James Henry Greathead - James Henry Greathead
James Henry Greathead | |
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Nascer |
Grahamstown , África do Sul
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6 de agosto de 1844
Faleceu | 21 de outubro de 1896
Streatham , Londres
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(52 anos)
Nacionalidade | British Overseas National (Colônia do Cabo) |
Educação | St Andrews College, Diocesan College, Grahamstown, Cidade do Cabo, África do Sul; em 1859 ele veio para a Westbourne Collegiate, parte do Kings College, em Londres. |
Ocupação | Engenheiro |
Cônjuge (s) | Blanche Emily Caldecott Coryndon |
Crianças | John Coryndon, James Henry, Nancy, Mary Coryndon |
Pais) | James Henry Greathead e Eliza Julia Wright |
Carreira de engenheiro | |
Disciplina | Engenharia Mecânica, Engenheiro Civil |
Instituições | Instituição de Engenharia Mecânica, Instituição de Engenheiros Civis |
Nome da prática | Engenheiro-chefe da City and South London Railways |
Projetos |
Tower Subway Blackwall Tunnel Waterloo e City line Liverpool Overhead Railway |
Design significativo | Escudo Greathead, máquina de rejuntamento Greathead, hidrante injetor e outros designs patenteados |
Prêmios | Eleito para o Conselho da Instituição dos Engenheiros Civis , 1884 |
James Henry Greathead (6 de agosto de 1844 - 21 de outubro de 1896) foi um engenheiro mecânico e civil conhecido por seu trabalho nas ferrovias subterrâneas de Londres , na Catedral de Winchester e na ferrovia aérea de Liverpool, além de ser um dos primeiros defensores do Canal da Mancha, Túneis do Mar da Irlanda e do Canal de Bristol. Sua invenção também é a razão de o metrô de Londres ser coloquialmente chamado de "tubo".
Vida pregressa
Greathead nasceu em Grahamstown , África do Sul; de ascendência inglesa, cujo avô emigrou para a África do Sul em 1820. Ele foi educado no St. Andrew's College, em Grahamstown , e na escola particular Diocesan College na Cidade do Cabo . Depois de emigrar para a Inglaterra em 1859, ele completou sua educação de 1859 a 1863 na Westbourne Collegiate School , Westbourne Grove . Ele retornou brevemente à África do Sul antes de finalmente se mudar para Londres em 1864 para servir como pupila de três anos sob o engenheiro civil Peter W. Barlow , de quem ele se familiarizou com o sistema de escudo retangular de construção de túneis. Greathead passou algum tempo (por volta de 1867) como engenheiro assistente na Midland Railway entre Bedford e Londres (trabalhando com o irmão de Barlow, William Henry Barlow ).
Tunelamento
Logo depois, em 1869, ele se juntou a Barlow e eles começaram a trabalhar nos projetos do Tower Subway , apenas o segundo túnel a ser conduzido sob o rio Tâmisa, no centro de Londres. Barlow foi o engenheiro do túnel e Greathead foi o encarregado da propulsão.
Greathead tornou-se o principal empreiteiro do metrô Tower sob Barlow. William Copperthwaite afirma que, embora Barlow tenha patenteado uma ideia de escudo de túnel, Greathead não apenas projetou um tipo diferente de escudo, mas o patenteou e o usou naquele contrato. Barlow havia recebido uma patente provisória para sua segunda ideia, mas Greathead não sabia disso até vários anos depois (conforme discutido nas atas de uma reunião do Instituto de Engenheiros Civis (ICE) publicada em janeiro de 1896).
Greathead foi o engenheiro consultor do Blackwall Tunnel e supervisionou seu projeto e construção.
Ferrovias
Em 1873, Greathead tornou-se engenheiro residente na extensão ferroviária de Hammersmith e na extensão Richmond da Ferrovia Distrital , cargo que ocupou por quatro anos. Depois disso, ele ajudou na preparação da Regents Canal Railway (1880), Metropolitan Outer Circle Railway (1881), uma nova linha Londres-Eastbourne (1883) e em várias ferrovias leves na Irlanda (1884).
