The development of the London underground railway In the first half of the 1800s, London’s population grew at an astonishing rate, and the central area became increasingly congested. In addition, the expansion of the overground railway network resulted in more and more passengers arriving in the capital. However, in 1846, a Royal Commission decided that the railways should not be allowed to enter the City, the capital’s historic and business centre. The result was that the overground railway stations formed a ring around the City. The area within consisted of poorly built, overcrowded slums and the streets were full of horse-drawn traffic. Crossing the City became a nightmare. It could take an hour and a half to travel 8 km by horse-drawn carriage or bus. Numerous schemes were proposed to resolve these problems, but few succeeded. Amongst the most vocal advocates for a solution to London’s traffic problems was Charles Pearson, who worked as a solicitor for the City of London. He saw both social and economic advantages in building an underground railway that would link the overground railway stations together and clear London slums at the same time. His idea was to relocate the poor workers who lived in the inner-city slums to newly constructed suburbs, and to provide cheap rail travel for them to get to work. Pearson’s ideas gained support amongst some businessmen and in 1851 he submitted a plan to Parliament. It was rejected, but coincided with a proposal from another group for an underground connecting line, which Parliament passed. The two groups merged and established the Metropolitan Railway Company in August 1854. The company’s plan was to construct an underground railway line from the Great Western Railway’s (GWR) station at Paddington to the edge of the City at Farringdon Street – a distance of almost 5 km. The organisation had difficulty in raising the funding for such a radical and expensive scheme, not least because of the critical articles printed by the press. Objectors argued that the tunnels would collapse under the weight of traffic overhead, buildings would be shaken and passengers would be poisoned by the emissions from the train engines. However, Pearson and his partners persisted. The GWR, aware that the new line would finally enable them to run trains into the heart of the City, invested almost £250,000 in the scheme. Eventually, over a five-year period, £1m was raised. The chosen route ran beneath existing main roads to minimise the expense of demolishing buildings. Originally scheduled to be completed in 21 months, the construction of the underground line took three years. It was built just below street level using a technique known as ‘cut and cover’. A trench about ten metres wide and six metres deep was dug, and the sides temporarily help up with timber beams. Brick walls were then constructed, and finally a brick arch was added to create a tunnel. A two-metre-deep layer of soil was laid on top of the tunnel and the road above rebuilt. The Metropolitan line, which opened on 10 January 1863, was the world’s first underground railway. On its first day, almost 40,000 passengers were carried between Paddington and Farringdon, the journey taking about 18 minutes. By the end of the Metropolitan’s first year of operation, 9.5 million journeys had been made. Even as the Metropolitan began operation, the first extensions to the line were being authorised; these were built over the next five years, reaching Moorgate in the east to London and Hammersmith in the west. The original plan was to pull the trains with steam locomotives, using firebricks in the boilers to provide steam, but these engines were never introduced. Instead, the line used specially designed locomotives that were fitted with water tanks in which steam could be condensed. However, smoke and fumes remained a problem, even though ventilation shafts were added to the tunnels. Despite the extension of the underground railway, by the 1880s, congestion on London’s streets had become worse. The problem was partly that the existing underground lines formed a circuit around the centre of London and extended to the suburbs, but did not cross the capital’s centre. The ‘cut and cover’ method of construction was not an option in this part of the capital. The only alternative was to tunnel deep underground. Although the technology to create these tunnels existed, steam locomotives could not be used in such a confined space. It wasn’t until the development of a reliable electric motor, and a means of transferring power from the generator to a moving train, that the world’s first deep-level electric railway, the City & South London, became possible. The line opened in 1890, and ran from the City to Stockwell, south of the River Thames. The trains were made up of three carriages and driven by electric engines. The carriages were narrow and had tiny windows just below the roof because it was thought that passengers would not want to look out at the tunnel walls. The line was not without its problems, mainly caused by an unreliable power supply, Although the City & South London Railway was a great technical achievement, it did not make a profit. Then, in 1900, the Central London Railway, known as the ‘Tuppenny Tube’, began operation using new electric locomotives. It was very popular and soon afterwards new railways and extensions were added to the growing tube network. By 1907, the heart of today’s Underground system was in place.

