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 la 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 logro más importante del ingeniero jefe de la 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 utilizaban barcos o un largo desvío río arriba a través de Gloucester . Reconociendo el valor de un túnel de este tipo, el GWR buscó su desarrollo, encargó a Hawkshaw su diseño y más tarde 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 "The Great Spring". Gracias a esfuerzos extenuantes e innovadores, se contuvo la inundación y se pudo continuar con el trabajo, aunque con un gran énfasis en el drenaje. La estructura se completó durante 1885, y el primer tren de pasajeros pasó por el túnel el 1 de diciembre de 1886, casi 14 años después del comienzo de las obras.
Tras su apertura, el túnel se convirtió rápidamente en un elemento clave de la línea ferroviaria principal entre el sur de Inglaterra y el sur de Gales. Entre otros servicios, el GWR operó un servicio de trenes lanzadera para automóviles a través del túnel durante muchas décadas. Sin embargo, el túnel también ha presentado condiciones especialmente difíciles, tanto operativas como en términos de infraestructura y mantenimiento estructural. En promedio, alrededor de 50 millones de litros de agua por día se infiltran en el túnel, lo que requiere el funcionamiento permanente de varias máquinas de bombeo de gran tamaño. Originalmente, durante gran parte de la era del vapor, se necesitaba una gran cantidad de locomotoras piloto y de apoyo para ayudar a los trenes pesados a atravesar las difíciles pendientes del túnel, que se desplegaban desde los patios de maniobras cercanos .
El túnel tiene una longitud de 7.008 m (4,355 mi), aunque solo 3.621 m (2,250 mi) 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 dentro del Reino Unido. Finalmente, fue superado en esta capacidad durante 2007 con la apertura de los dos túneles principales de High Speed 1 , que forman parte del Channel Tunnel Rail Link . En 2016, se instaló equipo de línea aérea (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 del siglo XXI de la línea principal Great Western .
El túnel Severn constituye una parte fundamental de la línea ferroviaria principal entre el sur de Inglaterra y el sur de Gales, y transporta un servicio intensivo de trenes de pasajeros, así como niveles significativos de tráfico de mercancías. En 2012, un promedio de 200 trenes por día utilizan el túnel. [2] La longitud total del túnel está controlada como una sección de señal única, lo que tiene la consecuencia de limitar el avance de los trenes sucesivos.
Hay una alcantarilla de drenaje continua entre las vías para conducir el agua subterránea hasta el punto más bajo del túnel, debajo de la estación de bombeo de Sudbrook , donde se bombea a la superficie. [3] El peligro de que el petróleo encendido se derrame en la alcantarilla en caso de descarrilamiento de un vagón cisterna significa que se deben tomar medidas especiales para evitar que los trenes de pasajeros ocupen el túnel mientras se transportan cargas líquidas peligrosas. Se han establecido dispositivos de evacuación para permitir la salida de los pasajeros y el personal en caso de un accidente grave en el túnel. [3]
El acceso de personal al túnel de la estación de bombeo de Sudbrook está restringido, por donde desciende una escalera de hierro en el pozo de la tubería principal de bombeo de agua; el aire de ventilación también se bombea en este punto. El sistema de ventilación original de GWR consistía en 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 Cornish en la década de 1960, se invirtió el tiro para que el aire atmosférico se bombeara al túnel y se expulsara por las bocas del túnel. [ cita requerida ]
En promedio, se ha determinado que alrededor de 11.000.000 galones imperiales (50.000.000 L) por día de agua dulce (de manantial) se bombean desde el túnel; esta normalmente se libera directamente al adyacente río Severn. [4] [3] [5] También se han hecho intentos para tratar de determinar las fuentes del agua que alimenta el "Gran Manantial". [6]
Las condiciones especialmente difíciles para el mantenimiento de la infraestructura en el túnel, así como el estado físico de la estructura del mismo, requieren un grado de atención de mantenimiento superior al normal. Las dificultades de acceso y seguridad personal implican 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 se apagaran las bombas y fallaran las medidas de respaldo, mientras que Network Rail también ha observado que la atmósfera corrosiva del túnel, producida por una combinación de humedad y humos diésel de los trenes que pasan, produce tanta corrosión que los raíles de acero deben reemplazarse cada seis años. [5]
Antes de la construcción del túnel, el viaje en tren entre la zona de Bristol y el sur de Gales implicaba un viaje en ferry entre New Passage y Portskewett o un largo desvío a través de Gloucester . Los funcionarios de la Great Western Railway (GWR) Company pronto se dieron cuenta de que el tiempo del viaje en tren entre los dos lugares podría acortarse significativamente mediante la construcción de un túnel directamente debajo del río Severn . [5] Por ello, 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 reemplazo del ferry entre Portskewett , Monmouthshire y New Passage , Gloucestershire. [5]