Também em 1884, Greathead retomou seu envolvimento na construção de túneis, sendo contratado como engenheiro no metrô de Londres (City) e Southwark, mais tarde na City & South London Railway (e agora parte da linha do Norte ) que era, quando inaugurada em 1890, a primeira ferrovia elétrica subterrânea do mundo. Em 1888, ele se tornou engenheiro conjunto com Sir Douglas Fox na Liverpool Overhead Railway e também trabalhou com WR Galbraith na Waterloo & City Railway . Seu trabalho final foi na Ferrovia Central de Londres com Sir John Fowler e Sir Benjamin Baker .
Invenções e patentes
Escudo Grande
Isso possivelmente derivou da ideia original patenteada de Marc Isambard Brunel em 1818 e foi erroneamente considerado por Robert Vogel como tendo sido inspirado pela patente de Barlow de 1864 que levou à patente provisória de Barlow de 1868. No entanto, havia diferenças consideráveis de design que tornam os designs patenteados de Greathead distinguíveis da ideia de patente provisória de Brunel, permitindo um pedido de patente para o design de Greathead.
O escudo de Brunel era retangular e compreendia 12 armações móveis independentes; a solução de Greathead era cilíndrica, e a "redução da multiplicidade de partes do escudo de Brunel a uma única unidade rígida foi de imensa vantagem e um avanço talvez igual ao conceito de escudo de cavar em si", embora a face ainda fosse escavada por trabalho manual para começar. O escudo patenteado da Greathead para túneis de terra macia usou jatos de água sob pressão na face do túnel para ajudar no corte de terra macia, conforme descrito na patente. A pressurização pneumática do túnel foi usada para garantir melhor segurança para os trabalhadores, equalizando a pressão interna do túnel à sua pressão subterrânea exterior estimada sob a água. A 'segunda edição' de seu escudo usava ação hidráulica na face junto com dentes cortantes para criar lama (esta lama então endureceu ao secar e levou à sua próxima invenção: a máquina de rejuntamento Greathead). Brunel pode ser creditado pela ideia de usar um escudo, mas Greathead foi reconhecido primeiro como o engenheiro africano que construiu um de seu próprio projeto e concedeu a patente do escudo cilíndrico de uma peça. Greathead projetou o protótipo de blindagem circular que desde então tem sido usado na maioria dos projetos de túneis, com o avanço de outros engenheiros e melhorias tecnológicas no design geral da blindagem. Em seu livro, Escudos de túnel e o uso de ar comprimido em obras subaquáticas , Copperthwaite (que trabalhou sob Greathead como seu aluno) diz:
Barlow foi certamente o primeiro a patentear, em 1864, um escudo capaz de se mover em uma só peça, e rodeado por um fino cilindro de ferro ... para construir, em anéis sucessivos, um túnel de ferro fundido ... isso foi em 1864 e em 1868, ele patenteou provisoriamente um escudo ... nenhum desses designs tomou forma prática e, em 1869 Greathead na Inglaterra e Beach em Nova York realmente construiu e usou escudos com muitas características em comum com as patentes de Barlow, mas diferindo uns dos outros em detalhes.
Copperthwaite também argumenta (p. 20) que todos os três homens, Barlow, Greathead e Beach, projetaram seus escudos de túnel independentemente uns dos outros. Há evidências de que Greathead desconhecia até 1895 da patente provisória de Barlow de 1868, com a qual seu escudo se parecia mais; O escudo de Beach se assemelhava mais à patente de 1864 de Barlow. Copperthwaite acrescenta: "a repartição exata do crédito da invenção entre esses dois será decidida por cada leitor de acordo com ele pode considerar o inventor, o inventor de um novo mecanismo, ou o homem que aplica seu uso prático, o mais merecedor de crédito." Enquanto Barlow patenteou sua ideia em 1864, em 1869 tanto Greathead na Inglaterra quanto Beach em Nova York construíram praticamente simultaneamente seus próprios escudos que eram semelhantes, mas independentes um do outro. As realizações de Greathead foram além do túnel de qualquer outro engenheiro com as patentes adicionais de 1738 (1874), 5665 (1884) e, em 1886, sua patente no. 5221: rejuntamento por meio de ar comprimido.
