaron el sitio de construcción; En un momento dado, se produjo una ruptura involuntaria en el lecho de una piscina, conocida como "Salmon Pool", en el lado inglés del túnel. [9] Originalmente se había supuesto que el revestimiento continuo de ladrillos del túnel resistiría la presión del agua subterránea, por lo que se cerró la válvula de drenaje en el lado lateral y se retiraron todas las bombas menos una del sitio. [5] Sin embargo, el 20 de diciembre de 1885, la presión aumentó tanto (hasta 395 kN por m2) que se descubrió que varios ladrillos habían sido expulsados del revestimiento. Para solucionar este problema, la válvula de compuerta se abrió gradualmente, lo que permitió que la presión disminuyera, pero requirió el funcionamiento a largo plazo de motores de bombeo adicionales. [5] Mientras tanto, también se estaba construyendo el puente ferroviario de Severn , un medio competitivo para que el tráfico ferroviario atraviese el Severn, que se extiende entre Sharpness y Lydney , y finalmente se abrió al tráfico durante 1879.
El 22 de octubre de 1884 se iniciaron las obras de tendido de las vías dobles a lo largo del túnel. [5] El 18 de abril de 1885, se colocó el último ladrillo en el revestimiento del túnel. Poseía una sección transversal en forma de herradura, completa con un piso cóncavo, con una altura de 6,1 metros sobre los rieles y un ancho máximo de 26 pies (7,9 m). Se construye un canal de drenaje cerrado, en forma de túnel semicircular invertido, en la parte interior del túnel, 4,6 pies (1,4 m) por debajo de los rieles y con una altura de 21,0 pulgadas (533 mm). Según la publicación Rail Engineer de la industria ferroviaria, se cree que en la construcción del túnel se utilizaron alrededor de 76,4 millones de ladrillos. [3] El ladrillo tiene entre 27,0 pulgadas (686 mm) y 36,0 pulgadas (914 mm) de espesor. Alrededor de la parte más profunda del túnel, el techo está a sólo un máximo de 50 pies (15,2 m) debajo del lecho del río. [5]
A mediados de 1885, se completó el túnel Severn desde una posición estructural. Para conmemorar este logro, el 5 de septiembre de 1885, un tren especial de pasajeros que transportaba a numerosos funcionarios de la compañía y personalidades importantes , incluido Sir Daniel Gooch , el entonces presidente de la Compañía GWR, viajó a través del túnel. [5] El primer tren de mercancías pasó por allí el 9 de enero de 1886. Sin embargo, los servicios regulares tendrían que esperar hasta que se completaran los sistemas de bombeo permanentes. El 17 de noviembre de 1886, las obras del túnel fueron inspeccionadas por el coronel FH Rich , inspector del gobierno, un paso necesario antes de su apertura al tráfico de pasajeros. [5] El coronel Rich aprobó las obras; así, el túnel se abrió a los trenes regulares de mercancías durante septiembre de 1886; el primer tren de pasajeros llegó el 1 de diciembre de 1886, momento en el que ya habían pasado casi 14 años desde que comenzaron las obras del túnel. [10] [11]
En la recién construida estación Severn Tunnel Junction , el GWR construyó un importante patio de clasificación , que: distribuía el este y el norte, enviando carbón desde los valles del sur de Gales hacia Londres y las Midlands; creó transporte de carga de tráfico mixto localizado y de línea principal a partir de mercancías enviadas desde Midlands, el suroeste y a lo largo del valle del Támesis, tanto hacia el oeste hasta Gales y viceversa.
