Lost Subways
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Tower Hill Subway
London's first tube railway under the Thames
Waiting room
Contents:
Subway car interior.
Cross section of the tunnel.
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Overview:
Location:
Single tube tunnel under the Thames between Tower Hill and Vine Lane (off Tooley Street).
Timespan:
1870-1896 for public use.
Since 1896, houses hydraulic/water mains and data transmission cables.
Description:
The Tower Subway is a single tube tunnel, 7 feet in diameter and 1,430 feet long. It is lined
with cast iron tubes in 18-inch sections 7/8-inch thick.
Shaft depths are 60ft in Tower Hill and 50ft in Vine Lane. Minimum distance between
the top of the tunnel and the river bed is 22ft.
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Inspection of water mains in the tunnel.
1926 entrance to the tunnel on Tower Hill as seen in February 2001. Note the
mention "London Hydraulic Power Company" above the door and the intensive "redevelopment" works
(a London word meaning destroying everything and pour concrete on it) in the background.(Picture © 2001
by F. Delaitre)
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Timeline:
- 1869 - Start of the works.
- 1870 (February) - First visitors allowed in the completed tunnel.
- 1870 (April) - Start of operation on an experimental basis.
- 1870 (August 2nd) - Formal opening to the public.
- 1870 (November) - The Tower Subway Company goes in receivership. Railway
equipment and lifts are removed.
- 1870 (December, 24th) - Re-opening as a pedestrian subway.
- 1894 - Opening of the Tower Bridge.
- 1896 (?) - Closure of the tunnel to pedestrian traffic.
- 1926 - Rebuilding of the access to the tunnel.
- From 1926 - The tunnel was used for carrying hydraulic tubes
belonging to the London Hydraulic Power Company and water mains for the Metropolitan Water Board.
- During WWII - A near hit by an enemy bomb caused the tunnel to be flattened, decreasing
the diameter to 4ft 2in in some place. Emergency repairs had to be made during the war on a 170ft length.
- circa 1975 - Abandonment of hydraulic power in London.
- 1981 - Purchase of the hydraulic mains by a consortium including Trident and Rotschild for
the housing of cable TV circuits.
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History:
Though the City and South London Railway is described in mainstream technical litterature as the first
London tube railway, it was indeed preceded twenty years earlier by the Tower Subway. Built by
Peter Barlow, a veteran
engineer who have been involved in the construction of the Metropolitan Railway, assisted by a young
South-African born engineer named James Henry Greathead, a name that would eventually be famous in
London's tube railways construction.
Works started in 1869, incidentally the year when the East London Railway took over Brunel's tunnel
between Wapping and Rotherhithe for the running of its trains to Brighton and the South Coast. It was
reported that no contractor tendered the offer - owing to the difficulties in the making of Brunel's tunnel, ending
in financial chaos - and the work was carried out directly by Greathead.
Greathead developed his own shield, based on Brunel's principle, but smaller and far more efficient.
Compared to the 15 years of construction of Brunel's tunnel at a cost of 614,000 pounds, the Tower Subway
was completed in an extraordinary 10 months for 16,000 pounds (on which ten percent were paid by the
Tower Subway Company in various fees to the Crown for tunnelling under its property at Tower Hill).
Greathead Shield provided an average rate of progress of 5 feet a day with a peak at 9 feet a day. All the techniques
applied subsequently in London's Tube railways were already in action for the Tower Subway, including the use of cast irons segments
and "grouting", the latter done manually using hand syringes.
At the opening in August 1870, the tunnel was operating a small car running on a 2ft6 track, seating 12 people and
hauled by an endless cable moved by a 4HP stationary steam engine on Surrey side. This steam engine was also
operating the passenger lift, while another engine operated the other lift on Tower Hill side. Passenger were charged
2d. for "First Class" and 1d. for "Second Class". Though there was only single class accomodation in the car, First Class
passengers were given priority in boarding.
