Компания, называвшаяся Thames Archway Company, была образована в 1805 году. Своей целью она ставила прокладку туннеля под Темзой. Ему предстояло соединить два оживленных деловых района Лондона – Ротерхит и Лаймхауз.
В начале проекта в качестве главного конструктора был нанят Ричард Тревитик, бывший не только знаменитым изобретателем паровозов, но и опытным горным инженером. Он привлек к работе видавших виды корнуоллских горняков, однако на втором году их деятельности проходка встретилась с песками-плывунами. Это не только значительно ее затрудняло, но вскоре стало представлять собой и серьезную опасность. В конечном счете туннель, уже пробитый ими более чем на тысячу футов, пришлось забросить. По итогам этой неудавшейся попытки мнение экспертов свелось к тому, что затея в целом нереализуема.
Между тем отцу уже приходилось проектировать нечто подобное – это был туннель, которым в свое время предполагалось соединить берега Невы в столице России. Тогдашняя идея никогда не достигла даже начальной стадии исполнения, но, так или иначе, в 1818 году Марк Брюнель запатентовал устройство, названное им проходческим щитом.
Проходческий щит представлял собой усиленную конструкцию из чугуна и стали, позволявшую горнякам работать в ее отдельных ячейках, извлекая из них доступный грунт. По мере извлечения грунта составляющие щита можно было передвигать. А когда благодаря этим передвижениям весь слой впереди щита оказывался выбран полностью, сам щит с помощью особых приспособлений делал шаг вперед, а высвобожденное пространство готового туннеля каменщики тут же обкладывали кирпичом, чтобы воспрепятствовать осыпанию стен и сводов.
Отец говорил (и это тоже было для меня серьезным уроком), что идея щита пришла к нему, когда он однажды наблюдал за тем, как корабельный червь[7] прокладывает дорогу в твердой дубовой щепке. По его словам, он с удивлением заметил, что жесткой раковиной покрыта только лишь голова маленького моллюска и зазубренными краями этой раковины он и буравил дерево. Углубляясь, червь оставлял на стенках хода гладкий защитный слой извести. Это наблюдение и упорные размышления над ним в конце концов и привели отца к идее проходческого щита.
Впоследствии его изобретение стало основой для создания модифицированных проходческих щитов: с их помощью прокладывалась как подземная система Лондонского метро, так и множество других туннелей.