Debido a las pendientes de acceso, durante toda la era del vapor, se requería asistencia para el paso de todos los trenes pesados a través del Túnel de Severn, lo que implicaba (hacia el este, desde Severn Tunnel Junction ): 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) de 1 en 90 hasta la mitad del túnel; otros 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) a 1 en 100 hasta Pilning ; un nivel corto luego 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) más a 1 en 100 hasta Patchway . [5] Esto significó que el cobertizo de locomotoras asociado en Severn Tunnel Junction (86E), tenía una gran cantidad de locomotoras piloto y bancarias para ayudar a los trenes pesados a través del túnel. En operaciones típicas, las locomotoras piloto generalmente trabajaban hacia el este y se separaban en Pilning, y luego trabajaban hacia el oeste pilotando un segundo tren de regreso al patio de clasificación. Durante los últimos días del vapor bajo British Rail , estas locomotoras eran principalmente un grupo de locomotoras GWR 5101 Clase 2-6-2T de última construcción, la mayor parte de las cuales ahora forman el núcleo conservado de esa clase en la actualidad. [12]
Se utilizaron varios motores fijos de Cornualles , impulsados por calderas de Lancashire , para bombear permanentemente el Gran Manantial y otras fuentes de agua del túnel. Estas todavía se utilizaron regularmente hasta la década de 1960, momento en el que fueron reemplazadas por bombas eléctricas. [5] Desde entonces, estas bombas y sus sistemas de control han sido reemplazados durante la década de 1990 por la empresa privada de infraestructura ferroviaria Railtrack . [5] Durante la década de 1930, la disponibilidad de un suministro confiable de agua dulce proveniente del Gran Manantial fue un factor importante que contribuyó a la selección de un sitio adyacente que se establecería como la Fábrica de Propulsores de la Marina Real, Caerwent . También se suministró agua para la fabricación de papel a una fábrica en Sudbrook; Desde entonces, esta instalación ha estado cerrada. [5]
El 7 de diciembre de 1991 se produjo el accidente ferroviario del túnel Severn , en el que un InterCity 125 fue golpeado por detrás por un Clase 155 . La posterior investigación del accidente, aunque no pudo llegar a una conclusión firme sobre la causa, indicó que los contadores de ejes utilizados para detectar los movimientos de los trenes en el túnel podrían haberse puesto a cero accidentalmente. [13]
El segundo cruce de Severn , que se construyó durante la década de 1990, cruza el túnel a través de un "puente a nivel del suelo" en el lado inglés, cerca de Salmon Pool. Este puente está soportado de tal manera que no se impone ninguna carga sobre el túnel. Durante la construcción de ese puente, se aprovechó la oportunidad para renovar la tapa de concreto sobre el túnel en Salmon Pool. [ cita necesaria ]
En 2002, LNWR , Crewe revisó dos Clase 121 para su uso como tren de emergencia de Network Rail que estaba estacionado cerca de la estación Severn Tunnel Junction. [14] Fueron retirados en 2008 sin haber sido utilizados nunca.
Durante 1924, Great Western Railway inició un servicio de tren lanzadera para automóviles utilizando el túnel, que transportaría automóviles en camiones a través del túnel entre Pilning y Severn Tunnel Junction . El servicio funcionaba como una alternativa ferroviaria al Aust Ferry , que funcionaba con un horario errático determinado por las mareas o largos viajes por carretera a través de Gloucester. El servicio de transporte ferroviario continuó después del final de la Segunda Guerra Mundial , pero finalmente quedó obsoleto con la apertura del puente Severn en 1966, lo que provocó su interrupción poco después. [15]
Como parte de la modernización del siglo XXI de la Great Western Main Line , el túnel se preparó para la electrificación. Si bien la estructura proporcionaba buenos espacios libres y, por lo tanto, era relativamente fácil de electrificar, también hubo un factor negativo en forma de filtración continua de agua a través del techo del túnel en algunas áreas, lo que supuso un desafío de ingeniería clave. Se consideraron las opciones de utilizar equipos de electrificación de túneles convencionales o una tecnología de viga sólida cubierta; [16] apoyado en estudios, se decidió utilizar el enfoque de viga sólida. [17] En consecuencia, a lo largo del techo del túnel, se instaló un riel conductor de aluminio para sostener un cable de contacto de cobre sin tensión; Este carril se mantiene en su lugar mediante aproximadamente 7.000 accesorios de acero inoxidable de alta calidad , que deberían ser resistentes al entorno hostil del túnel. [18] Según se informa, el riel rígido es más robusto, requiere menos mantenimiento y es más compacto que los cables aéreos tradicionales, y se ha utilizado en varios otros túneles a lo largo del GWML. [17]
Para instalar el equipo de electrificación aérea, fue necesario un cierre de seis semanas del túnel Severn, que comenzó el 12 de septiembre de 2016. [18] Durante ese tiempo, los medios de viaje alternativos eran o un viaje más largo en tren vía Gloucester, o un servicio de autobús entre las estaciones Severn Tunnel Junction y Bristol Parkway . También durante esa época, y hasta finales de 2017, hubo vuelos directos entre Cardiff y el aeropuerto de la City de Londres . [19] Tras la finalización de este trabajo, que implicó la instalación de 8,7 millas (14 km) de cables de contacto de cobre utilizando 1.700 tubos de caída vertical y 857 puntos de anclaje con un coste aproximado de £ 10 millones, el túnel se reabrió para tráfico regular el 22 de octubre de 2016. [20] [17] Sin embargo, menos de dos años después, se promulgó otro cierre del túnel durante tres semanas después de que se descubrió que algunos de los equipos de electrificación aérea recientemente instalados ya habían comenzado a oxidarse . [21] Para combatir la corrosión se utilizó alambre de aluminio , el primero de su tipo en el Reino Unido. [22] Los trenes eléctricos comenzaron a operar a través del túnel en junio de 2020. [23]
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51°34′30″N 2°41′20″O / 51,575°N 2,6889°W / 51,575; -2.6889 (Túnel Severn - ubicación nominal)