Plagued by its lack of capacity and technical problems, this horizontal funicular was removed after only 3 months of operation,
as the company went into the hands of a receiver. The lifts were also removed and replaced by a timber staircase. The tunnel
was gas lit and operated as a pedestrian subway, charging 1/2d. for the crossing. One million people took the subway each year.
Tower Subway after conversion for pedestrian traffic (1870-1896). One may note the rails still in place
and the primitive (and unprotected) gas lighting. This interesting and accurate engraving may be compared to the
modern picture above.
The construction of the Tower Bridge in 1894 made the Tower Subway redundant, leading to its closure in 1896. A new
life for what was at the time the only private tunnel under the Thames came from the housing of hydraulic mains for the
London Hydraulic Power Company, in charge of distributing hydraulic power to various places in London's Dockland area.
The opening of Tower Bridge in 1894 led to the end of the Tower Hill Subway.
(Photo © 2001 by Frédéric Delaitre)
A contemporary description of the tunnel:
The following text comes from a french book : "Les Galeries Souterraines" by Maxime Hélène, published
in Paris in 1878. Original typo and wording have been preserved.
Note: I had no time (and no will) to translate this document in english. Sorry for the english
readers of this page. But after all, isn't it a good opportunity to de-rust your high school french? :-)
LES GALERIES SOUTERRAINES
Par Maxime Hélène
Collection : « La Bibliothèque des Merveilles »
Paris, 1870.
Le nouveau tunnel sous la Tamise, terminé et livré à la circulation dans les premiers mois de 1870, est situé
en amont de la Tour, à 500 mètres environ du pont de Londres. Il est destiné à relier Tower-Hill (rive gauche,
comté de Middlesex), et Vine street (rive droite comté de Surrey). L'idée première de ce travail est due
à M. Peter V. Barlow, père de l'illustre ingénieur qui a dirigé les travaux.
Le nouveau tunnel sous la Tamise devait, dans le principe, faire partie d'un vaste réseau de voies souterraines,
imaginé dans le but de remédier et l'encombrement forcé des rues de la Cité.
Les dépenses énormes et le temps considérable nécessités précédemment par l'établissement du premier tunnel
sous-fluvial de l'ingénieur Brunel, engagèrent tout d'abord à chercher une autre solution, tout à la fois plus prompte
et moins dispendieuse. Les uns proposaient l'établissement d'un viaduc, mais cette idée fut vite rejetée, en raison de la
grande hauteur requise pour le passage des navires qui remontent jusqu'au pont de Londres; d'autres, l'établissement
sur le fleuve de bacs à vapeur semblables à ceux qui font le service entre New-York et Brooklyn. Les embarras qu'aurait
pu causer à la navigation, très active en cette partie du fleuve, la réalisation d'un de ces deux projets, firent
qu'ils n'eurent point de suite. On s'arrêta définitivement à l'idée de creuser sous la Tamise un second tunnel.
Le tunnel devait avoir 402 mètres de longueur; le point milieu n'était séparé du lit de la Tamise que par une épaisseur
de 6 à 7 mètres. En partant de chacune des deux embouchures, Middlesex ou Surrey, le souterrain se composait,
dans sa demi-longueur, d'un palier de 30m,50, puis sur le reste du parcours, jusqu'au point milieu du souterrain
qui devenait le point le plus bas, il accusait une pente de 0m,025 par mètre. De cette façon, chacun des paliers
nord et sud se trouvait à 15 mètres au-dessus du niveau des hautes eaux.
Ces chiffres une fois déterminés, on dut creuser sur chacune des deux rives opposées de Middlesex et de Surrey,
afin de découvrir les têtes du tunnel et de rendre ainsi la perforation possible par le moyen qu'on s'était proposé,
à savoir l'établissement de deux puits, assez profonds pour atteindre le niveau des deux embouchures. Les deux puits,
creusés par les procédés ordinaires, avaient un diamètre de 3m,10, avec des profondeurs de 19m,20 et 17m,10.
