词条 | 伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔 |
释义 | 伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔(Isambard Kingdom Brunel,1806年4月9日-1859年9月15日)。布鲁内尔于1806年4月9日出生在朴茨茅斯。英国著名铁路、建筑和桥梁工程师。 主要设计工程(泰晤士河隧道(1826年-1843年) 克利夫顿大悬索桥(1831年-1864年) 布克斯隧道(1836年-1841年) 梅登黑德铁路桥(1838年) 帕丁顿车站(1849年-1854年) 皇家艾伯特桥(1854年-1857年)) 人物生平伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔14岁跟随父亲前往法国的诺曼底并在卡昂学院学习,后来又去了巴黎的亨利四世学校。他的父亲马克·布鲁内尔是一名法国工程师,在法国大革命期间逃往英国。因此,布鲁内尔接受了英国和法国的两种体制下的教育。他在英国维多利亚时代设计的桥梁、铁路和船只,对整个英国产生了巨大影响,这种影响,直至当代。是英国工业时代一位真正的天才和最著名的工程师。 布鲁内尔可谓子承父业。他16岁就进入他父亲的办公室并开始工程设计方面的工作。1826年,时年20岁的布鲁内尔被任命为泰晤士河隧道工程的驻地工程师,和他的父亲一起规划设计了从罗瑟希德区(Rotherhithe)到瓦平区(Wapping)的隧道并发挥了积极作用,但是因为地质勘探的失误,导致隧道发生了渗水事故,后又因为财政问题使得工程一度中断,最后于7年后的1843年才完成。而这也是世界上第一条水下通道。 1831年,布鲁内尔的设计赢得了跨越埃文河的克利夫顿大吊桥工程。起初在1829年举行了第一次竞争中,土木工程师托马斯泰尔福特竞争胜出,虽然他拒绝了包括布鲁内尔的设计在内的其他所有的设计方案,但是他自己提交的方案也未能够获得当地人的通过。1830年第二次举行的公平竞争,使年仅24岁布鲁内尔获得了机会,他的设计最终被宣布获胜,在招标竞赛中击败了当时最有名的工程师的作品,这也是布鲁内尔的第一件大型工程项目,并被任命为第一项目工程师。该工程同年开始施工,但是因为缺乏资金,直到1864才完成,那时布鲁内尔已经逝世。 1831年布鲁内尔被任命为布里斯托尔码头工程的首席工程师,并对工程设计进行了广泛的改进。同年他还设计了Monkwearmouth码头。随后,他又在普利茅斯,卡迪夫,布伦特福德港和米尔福德港设计和建造类似的码头。 1814年斯蒂芬森发明了第一台蒸汽机车,在1829年举行的一次机车比赛中,斯蒂芬森的新机车"火箭"号,以58千米/小时的速度获胜。这激发了布鲁内尔极大兴趣。1833年3月,27岁的布鲁内尔被任命为英国大西部铁路线(Great Western Railway)工程的首席工程师并展开工作。大西部铁路线是连接伦敦与英格兰西南部,中部英国、南威尔士和爱尔兰的系统的铁路网络,其中包括了大量的隧道,桥梁和高架桥。这是他一生中成就最多也最为重要的工程设计。在这项工程中,布鲁内尔令人印象深刻的成就主要有:Hanwell和Chippenham之间的高架桥、梅登黑德大桥、布克斯隧道、布里斯托尔寺米兹站、帕丁顿车站及皇家艾伯特桥等。 有争议的是,为了追求更高的速度,布鲁内尔在铁路建设中使用的是宽轨距(2.1m),而不是斯蒂芬森轨距(即现在的标准轨距 1.435m)。这就使得乘客不得不在两种轨距接头的地方转乘火车。同时这也激起了著名的“轨距之争”。 在梅登黑德大桥的建设中他利用压缩空气的储气装置来下沉桥墩地基,从此,这种压缩空气的技术在水下作业和地下建设的工程施工中得到了认可。在皇家艾伯特桥的建设中,布鲁内尔设计的筒形悬浮式组合桥和纵跨Y形支架桁架桥体现了他天才般的设计。这些设计为现代公共交通工程带来革命性的突破。 他不仅在英国负责建设了超过1000英里(1600公里)的铁路,同时他还他还在意大利建造了两条铁路线,并在澳大利亚的维多利亚铁路线工程和印度的东孟加拉铁路线工程中担任顾问。 除桥梁、隧道和铁路外,布鲁内尔还负责设计的几个著名的船舶。如1837年的“大西方号”,是第一个进行跨大西洋服务的轮船。而始建于1843年“大不列颠号”,是世界上第一个螺旋桨驱动铁船壳。