ゴッタルドトンネル

ゴッタルドトンネルの起源と建設は、ヨーロッパ諸国間の相互接続性を向上させたいという広く感じられていた願望に遡ることができます。^{[ 3 ]}この計画が始まる前から、このようなトンネルは、北海と地中海を結び、ベルギー、オランダ、ドイツの港と北イタリアの港、そしてその間にある多くの主要な内陸都市の間で物資と人の移動を容易にすることで新たな商業機会を開拓する、より広範な鉄道ネットワークの必要かつ唯一の要素として構想されていました。これを実現するには、路線が最も中心となる地点を迂回してアルプスを横断する必要がありました。可能なすべてのルートの中で、ゴッタルドは歴史的に徒歩や荷馬で旅をする人々の通行に好まれてきたルートでした。^{[ 3 ]}

しかし、アルプスを貫くトンネルを建設する予定だった他のいくつかの場所も議論されました。1838年、コモのザニーノ・ヴォルタはシュプリューゲンを貫くトンネルの計画を持ってザンクト・ガレンとグラウビュンデンに接触しました。^{[ 4 ]} 1840年代には、この2つの州はティチーノと協力し、ルクマニエールを貫くトンネルを建設しました。^{[ 4 ]}サルデーニャ王国は、アルプスを貫くトンネルがオーストリア帝国からさらに遠ざかるように、グリムゼルを貫くトンネルを望みました。^{[ 4 ]}チューリッヒとティチーノはルクマニエールを貫くトンネルを支持しましたが、バーゼル、ウーリ、ルツェルンはあらゆる手段を使ってこれを阻止しようとしました。^{[ 4 ]} 1852年、イギリスはルクマニエール山塊を貫くトンネルを支持しましたが、これは当時実現しませんでした。^{[ 4 ]}こうして1853年、いくつかのスイスの州がゴッタルド会議のためにルツェルンに集まりました。^{[ 4 ]}会議では、連邦参事会に資金援助を要請することが決定されたが、連邦参事会は、法律により国が私鉄を財政的に支援することは禁じられているとしてこれを拒否した。[ 4 ] しかし、連邦参事会議員の^{ヨーゼフ・マルティン}・クヌーゼルはゴッタルドトンネルの実現を支持し、ルクマニエルルートに反対した。^{[ 5 ]}そのため、 1871年にゴッタルド鉄道会社が設立され、そのようなルートの開発に着手した。同社は当初、有能なスイスの実業家アルフレッド・エッシャーの指揮下で運営された。設立前には、将来のトンネルの両端の最適な場所がゲーシェネンとアイロロであると決定する調査が行われていた。^{[ 3 ]}当初、プロジェクトに必要な資金を確保するのに困難があったため、資金はスイス（2,000万スイスフラン）、イタリア（4,500万スイスフラン）、ドイツ帝国（2,000万スイスフラン）のさまざまな民間および公的投資家に分配された。フレジュス鉄道トンネルの完成は、投資家と技術者双方の信頼感を高めた。その建設は、長大なトンネルを建設する見込みを以前よりも現実的なものにした様々な近代的な革新の導入によって大幅に促進された。^{[ 3 ]}

トンネル建設の契約は競争入札方式で行うべきであると決定され、その過程でジュネーブとイタリアにそれぞれ拠点を置く2つのエンジニアリング会社の間で入札合戦が勃発した。最終的に、スイス人エンジニアのルイ・ファーブルが提出した最終入札が最良の提案として選ばれ、推定費用1メートルあたり2830スイスフランでトンネル建設の契約を獲得した。建設中に発生した追加費用と比べると、この比較的低い入札額は不釣り合いであったため、ファーブルはスイスの政治家や投資家とますます対立するようになった。^{[ 6 ]}

建設活動が始まる前から、トンネルの位置は、以前のフレジュス鉄道トンネルよりも困難な課題を抱えていました。頂上の傾斜と高さの両方のため、直接観測による測量は不可能であったため、 M. ゲルプケ率いるチームが三角測量と精密な地図作成を組み合わせたより複雑な間接的手法を実施し、その後、M. コッペ率いる別のチームが別の方法論でそれを確認しました。^{[ 3 ]}