Copperthwaite esclarece as origens da mudança no pensamento de um escudo de túnel retangular para escudos de corte cilíndricos, como primeiro construído por Greathead. Minutos na biblioteca ICE sugerem que Barlow discretamente patenteou suas idéias para um escudo de corte cilíndrico, mas nunca construiu um. Greathead, sem saber da patente inicial de Barlow e da patente provisória sucessiva, passou a projetar, patentear e construir a primeira blindagem cilíndrica de túnel creditada da história. Simultaneamente, Alfred Ely Beach construiu um escudo cilíndrico de tunelamento em Nova York e projetou um escudo que se assemelhava muito à ideia patenteada de Barlow na mesma época que Greathead. De acordo com uma vídeo-aula de 2017 ministrada pelo Professor Lord Mair para o ICE, as ideias de escudo dos Brunels eram bem conhecidas nos EUA e no Reino Unido. Como Barlow era aluno de Brunel, ele provavelmente conhecia bem o design do escudo de túnel retangular. Deve ter sido óbvio que um projeto cilíndrico era muito mais adequado e estável, o que levou três homens famosos a projetar independentemente seus próprios escudos de túneis exclusivos com alguns anos de diferença. Como o cimento Portland só foi inventado em 1824 por Joseph Aspdin de Leeds, ele não foi totalmente apreciado pela indústria da construção por muitos anos. Foi apenas por causa das propriedades hidráulicas do cimento Portland e da capacidade de se fixar em ambientes úmidos que essas primeiras aventuras em túneis sob o Tâmisa deram frutos. Beach nunca foi à Inglaterra para saber da patente de Barlow e, posteriormente, da patente provisória, e Greathead não soube da ideia da patente provisória de Barlow até 1895, quando foi discutida na reunião da Instituição de Engenheiros Civis com a presença de Greathead logo após a morte de Barlow e pouco antes de sua própria. morte. Os documentos podem ser obtidos mediante solicitação em sua biblioteca em formato pdf para maiores esclarecimentos.
O escudo Greathead consistia em um cilindro de ferro de 7 pés 3 pol. (2,21 m) de diâmetro equipado com macacos de rosca que permitiam que fosse levantado para frente. Em uso, a blindagem foi inclinada para a frente conforme a face de trabalho era escavada, enquanto atrás dela um revestimento de túnel permanente de segmentos de ferro fundido era encaixado no lugar, uma inovação importante. Greathead patenteou muitas de suas idéias, incluindo o uso de ar comprimido e propulsão para a frente por macacos hidráulicos, sendo que agora ambos são características padrão da construção de túneis. Outra patente da Greathead foi a adição da bandeja de rejuntamento na altura do teto que permitia que a argamassa de cimento fosse aplicada hidraulicamente atrás das vastas proteções de ferro fundido para estabilizar a parede do túnel fora das seções de proteção. Uma terceira proteção de túnel foi patenteada pela Greathead, que introduziu bicos de pressão hidráulica na face do túnel para explodir a terra macia. O bico em si também foi outra invenção da patente da Greathead. Em algum ponto, Greathead descobriu que o concreto poderia ser pulverizado sobre superfícies de terra para estabilizá-las e se tornou o pai do concreto projetado e do cimento em spray usados extensivamente na construção.
Hidrante injetor Greathead (c. 1879)
O hidrante foi uma invenção para injetar argamassa atrás das cavidades da blindagem do túnel de ferro fundido para fortalecer os revestimentos das paredes do túnel durante a construção com uma posição permanente.
Máquina de rejuntamento Greathead
Isso é mencionado em relação à reparação das catedrais de Winchester e Lincoln. "Seu sistema de rejuntamento por meio de ar comprimido, que talvez mais do que qualquer outra invenção se mostrou indispensável em todos os trabalhos recentes em túneis."