El 18 de marzo de 1873, comenzaron las obras de construcción con trabajadores contratados directamente por el GWR; este trabajo inicial se centró en la excavación de un pozo de 4,6 m de diámetro en Sudbrook y un desagüe más pequeño cerca de Pennant Measures . [5] El ritmo de las primeras obras del túnel fue lento y gradual, pero sin grandes incidentes. En agosto de 1877, solo se habían completado el pozo y un desagüe de 1,5 km; en consecuencia, ese mismo año se emitieron nuevos contratos para la excavación de pozos adicionales a ambos lados del Severn, así como nuevos desagües a lo largo de la ruta prevista del túnel. [5]
Como señala en su libro el ingeniero civil Thomas A. Walker , que fue designado como contratista para la construcción del túnel, el GWR había esperado que la parte crítica de la obra fuera la excavación 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 solo 130 yardas (119 m) de separación entre el túnel principal que se estaba perforando desde el lado de Monmouthshire y el 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 "The Great Spring" [El Gran Manantial]. [3]
Hawkshaw le encomendó a Walker que continuara con los esfuerzos para rescatar y luego completar el túnel después de la inundación de 1879. Para lograr esto, fue necesario mantener bajo control el Gran Manantial, lo que a su vez se logró mediante la instalación de instalaciones de bombeo mucho mayores, mientras que un buzo también tuvo que ser enviado por un pozo y 330 yardas (300 m) a lo largo del túnel para cerrar una puerta estanca en las obras, sellando las aguas. [5] Durante noviembre de 1880, esta problemática tarea finalmente fue lograda por el buzo líder, Alexander Lambert, quien estaba equipado con el nuevo aparato de rebreather autónomo desarrollado por Henry Fleuss , evitando la necesidad de la manguera de arrastre del traje de buceo estándar . Sin embargo, el trabajo en el área del Gran Manantial no pudo continuar hasta enero de 1881, momento en el que el Gran Manantial fue sellado temporalmente. [7] [8] [3]
El 26 de septiembre de 1881, los dos frentes se encontraron, lo que marcó un hito clave en la construcción del túnel; los esfuerzos se transfirieron 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 el Gran Manantial, que se agravaron aún más con la aparición de una marea viva solo una semana después; nuevamente, 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 abrió un frente 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 el Gran Manantial. Al desviar el agua hacia el nuevo frente, la sección amurallada del túnel podría drenarse y terminarse más fácilmente. [5]
Hubo otros contratiempos que afectaron a la obra; en un momento dado, se produjo una ruptura involuntaria del lecho de una piscina, conocida como la "Piscina de los Salmones", en el lado inglés del túnel. [9] En un principio se había asumido que el revestimiento continuo de ladrillo del túnel resistiría la presión del agua subterránea, por lo que se cerró la válvula de compuerta de drenaje en el lado de entrada y se sacaron del lugar todas las bombas, excepto una. [5] Sin embargo, el 20 de diciembre de 1885, la presión aumentó tanto (hasta 395 kN por metro cuadrado) que se descubrió que varios ladrillos habían sido expulsados del revestimiento. Para solucionar esto, 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] En el período intermedio, también se estaba construyendo el puente ferroviario Severn , un medio competitivo para que el tráfico ferroviario atravesara el Severn, que se extendía entre Sharpness y Lydney , y que finalmente se abrió al tráfico en 1879.
El 22 de octubre de 1884 comenzaron los trabajos de colocación de las vías dobles en todo el túnel. [5] El 18 de abril de 1885 se colocaron los últimos ladrillos en el revestimiento del túnel. Tenía una sección transversal en forma de herradura, con un piso cóncavo, con una altura de 6,1 metros por encima de los raíles y un ancho máximo de 26 pies (7,9 m). Un canal de drenaje cerrado, en forma de túnel semicircular invertido, está construido sobre el fondo del túnel, 4,6 pies (1,4 m) por debajo de los raíles y con una altura de 21,0 pulgadas (533 mm). Según la publicación Rail Engineer de la industria ferroviaria, se cree que se utilizaron alrededor de 76,4 millones de ladrillos en la construcción del túnel. [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 sólo un máximo de 50 pies (15,2 m) debajo del lecho del río. [5]
A mediados de 1885, el túnel Severn se completó desde el punto de vista estructural. Para celebrar 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 él 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 , el inspector del gobierno, un paso necesario antes de su apertura al tráfico de pasajeros. [5] El coronel Rich aprobó las obras; por lo tanto, el túnel se abrió a los trenes de mercancías regulares durante septiembre de 1886; el primer tren de pasajeros lo hizo el 1 de diciembre de 1886, momento en el que habían pasado casi 14 años desde que se habían iniciado las obras del túnel. [10] [11]
En la recién construida estación Severn Tunnel Junction , GWR construyó un importante patio de maniobras que: distribuía hacia el este y el norte, enviando carbón desde los valles del sur de Gales hacia Londres y las Midlands; creaba líneas principales y tráfico mixto localizado a partir de mercancías enviadas desde las Midlands, el suroeste y a lo largo del valle del Támesis, tanto hacia el oeste hasta Gales y viceversa.