1871年、ゴッタルドトンネルの本格的な建設が始まった。完成までには10年を要した。掘削は両側から同時に開始され、各掘削孔の位置合わせのために正確な測量に頼っていた。^{[ 3 ]}掘削工程におけるその他の偉業の中でも、ダイナマイトの最初の大規模な使用は、 1867年に特許を取得したばかりの比較的新しい技術革新であった。もう一つの重要な革新は、機械式トンネル掘削機の使用であり、工事の監督者であり主契約者でもあったファーブルは、手動掘削をより多く利用するよう圧力があったにもかかわらず、これを強く主張した。^{[ 3 ]}トンネルの建設に使用された工学技術は、ファーブルの功績によるところが大きいが、彼はトンネルの完成を見ることはできなかった。 1879年7月19日、トンネル内で心臓発作を起こし、貫通のわずか6か月前に亡くなったからである。^{[ 3 ]}

トンネルの建設は、技術的、地質学的、財政的な複数の要因により困難を極めた。当時、重機を動かすために必要だった大量の水は不安定で、トレモラの泉が水源の一つであったが、季節によって水量が大きく変動したため、より遠くのティチーノ川から取水せざるを得なかった。^{[ 3 ]}ジュネーブ在住のエンジニア、M. コラドンの提案により、作業現場や掘削孔に沿ってエネルギーを伝達する手段として圧縮空気を使用することが決定された。空気は水力ポンプで圧縮され、使用前に冷却された貯水槽に貯蔵された。空気パイプが長距離を移動するにつれて、圧力を維持するために使用するパイプの直径が大きくなった。掘削中の岩盤の熱を下げるために、岩盤面を冷却するためにウォータージェットが日常的に使用された。^{[ 3 ]}

遭遇した地質は、通常、機械式掘削に十分な硬さの岩石で構成されていたが、非常に硬い岩石に遭遇することも多く、その結果、最良のドリルでさえ鈍くなり、掘削速度が大幅に低下し、時には1日にわずか1メートルしか進まなかった。^{[ 3 ]}また、完全に崩壊した岩盤に遭遇した部分もあり、これは崩落の危険性がある従来の手作業による方法でしか除去できなかった。列車の運行に十分なクリアランスを確保するため、掘削の完了後に天井がアーチ状になった。^{[ 3 ]}

トンネル建設中、どちらの坑道も非常に過酷な環境であったが、特にアイロロから掘られた坑道では、作業中ずっと蒸気が絶えず存在していた。^{[ 3 ]}また、危険も伴った。ある大事故では、掘削された土砂をトンネルから運び出すために使用されていた圧縮空気駆動の列車によって、約200人の作業員（正確な人数は不明）が死亡した。その他にも、落石やダイナマイトの爆発で死亡した作業員や、湧水で溺死した作業員もいた。^{[ 8 ]}生き残った作業員のうち数人は、鉤虫症（十二指腸鉤虫）の流行により深刻な健康問題に苦しんだ。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}医学的調査により、「鉤虫症の病因、疫学、治療に関する研究を通じて、寄生虫学に大きな進歩がもたらされた」。^{[ 10 ]} 1875年、労働者たちはストライキを起こした。これはアルトドルフの地元警察（21人）によってすぐに暴力的に鎮圧され、労働者のうち4人が死亡、13人が負傷した。その結果、80人の労働者が建設現場を去った。^{[ 8 ]}

1880年2月29日、トンネルの2つの先行掘削が山の真ん中あたりで互いに貫通したことが発表された。^{[ 3 ]}また、建設段階全体を通して行われた厳密な測量と指示の証として、高い精度が達成されたことも確認された。この出来事は広く報道され、大きな工学的偉業として称賛された。エンジニアのアドルフ・ゴーティエは当時、これを「人類がこれまで試みた中で最も偉大な仕事」と評した。^{[ 3 ]}

この節目を経て、トンネルの建設工事はさらに2年間続いた。^{[ 3 ]}この期間の作業は主に、余剰土砂の除去と石積み工事の完了に重点が置かれた。これらの仕上げ工事は、それまでに長期間を要した掘削作業に比べてリスクが比較的低いと考えられており、実際にはトンネルの両端と接続するためのアプローチラインよりも容易に完了できた。^{[ 3 ]}