Жорж Соммейе

Жорж Соммейе (фр. Georges Sommeiller; 16 февраля 1822, Сен-Жан-де-Морьен — 29 марта 1864, там же) — французский инженер-строитель, изобретатель и предприниматель, известный как один из пионеров современного тоннелестроения. Наиболее значимым достижением Соммейе считается разработка и внедрение первого в мире пневматического перфоратора (бурильной машины), работающего на сжатом воздухе, а также руководство строительством Мон-Сенисского (Фрежюсского) железнодорожного тоннеля — одного из первых крупных альпийских тоннелей в Европе.

Биография

Ранние годы и образование

Жорж Соммейе родился в 1822 году в городе Сен-Жан-де-Морьен, расположенном в департаменте Савойя (на тот момент территория Сардинского королевства). Его отец был нотариусом. После получения начального образования в местной школе Соммейе поступил в Туринский университет, где изучал инженерное дело и математику. В 1846 году он окончил Королевскую школу инженеров (Scuola di Applicazione per Ingegneri) в Турине, получив диплом инженера-строителя.

Начало карьеры

После окончания университета Соммейе работал в департаменте общественных работ Сардинского королевства, занимаясь проектированием и строительством дорог и мостов. В 1850-х годах он был назначен главным инженером проекта строительства железной дороги, соединяющей Турин с Шамбери. В рамках этого проекта возникла необходимость прокладки тоннеля через Альпы, что стало поворотным моментом в его карьере.

Строительство Мон-Сенисского тоннеля

Основным проектом в жизни Соммейе стало строительство Мон-Сенисского (Фрежюсского) тоннеля, который должен был соединить Францию и Италию под перевалом Мон-Сени. Работы начались в 1857 году. Тоннель протяжённостью около 13,7 километра (8,5 миль) стал одним из самых длинных в мире на тот момент. Соммейе был назначен главным инженером проекта.

Проблема бурения

Основной технической проблемой при строительстве тоннеля была необходимость проходки твёрдых горных пород (кварцитов, сланцев и гранитов) на большой глубине. Ручное бурение с использованием молотков и зубил было крайне медленным и трудоёмким. Соммейе осознал, что для успешного завершения проекта в разумные сроки требуется механизация процесса.

Изобретение пневматического перфоратора

В 1861 году, совместно с механиками Франсуа и Жозефом Барре, Соммейе разработал и запатентовал пневматический перфоратор (бурильную машину), работающий на сжатом воздухе. Устройство представляло собой поршневой механизм, в котором сжатый воздух приводил в движение ударный инструмент (бур). Для подачи сжатого воздуха была построена гидравлическая компрессорная станция, использующая энергию горной реки.

Внедрение и результаты

Перфоратор Соммейе был впервые испытан в 1861 году и показал значительное увеличение скорости бурения по сравнению с ручным трудом. Внедрение машины позволило сократить время проходки тоннеля с предполагаемых 25–30 лет до 14 лет. Тоннель был открыт для движения в 1871 году, уже после смерти Соммейе. Его изобретение стало прототипом для всех последующих пневматических бурильных машин, используемых в горном деле и строительстве.

Смерть и наследие

Жорж Соммейе скоропостижно скончался 29 марта 1864 года в возрасте 42 лет в родном городе Сен-Жан-де-Морьен. Причиной смерти, по разным данным, стало переутомление и болезнь, вызванные многолетней напряжённой работой на строительстве тоннеля. Он не дожил до завершения проекта, но его вклад в развитие тоннелестроения был признан ещё при жизни.

Изобретения и технические решения

Пневматический перфоратор

Основным изобретением Соммейе является пневматический перфоратор, который стал первым в мире эффективным механическим устройством для бурения горных пород. Его конструкция включала:

• Цилиндр с поршнем: сжатый воздух подавался в цилиндр, заставляя поршень совершать возвратно-поступательные движения.
• Ударный механизм: поршень передавал энергию удара на бур, который разрушал породу.
• Система воздухораспределения: золотниковый механизм, управляющий подачей воздуха в разные полости цилиндра.

Производительность перфоратора Соммейе составляла около 20–30 ударов в минуту, что позволяло бурить шпуры (отверстия для закладки взрывчатки) глубиной до 1,5 метра за 10–15 минут. Для сравнения, ручное бурение такого же шпура занимало несколько часов.

Гидравлическая компрессорная станция

Для обеспечения работы перфораторов сжатым воздухом Соммейе спроектировал и построил гидравлическую компрессорную станцию на реке Арк. Станция использовала энергию падающей воды для привода компрессоров, которые нагнетали воздух в ресиверы. Давление в системе достигало 6–8 атмосфер. Это был один из первых примеров использования гидроэнергии для промышленных целей в Альпах.

Система вентиляции тоннеля

Соммейе также разработал систему вентиляции для строящегося тоннеля, основанную на принудительной подаче свежего воздуха с помощью вентиляторов, приводимых в действие сжатым воздухом. Это позволяло поддерживать приемлемые условия для работы горняков на глубине.

Влияние на развитие горного дела и строительства

Промышленная революция в тоннелестроении

Изобретение Соммейе стало одним из ключевых факторов, позволивших перейти от ручного труда к механизированному в горном деле и строительстве тоннелей. Пневматические перфораторы быстро распространились по всему миру и использовались при строительстве таких объектов, как:

• Сен-Готардский тоннель (Швейцария, 1882 год).
• Симплонский тоннель (Швейцария — Италия, 1906 год).
• Тоннель под Ла-Маншем (проектные работы, конец XIX века).

Развитие пневматических инструментов

Технические решения, заложенные в перфораторе Соммейе, легли в основу целого класса пневматических инструментов: отбойных молотков, бетоноломов, бурильных машин. Эти устройства до сих пор широко применяются в строительстве, горнодобывающей промышленности и металлургии.

Признание в России

В России изобретение Соммейе было встречено с большим интересом. Уже в 1860-х годах пневматические перфораторы начали применяться при строительстве железных дорог и горных выработок на Урале и в Сибири. Русские инженеры, такие как В. Г. Шухов, изучали и совершенствовали конструкцию перфораторов. В 1870-х годах на Нижнетагильских заводах были созданы первые отечественные образцы пневматических бурильных машин, основанные на принципах Соммейе.

Память

• Памятник в Сен-Жан-де-Морьен: в родном городе Соммейе установлен памятник инженеру, изображающий его с моделью перфоратора в руках.
• Музей Мон-Сенисского тоннеля: в экспозиции музея, расположенного у портала тоннеля, представлены оригинальные чертежи и модели перфоратора Соммейе.
• Названия улиц: в ряде городов Франции и Италии (в частности, в Турине и Шамбери) есть улицы, названные в честь Жоржа Соммейе.

Источники

• Dictionnaire des inventeurs français (Paris, 1962).
• Histoire du tunnel ferroviaire du Mont-Cenis (Chambéry, 1872).
• Les grands travaux publics du XIXe siècle (Paris, 1890).
• Техника и технология горного дела в XIX веке (Москва, 1954).
• Пневматические бурильные машины: история и современность (Екатеринбург, 2001).