Ils aboutissaient dans leur partie inférieure aux salles d'attente installées pour les voyageurs. Le percement de ces
deux puits s'effectua dans des terrains de dépôts récents, et dans des couches argileuses séparées par un banc de
graviers qui nécessita un revêtement en fonte. Le reste du puits fut revêtu en briques. Pendant la durée du travail,
des eaux se rencontrèrent dans la couche de graviers ; il fallut employer des pompes d'épuisement.
Lorsque les puits eurent été creusés au niveau des deux embouchures du souterrain, le percement de la galerie
commença. On se rend facilement compte des difficultés de toute sorte qui se présentaient dès le début à l'esprit
de l'ingénieur chargé de diriger les travaux. Les moindres mouvements des terrains environnants pouvaient
produire des fissures que le voisinage de l'eau rendait fort dangereuses. Les diverses méthodes que nous avons
déjà examinées, consistant à soutenir par des boisages plus ou moins compliqués les roches peu solides, sujettes
à des affaissements, ne pouvaient, malgré la sécurité qu'ils inspirent, être appliquées sans s'exposer aux plus
grands dangers. Qu'une fissure vienne à se produire dans le plafond, nul boisage, si solide qu'il soit, ne
résistera au torrent qui va se précipiter dans la galerie, balayer devant lui tout ce qui s'opposera à son passage,
matériel, hommes, détruisant d'une manière irréparable l'ouvrage déjà en construction, et opposant à la science
de l'ingénieur l'inexorable veto de la nature. Les boisages ne peuvent en effet ni prendre la forme même de l'excavation
sur laquelle ils sont appliqués, ni empêcher les tassements qui se produisent inévitablement. Il fallait donc songer à
une méthode qui procurât une sécurité plus grande, et qui rendît parfaitement imperméable la voûte légère au-dessus
de laquelle, à six mètres seulement de hauteur, était suspendue cette terrible " épée de Damoclès " toujours menaçante.
Le tunnel de la Tamise, de tout autre forme que les souterrains ordinaires, présente une section circulaire de 2m,133.
II est revêtu, non en maçonnerie, mais d'une suite d'anneaux en fonte du diamètre même du tunnel, distants les uns
des autres de 0m,452, et réunis par des joints solidement boulonnés. L'idée qui présida à la marche du travail fut
ingénieuse, en même temps que d'une simplicité remarquable.
Fig. 36
Imaginez une sorte de bouclier circulaire - c'est le mot technique du reste - épousant la forme du tunnel, mais dont
le diamètre est de cinq centimètres inférieur à celui du souterrain. Ce bouclier est formé de six voussoirs symétriques
en tôle, réunis par des joints solides, et d'une ouverture centrale hexagonale, comme le montre la figure 36.
Ce bouclier avance en même temps que les travaux eux-mêmes, et précède toujours la partie terminée, de façon
que dans le faible espace encore inachevé aucun tassement ni aucun déchirement ne puissent jamais se produire.
Au devant de ce bouclier (ou plutôt derrière si on se trouve dans la partie achevée), les ouvriers creusent une petite
galerie d'avancement d'environ 1m,80 de hauteur sur un mètre de largeur, et d'une longueur de 2 à 3 mètres.
Les déblais sont enlevés par l'ouverture hexagonale, et transportés à la benne jusqu'à l'un des deux puits, où une
locomobile les remonte au dehors.
Le bouclier supporte la partie antérieure d'un tube en tôle sur lequel il glisse. Bouclier et tube en tôle sont les deux
engins protecteurs du travail. En cas d'accident grave, on peut fermer l'ouverture hexagonale du centre du bouclier ;
la partie achevée reste ainsi à l'abri de l'envahissement de l'eau et des terres, et, pour être nuisible, l'accident ne sera pas
du moins irréparable.