Debido a los gradientes de acceso, durante toda la era del vapor, se requirió asistencia para el paso de todos los trenes pesados a través del túnel Severn, lo que implicaba (hacia el este, desde Severn Tunnel Junction ): 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) de 1 en 90 hasta el medio del túnel; otros 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) a 1 en 100 hasta Pilning ; un nivel corto y luego 3+1 ⁄ 2 millas (5,6 km) más a 1 en 100 a Patchway . [5] Esto significaba que el cobertizo de locomotoras asociado en Severn Tunnel Junction (86E), tenía una gran cantidad de locomotoras piloto y de banco para ayudar a los trenes pesados a atravesar el 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 maniobras. Durante los últimos días del vapor bajo British Rail , estas locomotoras eran principalmente un grupo de locomotoras GWR 5101 Clase 2-6-2T de construcción posterior, la mayor parte de las cuales ahora forman el material preservado principal de esa clase en la actualidad. [12]
Se utilizaron varios motores fijos de Cornualles , alimentados por calderas de Lancashire , para bombear permanentemente el Great Spring y otras fuentes de agua del túnel. Estos se siguieron utilizando regularmente hasta la década de 1960, momento en el que fueron reemplazados por bombas accionadas eléctricamente. [5] Estas bombas y sus sistemas de control fueron reemplazados durante la década de 1990 por la empresa de infraestructura ferroviaria de propiedad privada Railtrack . [5] Durante la década de 1930, la disponibilidad del suministro confiable de agua dulce del Great Spring fue un factor contribuyente significativo a favor de la selección de un sitio adyacente para establecer la Fábrica de Propelente de la Marina Real en Caerwent . También se suministró agua para la fabricación de papel a una fábrica en Sudbrook; esta instalación ha sido cerrada desde entonces. [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 Class 155. La investigación posterior 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 reiniciado accidentalmente. [13]
El segundo cruce de Severn , construido 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 sostenido 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 capa de hormigón sobre el túnel en Salmon Pool. [ cita requerida ]
En 2002, LNWR , Crewe revisó dos trenes Clase 121 para usarlos como tren de emergencia de Network Rail que se encontraba estacionado cerca de la estación Severn Tunnel Junction. [14] Fueron retirados en 2008 sin haber sido utilizados nunca.
Durante 1924, el Great Western Railway inició un servicio de tren lanzadera para automóviles que utilizaba el túnel, que transportaría automóviles en vagones de ferrocarril a través del túnel entre Pilning y Severn Tunnel Junction . El servicio funcionó como una alternativa ferroviaria al Aust Ferry , que funcionaba con un horario errático determinado por las mareas o los largos viajes por carretera a través de Gloucester. El servicio de lanzadera ferroviaria continuó después del final de la Segunda Guerra Mundial , pero finalmente se volvió redundante con la apertura del puente Severn en 1966, lo que llevó a su discontinuación 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 había un factor desfavorable en forma de la filtración continua de agua a través del techo del túnel en algunas áreas, lo que suponía 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] con el apoyo de 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 riel se mantiene en su lugar utilizando aproximadamente 7000 accesorios de acero inoxidable de alto grado , 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 de la 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 un viaje en tren más largo a través de Gloucester o un servicio de autobús entre las estaciones Severn Tunnel Junction y Bristol Parkway . También durante ese tiempo, y hasta fines de 2017, hubo vuelos directos entre Cardiff y el aeropuerto de London City . [19] Después de la finalización de este trabajo, que implicó la instalación de 8,7 millas (14 km) de cables de contacto de cobre utilizando 1700 tubos de caída vertical y 857 puntos de anclaje con un costo aproximado de £ 10 millones para realizar, el túnel se reabrió al tráfico regular el 22 de octubre de 2016. [20] [17] Sin embargo, menos de dos años después, se promulgó otro cierre de tres semanas del túnel 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 circular por el túnel en junio de 2020. [23]
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51°34′30″N 2°41′20″O / 51.575, -2.6889 (Túnel Severn - ubicación nominal)