Sự phát triển của hệ thống đường sắt ngầm London Trong nửa đầu thế kỷ 19, dân số London tăng trưởng với tốc độ chóng mặt, và khu vực trung tâm ngày càng trở nên tắc nghẽn. Ngoài ra, việc mở rộng mạng lưới đường sắt trên mặt đất đã dẫn đến ngày càng nhiều hành khách đến thủ đô. Tuy nhiên, vào năm 1846, một Ủy ban Hoàng gia đã quyết định rằng đường sắt không nên được phép đi vào khu vực Thành phố, trung tâm lịch sử và thương mại của thủ đô. Kết quả là các nhà ga đường sắt trên mặt đất đã tạo thành một vành đai bao quanh Thành phố. Khu vực bên trong bao gồm những khu ổ chuột được xây dựng kém, quá tải và đường phố chật kín xe ngựa kéo. Việc đi qua Thành phố trở thành một cơn ác mộng. Có thể mất một tiếng rưỡi để đi được 8 km bằng xe ngựa kéo hoặc xe buýt. Nhiều kế hoạch đã được đề xuất để giải quyết những vấn đề này, nhưng rất ít thành công. Trong số những người ủng hộ mạnh mẽ nhất cho một giải pháp cho các vấn đề giao thông của London là Charles Pearson, người từng là luật sư cho Thành phố London. Ông nhìn thấy cả lợi ích xã hội lẫn kinh tế trong việc xây dựng một tuyến đường sắt ngầm, nối liền các ga đường sắt trên mặt đất với nhau và đồng thời giải quyết các khu ổ chuột ở London. Ý tưởng của ông là di dời những người lao động nghèo sống trong các khu ổ chuột nội thành đến các vùng ngoại ô mới xây dựng, đồng thời cung cấp dịch vụ tàu hỏa giá rẻ cho họ đi làm. Ý tưởng của Pearson đã nhận được sự ủng hộ của một số doanh nhân và vào năm 1851, ông đã đệ trình một kế hoạch lên Quốc hội. Kế hoạch này đã bị bác bỏ, nhưng lại trùng hợp với đề xuất của một nhóm khác về một tuyến đường sắt kết nối ngầm, và đã được Quốc hội thông qua.   Hai nhóm đã sáp nhập và thành lập Công ty Đường sắt Đô thị vào tháng 8 năm 1854. Kế hoạch của công ty là xây dựng một tuyến đường sắt ngầm từ ga Đường sắt Great Western (GWR) tại Paddington đến rìa thành phố tại phố Farringdon - một khoảng cách gần 5 km. Tổ chức này đã gặp khó khăn trong việc huy động vốn cho một kế hoạch cấp tiến và tốn kém như vậy, một phần không nhỏ là do các bài báo chỉ trích được đăng tải trên báo chí. Những người phản đối lập luận rằng các đường hầm sẽ sụp đổ dưới sức nặng của giao thông phía trên, các tòa nhà sẽ bị rung chuyển và hành khách sẽ bị nhiễm độc bởi khí thải từ đầu máy xe lửa. Tuy nhiên, Pearson và các cộng sự vẫn kiên trì.   GWR, nhận thức được rằng tuyến đường mới cuối cùng sẽ cho phép họ chạy tàu vào trung tâm thành phố, đã đầu tư gần 250.000 bảng Anh vào dự án. Cuối cùng, trong khoảng thời gian năm năm, 1 triệu bảng Anh đã được huy động. Tuyến đường được chọn chạy bên dưới các tuyến đường chính hiện có để giảm thiểu chi phí phá dỡ các tòa nhà. Ban đầu dự kiến ​​hoàn thành trong 21 tháng, việc xây dựng tuyến đường ngầm mất ba năm. Nó được xây dựng ngay dưới mặt đường bằng kỹ thuật được gọi là "cắt và lấp". Một rãnh rộng khoảng mười mét và sâu sáu mét đã được đào, và