Etant donnés le bouclier et le tube en tôle sur lequel il glisse, le procédé employé pour la pose d'un des anneaux de
revêtement est facile à comprendre. Supposons que le bouclier soit en tête et tout près de la partie déjà achevée. Il
s'agit de découvrir l'espace nécessaire pour loger un anneau, ce qu'on ne peut obtenir qu'en faisant glisser le bouclier
de 0m,452 de course. A cet effet, près de sa circonférence extérieure, le bouclier est percé de six trous ou gaines,
dans lesquelles s'engagèrent six vis ou vérins qui s'appuient eux-mêmes sur des buttoirs, fixés au dernier anneau
de fonte déjà posé. Ce dernier anneau est fixe. Si vous imprimez un mouvement de rotation aux vérins, il s'en suivra
forcément un mouvement de glissement ou d'avancement du bouclier.
Lorsque, par ce mouvement, le bouclier a laissé derrière lui une longueur de 0m,452, nécessaire à la pose de l'anneau,
on ramène les vérins dans leurs gaines, on enlève les buttoirs placés contre l'anneau déjà posé, et on pose le nouvel
anneau. Le tunnel est avancé de 0m,452 par cette opération. La longueur du tunnel de la Tamise étant de 402 mètres,
il a fallu recommencer près de neuf cents fois l'opération que nous venons de décrire. Le tunnel a été complètement
achevé en une année, le nombre des anneaux posés par jour était donc de deux à trois.
Fig. 37
La figure 37, sur laquelle on peut suivre de nouveau la marche du travail, représente l'opération que nous venons
de décrire au moment où le bouclier est arrivé au terme de sa course. B est le bouclier, g chacune des six gaines
dans lesquelles peuvent tourner les vérins r, imprimant par leur rotation un mouvement de translation de 0m,452
au bouclier. Ces vérins s'appuient, sont buttés, contre la circonférence extérieure du dernier anneau ; T est le tube
sur lequel glisse le bouclier. Au moment de l'opération que représente ~ notre figure, il ne reste plus qu'à rentrer
les vérins dans leurs gaines, et à poser le nouvel anneau. Ce nouvel anneau posé, les mineurs qui travaillent à la
petite galerie élargissent de nouveau l'espace nécessaire au glissement du bouclier dans la pose suivante, et le
travail recommence, semblable en tous points à celui que nous venons de suivre dans les moindres détails. Sur
notre figure, on élargit en D. Derrière cette partie D, qui sera. travaillée jusqu'à ce qu'elle atteigne la section du
bouclier, la petite galerie est soutenue provisoirement par de solides boisages.
Entre deux anneaux consécutifs et entre les joints, on coule un ciment à prise rapide, dit ciment de Médina. L'intervalle
de 0m,05 laissé entre le terrain et l'anneau de revêtement est également bourré de ciment, afin de prévenir l'oxydation
de la fonte qui surviendrait vite dans ce milieu où les infiltrations entretiennent l'humidité.
Telle est, dans son ensemble, la suite des opérations au moyen desquelles on est parvenu, en une année, à accomplir
un travail dans des conditions exceptionnellement favorables. La dépense n'a pas été supérieure à 100 000 francs.
Dans l'esprit du promoteur de cet ouvrage, le nouveau souterrain de la Tamise, qu'on appelle encore souterrain de la
Tour, vu sa proximité de la Tour de Londres, devait être le premier anneau d'un immense réseau de voies souterraines
analogues au Metropolitan actuel. Le tunnel n'était destiné qu'au passage des voyageurs qui devaient être transportés
dans un omnibus métallique courant sur des rails d'acier posés avec lé plus grand soin. Nous croyons utile et intéressant,
pour compléter les explications que nous avons données, de transcrire à cette place le récit d'une visité au souterrain
de la Tour, récit que nous empruntons au journal anglais "The Engineer".