Patentes
- 1738 de 1874 JH Greathead um escudo com uma face fechada, o solo na frente do qual deve ser desintegrado por jatos de água e por ferramentas salientes. O túnel deve ser forrado com ferro fundido, ou com blocos artificiais moldados. Betume a ser injetado atrás do revestimento do túnel.
- 5665 de 1884 JH Greathead o mesmo escudo, mas com modificações.
- 5221 de 1886 JH Greathead A bandeja de rejuntamento. Um escudo semelhante ao das patentes 1738 (1874) e 5665 (1884)
- 13215 de 1886 JH Greathead Um escudo com, alternativamente, um cortador rotativo central, com cunhas para quebrar a face, lavar canos e apenas cunhas, etc.
- 195 de 1889 JH Greathead Um escudo com um cortador giratório.
- 9263 de 1894 JH Greathead e Basil Mott Melhorias em truques para material rodante ferroviário.
Honras
- Uma placa azul do English Heritage marca sua casa em Barnes , sudoeste de Londres, 3 St Mary's Grove, onde viveu entre 1885 e 1889. Esta foi sua terceira casa, pois sua segunda residência foi demolida antes da colocação da placa do English Heritage.
- Em janeiro de 1994, uma estátua de Greathead foi erguida do lado de fora da estação do Banco ao lado do Royal Exchange na cidade de Londres. Foi inaugurado pelo Lord Mayor de Londres e está posicionado em um pedestal que esconde um duto de ventilação para o metrô. Enquanto a Bank Station estava sendo reformada, uma seção do escudo Greathead foi descoberta em uma passagem entre o metrô e o Waterloo and City Railway . A seção foi pintada de vermelho e uma placa de latão erguida como mais um memorial às suas realizações.
Veja também
Referências
Bibliografia
- Copperthwaite, William (1906). Blindagens de túneis e uso de ar comprimido em obras subaquáticas (Com 260 ilustrações e diagramas.) (1 ed.). New York: Van Nostrand Co . Página visitada em 21 de maio de 2018 .
- Laurie, KWJ (1914). Registro do S. Andrew's College, Grahamstown, de 1855 a 1914 . Grahamstown: Slater & Co.
- Taylor, Sheila; Green, Oliver (2001). The Moving Metropolis: The History of London's Transport desde 1800 . Laurence King. ISBN 978-3-8238-5486-9.
- Vogel, Robert M. (1966). Engenharia de Túneis - um Tratamento de Museu . Washington, DC: Smithsonian Institution.
- Wallace, Sir Donald Mackenzie; Arthur T. Hadley; Hugh Chisholm, eds. (1902). "Greathead, James Henry" . Os novos volumes da Encyclopædia Britannica . V, formando o volume XXIX da obra completa (10ª ed.). Nova York: The Encyclopædia Britannica Company . Página visitada em 21 de janeiro de 2010 .
- West, Graham (2005). Inovação e a ascensão da indústria de túneis . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-67335-8.
Leitura adicional
- Cartwright, Rob (setembro de 1997), "James Henry Greathead (1844–1896) Tunneling Pioneer" (PDF) , FOWNC Newsletter , Newsletter of the Friends of West Norwood Cemetery (30) , recuperado em 30 de abril de 2008
- Cartwright, Rob (maio de 2000), "James Henry Greathead Blue Plaque" (PDF) , FOWNC Newsletter , Newsletter of the Friends of West Norwood Cemetery (38) , recuperado em 2 de agosto de 2014
- Greathead, James Henry (1896). "The City and South London Railway". com algumas observações sobre túneis subaquáticos por escudo e ar comprimido. Com um resumo da discussão no artigo . Londres: The Institution of Civil Engineers . Página visitada em 21 de janeiro de 2010 .
- "James Henry Greathead" . Estudo de nomes Greathead One . Arquivado do original em 2 de março de 2008 . Página visitada em 30 de abril de 2008 . (Registros familiares)
- "James Henry Greathead" . Estudo de nomes Greathead One . Página visitada em 30 de abril de 2008 . (Genealogia)
- Cartwright, Rob (2021). JAMES HENRY GREATHEAD .
links externos
- Mídia relacionada a James Henry Greathead no Wikimedia Commons