các cạnh bên tạm thời được hỗ trợ bằng các dầm gỗ. Sau đó, các bức tường gạch được xây dựng, và cuối cùng một vòm gạch được thêm vào để tạo thành một đường hầm. Một lớp đất sâu hai mét được đặt trên đỉnh đường hầm và con đường phía trên được xây dựng lại. Tuyến Metropolitan, khai trương vào ngày 10 tháng 1 năm 1863, là tuyến đường sắt ngầm đầu tiên trên thế giới. Trong ngày đầu tiên, gần 40.000 hành khách đã được vận chuyển giữa Paddington và Farringdon, hành trình mất khoảng 18 phút. Đến cuối năm đầu tiên hoạt động, tuyến Metropolitan đã có 9,5 triệu lượt hành trình.   Ngay cả khi tuyến Metropolitan bắt đầu hoạt động, những phần mở rộng đầu tiên của tuyến đường đã được phê duyệt; chúng được xây dựng trong năm năm tiếp theo, đi từ Moorgate ở phía đông đến London và Hammersmith ở phía tây. Kế hoạch ban đầu là kéo tàu bằng đầu máy hơi nước, sử dụng gạch chịu lửa trong nồi hơi để cung cấp hơi nước, nhưng những động cơ này đã không bao giờ được đưa vào sử dụng. Thay vào đó, tuyến đường sử dụng đầu máy được thiết kế đặc biệt, được trang bị các bể chứa nước để ngưng tụ hơi nước. Tuy nhiên, khói và khí thải vẫn là một vấn đề, mặc dù các trục thông gió đã được bổ sung vào đường hầm.   Mặc dù tuyến đường sắt ngầm được mở rộng, nhưng đến những năm 1880, tình trạng tắc nghẽn trên đường phố London đã trở nên tồi tệ hơn. Vấn đề một phần nằm ở chỗ các tuyến tàu điện ngầm hiện có tạo thành một vòng tròn quanh trung tâm London và kéo dài đến các vùng ngoại ô, nhưng không đi qua trung tâm thủ đô. Phương pháp xây dựng "cắt và che" không phải là một lựa chọn ở khu vực này của thủ đô. Giải pháp thay thế duy nhất là đào hầm sâu dưới lòng đất.   Mặc dù công nghệ để tạo ra những đường hầm này đã tồn tại, nhưng đầu máy hơi nước không thể được sử dụng trong một không gian hạn chế như vậy. Phải đến khi phát triển một động cơ điện đáng tin cậy và một phương tiện truyền năng lượng từ máy phát điện sang tàu đang di chuyển, thì tuyến đường sắt điện sâu đầu tiên trên thế giới, City & South London, mới trở thành hiện thực. Tuyến đường sắt này được khánh thành vào năm 1890, chạy từ City đến Stockwell, phía nam sông Thames. Các đoàn tàu gồm ba toa và được dẫn động bằng động cơ điện. Các toa tàu hẹp và có cửa sổ nhỏ ngay dưới mái vì người ta cho rằng hành khách sẽ không muốn nhìn ra ngoài tại các bức tường hầm. Tuyến đường sắt này cũng gặp không ít vấn đề, chủ yếu do nguồn điện không ổn định. Mặc dù Đường sắt Thành phố & Nam Luân Đôn là một thành tựu kỹ thuật to lớn, nhưng nó lại không mang lại lợi nhuận. Sau đó, vào năm 1900, Đường sắt Trung tâm Luân Đôn, được gọi là "Tuppenny Tube", bắt đầu hoạt động bằng đầu máy điện mới. Tuyến đường sắt này rất phổ biến và ngay sau đó, các tuyến đường sắt mới và các phần mở rộng đã được bổ sung vào mạng lưới tàu điện ngầm đang phát triển. Đến năm 1907, trái tim của hệ thống Tàu điện ngầm ngày nay đã được hình thành.