Puits - Ascenseurs : En arrivant à Tower-Hill par Lower-Thames-Street, on trouve à gauche le puits de Middlesex.
Sur ce point, il y a peu de choses à dire : un modeste bureau en bois, un petit hangar où travaille le forgeron, des
briques, de la chaux, des décombres de toutes sortes, une porte métallique équilibrée qui ferme l'orifice du puits, c'est
tout ce que l'on remarque. On descendit par une petite échelle de fer qui est fixée aux parois du puits; on remonta par
l'ascenseur. Cet ascenseur est muni d'un frein que l'on manoeuvre de l'intérieur; en cas d'accident, une paire de griffes,
en pinçant les guides, limiterait à quelques pieds la chute de l'appareil.
Machines - Traction : Au niveau du souterrain, à la partie inférieure de chaque puits, se trouve une chambre qui contient
une machine de quatre chevaux : Chacune de ces machines doit pourvoir au mouvement des ascenseurs ; celle de Surrey
doit en outre remorquer l'omnibus. La traction sera exercée au moyen d'un câble sans fin en fils d'acier, passant autour
deux poulies : l' une verticale du côté de Surrey, l'autre horizontale placée entre les rails du côté de Middlesex.
Salles d'attente : Au fond des puits, les voyageurs trouveront les salles d'attente: elles ont environ 7m,90 de longueur,
3 mètres de largeur, et 3 mètres de hauteur, depuis le plancher jusqu'au sommet de la voûte qui les recouvre. Les salles
sont pourvues de siéges des deux côtés, et contiennent aisément plus des quatorze voyageurs que l'omnibus peut recevoir.
Véhicule : L'omnibus, qui doit marcher avant et arrière, sans tourner entre les deux stations, est un véhicule léger, construit,
sauf les portes, entièrement en fer. Il est pourvu de quatorze places disposées en vis-à-vis. Les roues ont 0m,405 de diamètre :
un frein à pédale que doit manoeuvrer le conducteur, se trouve à chaque extrémité. A chaque voyage, le véhicule est amené
contre les salles d'attente qui sont au même niveau. Il est muni de portes à ses deux extrémités. Il est aussi commode que possible,
et certainement il est plus spacieux et plus confortable que les omnibus ordinaires. Il a environ 3m,05 de longueur intérieure,
1,52 de largeur et 1m,97 de hauteur. La distance entre les banquettes est de 0m,66.[...]
Absence d'humidité : Si l'on traverse le tunnel à pied, et si l'on observe les joints entre les anneaux de 0m,45 qui le constituent,
on est frappé de l'absence d'eau et même d'humidité. La chaux bleue du lias, qui enveloppe le tube, et le ciment de Médina,
dont les joints sont garnis, paraissent avoir admirablement donné ce que l'on attendait d'eux. Au milieu du tunnel, point le
plus bas, où convergent des pentes de 0m,02 depuis chaque extrémité, on voit combien le souterrain est étanche, car la
quantité d'eau recueillie là est assez insignifiante pour être évaporée par l'aération que produit l'ouverture du puits.
Many thanks to Mr. André Delaitre for this unique document.
Bibliography:
The following books were used as a reference in the making of this page:
- Rail through the clay - Desmond F. Croome and Alan A. Jackson - Capital Transport - 2nd edition 1993 - ISBN 185414 151 1
- Romance of the London's Underground - W.J. Passingham - Sampson Low, Marston & Co. Ltd. - 1935
- London under London, a Subterranean Guide - Richard Trench and Ellis Hillman - John Murray Ltd. - 1984 - ISBN 0-7195-4080-1
- A History of London Transport - Volume 1 - T.C. Barker and Michael Robbins - George Allen & Unwin Ltd. - 1975 - ISBN 0 04 385 066 9
- Les Galeries Souterraines - Maxime Hélène - Librairie Hachette, Paris, 1870.
On-line resources:
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© 2001 by Frédéric Delaitre
Created: 01/05/06