1859年与苏格兰工程师约翰斯科特罗素(1808年-1882年)共同设计建造“大东方号”蒸汽驱动客运班轮,是那个时期建造的有史以来最大的船舶。虽然该船在商业运作上的没有获得成功,但它在铺设跨大西洋海底电缆中所做出了很大的贡献。 布鲁内尔遭受了多年的身体健康不佳的景况,特别是肾脏的问题。1859年9月15日,53岁病逝于中风。据说布鲁内尔每天吸雪茄烟达40支,晚上睡眠只有四小时。 人物影响布鲁内尔的远见和勇气在维多利亚时期的英国,制作许多最伟大的工程奇迹,同时他也赢得了英国人的广泛尊敬。英国的布鲁内尔大学便是以他的名字命名的。2002年底,英国广播公司评选“伟大的英国人”民众投票结果表明:丘吉尔第一,布鲁内尔第二,戴安娜第三,达尔文第四……可见布鲁内尔至今的影响力。 主要设计工程泰晤士河隧道(1826年-1843年)泰晤士河隧道(1826年-1843年)这条水下通道是布鲁内尔历时18年设计建造的,被称为世界工程建筑史上的杰作。它位于伦敦交通大动脉泰晤士河下约15米处,全长365米左右。布鲁内尔的初衷是要设计建造一条水下货物运输通道,以缓解士河每天巨大的运输压力。可是现在这条世界上第一条水下通道却成为伦敦地铁网络的有机组成部分,每天运送大量旅客。布鲁内尔水下通道的诞生,对世界城市交通运输业作出了重大贡献。伦敦地铁以及世界其他国家和地区的地铁系统都是在此基础上设计建造的。没有布鲁内尔水下通道也就不会有如今四通八达的地铁运输系统。 克利夫顿大悬索桥(1831年-1864年)克利夫顿大悬索桥(1831年-1864年)。横跨埃文峡谷的克利夫顿吊桥,始于1754年葡萄酒商人布里斯托尔的梦想,谁能够为这里的人留下了建立一座桥梁横跨埃文(亚方)峡谷?1829年举行了一次公平竞争,意在寻找一位高明的设计师,土木工程师托马斯泰尔福特竞争胜出,虽然他拒绝了其他所有的设计方案,但是他自己提交的方案也未能够获得当地人的过。 1830年再次举行的公平竞争,使年仅24岁布鲁内尔获得了机会,他的设计最终被宣布获胜,在招标竞赛中击败了当时最有名的工程师的作品,这也是布鲁内尔的第一件大型工程项目,并被任命为第一项目工程师。 布克斯隧道(1836年-1841年)布克斯隧道(1836年-1841年),是布鲁内尔解决的最困难的工程之一,目前依然在用的布克斯隧道:在建设伦敦至英国西部的港口布里斯托尔铁路时遇到的最大的工程难题,该隧道位于布克斯山,在巴斯和斯温顿之间,这里的岩层主要由石灰岩组成。目前,在巴斯以东五英里长的隧道仍在使用。布克斯隧道的建立,使西部大铁路由斯温顿延伸至布里斯托尔。第一列火车通过布克斯隧道的时间是1841年6月30日。 梅登黑德铁路桥(1838年)梅登黑德铁路桥(1838年)位于贝克郡的泰晤士河梅登黑德与波克夏之间,西部大铁路的主线。这座铁路桥由隔河相望的两个砖砌拱桥组成,这在当时的建筑中是最广泛和最平坦的。梅登黑德铁路桥是一座砖结构的大桥,每个桥拱跨度为128英尺(39米),高24英尺。与它上游相邻的探测拱桥相比,梅登黑德铁路桥加长了24英尺(7米)。两桥相映,壮观无比。之后,梅登黑德铁路桥进行两次扩修,桥梁扩大,桥面加宽,现在是四行标准轨道,直达西部大铁路的伦敦帕丁顿火车站。 帕丁顿车站(1849年-1854年)帕丁顿车站(1849年-1854年)。该站为大西部铁路公司的伦敦终点站-帕丁顿总站,考虑到1851年将在伦敦世界博览会,为适应大批观众汇聚伦敦,该站于1849年重建,新的车站被要求构建一个灵活的无柱空间范围,以适应铁路的未来需求,布鲁内尔雄心勃勃的开展设计,在主要竞争对手中脱颖而出。在这个时代,当新的铁路在城市和城镇视为现代顶点和未来繁荣,布鲁内尔大胆的计划完全顾及了公共利益,大穹顶在当年吸引了公众的注意力,因而得到了大众的一致认可。 皇家艾伯特桥(1854年-1857年)皇家艾伯特桥(1854年-1857年)。华丽的皇家艾伯特桥,是布鲁内尔在建造康沃尔铁路时设计和制造的,它在高度100英尺的河面上,横跨他玛河,联结了康沃尔郡和德文郡。可以肯定,这座桥梁被认为是布鲁内尔最优秀的作品之一。雄伟壮观的皇家艾伯特桥独特的设计和漂亮的比例,确定了在康沃尔田园诗般的丘陵之间,仿佛上帝亲临人间似的布施,成为进入“康沃尔”郡门户的标志性建筑,并成就了一个恰当的和持久的纪念这一伟大的维多利亚时期的不朽的工程师。 主要设计船舶大西方号大西方号数据: 长:64.8米 宽:10.8米 排水量:1340公吨 动力:蒸气机推动两个明轮 航速:9节 搭载旅客:148人 布鲁内尔一生中设计建造了三艘大型蒸气机帆船,三条船在历史上都有一定地位。第一艘是于1837年为大西方铁道公司设计建造的木壳明轮蒸气机帆船“大西方号”。当时铁路的发展已经使长距离旅行变得相当容易,作为英国最大的铁路公司之一的大西方铁道公司在1837年考虑将铁路服务扩充到英国西南部的布里斯多,但董事会中又有觉得线路太长的声音。此时,公司的头号工程师布鲁内尔说出了他的想法:他认为这条线路还不够长,并建议公司应该建造一条大型的蒸气动力船只直接横渡大西洋,将业务扩充到纽约。这种想法在当时可以说相当激进,然而董事会依然将其纳入讨论范围之内,并最终批准了这个计划。 大西方号最终于1837年7月19日下水,作为第一条明确以横渡北大西洋为建造目的的船只,大西方号并未让大西方铁路公司丢脸。1838年4月8日,大西方号搭载着7名旅客,开始了与the British & American Steam NavigationCo.的天狼星号的横越大西洋的竞速比赛。在14天又12小时后,大西方号到达纽约,比它的对手足足快了4天,因此赢得了蓝带奖。而更重要的是,大西方号上还剩有200吨煤。这证明了只要拥有适当的煤存储空间,更大更新的蒸气动力船只能更好的服务于横渡大西样的航线。 作为第一艘横渡大西洋的正规燃煤蒸气机帆船客轮,大西方号在完成了64次横渡大西洋任务后,于1846年底被卖于Royal MailSteam Packet Co.,9年后被英国军方征用,作为军队运输船参与了克里米亚战争的。一年后即1856年被解体出售。 大不列颠号大不列颠号数据: 长:98.4米 宽:15.5米 排水量:3270公吨 动力:蒸气机推动一个螺旋桨 航速:9节 搭载旅客:350人 由于大西方号的建造和运营成功,以及与其他公司竞争的压力越来越大,大西方铁道公司决定为大西方号建造一艘姐妹舰,而布鲁内尔则建议公司建立一艘更大的船只,这船将使用铁来作为船壳材料。如此革命性的设计最终被通过了,在1839年7月,新船的第一根龙骨在布里斯多的Patterson’s造船场铺设。 如大西方号一样,这条新船原本计划使用明轮作为推动器。但在1840年5月,一件事情使布鲁内尔改变计划。那时,装备了螺旋桨这一创新推进系统的阿基米德号抵达布里斯多进行示范航行,布鲁内尔马上被螺旋桨的优越性吸引,并立即改变建造计划,为他的新船装备螺旋桨。同时,这条新船正式被命名为大不列颠号。 除了螺旋桨外,科技的进步还为大不列颠号带来更多好处。作为一艘铁壳船,布鲁内尔还为它设计了六个防水隔仓,这让大不列颠号成为当时最安全的船只。动力方面,大不列颠号装备的蒸气机能够提供1500匹马力,并推动一个六叶的螺旋桨。同时,虽然当时蒸气机发展已经相当先进,船上依然有六根桅干,用于在机器故障时挂上风帆提供动力。 1843年7月19日,大不列颠号下水。到大不列颠号完工时,英国正式拥有了世界上最大和最豪华的船只。 大东方号大东方号数据: 长:211米 宽:36米 吃水:9.2米 排水量:18915公吨 航速:14节 搭载旅客:4000人 太平洋轮船公司大东方号(1858年)木壳明轮客运汽船是由布鲁内尔设计的。是有史以来建造的最大船舶建造。它能够在连续在世界各地航行4000海里的而不加油。这艘船比当时最大的船大6倍,船上安装两台蒸汽机,一台驱动明轮,另一台驱动螺旋桨。船上还有6根桅杆,桅杆上的帆若全部挂起,面积达8750平方米。它是横渡大西洋的第一艘汽船。早期的蒸汽机船是把蒸汽机装在木帆船上而成,从1850年以后,逐渐改用铁板造船。1854年-1858年布鲁内尔建造的“大东方号”铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔发明了用梁的力学理论去造船,首创纵内架结构和格栅双层底的结构,形成了双层船壳。直到1899年才有新的船舶超过“大东方号”船体长度,到1901年超过它的吨位。与布鲁内尔搭档的伙伴是极其富有设计经验的船舶设计师约翰斯科特罗素。在未与布鲁内尔合作前,罗素遇到了财政困难,当他们决定联手设计时,他们在许多细节上几乎有着一致的看法。他们的合作是极其愉快的。大东方号也是布鲁内尔最后的伟大工程。 |
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