Tra i protagonisti della prima rivoluzione industriale, fu un geniale e versatile progettista civile, considerato uno degli ingegneri più innovativi di tutti i tempi, avendo realizzato opere in vari campi dell'ingegneria, tra cui ponti, gallerie, ferrovie e navi.
Anche se i suoi progetti non furono sempre coronati dal successo, contenevano sempre soluzioni ingegnose per problemi tecnici rimasti a lungo insoluti. Durante la sua breve carriera, Brunel conseguì molti "primati" in ingegneria, fra i quali è la costruzione del transatlantico Great Britain, la prima nave oceanica in metallo spinta da eliche e che fu per l'epoca (1843) anche la nave più grande mai costruita.Wilson (1994), pp. 202-203"Isambard Kingdom Brunel ". ssgreatbritain.com. Retrieved 2006-03-29. Un'altra nave progettata da Brunel, la Great Eastern, giocò un ruolo significativo nella posa del primo cavo sottomarino sul fondo dell'Atlantico nel 1865.Wilson (1994), p. 203.
Brunel soffrì per diversi anni di precarie condizioni fisiche prima di soccombere a un ictus all'età di 53 anni. Nel 2002 in un sondaggio fatto dalla BBC per determinare i cento inglesi più influenti, Isambard Kingdom Brunel si classificò secondo dopo Winston Churchill. Nel 2006, ricorrendo il bicentenario della nascita di Brunel, si è svolto un importante programma di eventi sotto la sigla "Brunel 200" per celebrare la sua vita e le sue opere.
Primi anni Isambard Kingdom Brunel, figlio del famoso ingegnere Sir Marc Isambard Brunel e di Sophie Kingdom, nacque il 9 aprile 1806 a Portsmouth dove il padre era impegnato nel dirigere i lavori di fabbricazione di carrucole per la Marina inglese.Brunel, Isambard (1870), p. 2Timbs, John (1860). Stories of inventors and discoverers in science and the useful arts, pp. 102, 285–286. London: Kent and Co.
Brunel ebbe un'infanzia felice e il padre gli fece da maestro nei suoi primi anni. Il padre gli insegnò il disegno e le tecniche di osservazione a partire dall'età di quattro anni e il giovane Brunel a otto anni conosceva già la geometria euclidea. Da piccolo imparò anche la lingua francese e i principi fondamentali dell'ingegneria; fu anche incoraggiato a disegnare edifici di un certo interesse e a individuare gli eventuali difetti nella loro struttura.Buchanan (2006), p. 18Gillings (2006), pp. 1, 11
All'età di otto anni Brunel fu iscritto nel collegio del Dr. Morell a Hove, dove seguì i corsi di materie letterarie. Il padre di Brunel era di origine francese e per questo decise che il figlio dovesse avere accesso a una istruzione di alta qualità come quella che aveva goduto da giovane in Francia, di conseguenza Isambard venne iscritto, prima, presso il Collegio di Caen in Normandia e in seguito presso il Lycée Henri-IV di Parigi.Brunel, Isambard (1870), p. 5 Quando Brunel completò nel 1822 i suoi studi presso il Lycée Henri-IV, suo padre lo presentò come candidato alla rinomata scuola di ingegneria École Polytechnique, ma come straniero non venne ammesso. In seguito, Brunel studiò sotto la guida del famoso costruttore di orologi Abraham-Louis Breguet che sottolineò, in una lettera inviata al padre di Brunel, il potenziale del giovane. Verso la fine del 1822, dopo avere completato il suo apprendistato Brunel rientrò in Inghilterra.
La galleria del Tamigi
Isambard Brunel lavorò per diversi anni come assistente tecnico del padre Marc, che era ingegnere capo dei lavori per la costruzione di una galleria sotto il Tamigi.Dumpleton and Miller (2002), pp. 14–15 L'ingegnere Marc Isambard Brunel progettò un sistema a scudo per la perforazione, questo sistema contribuiva, innanzitutto, a proteggere i lavoratori da possibili franeAaseng, Nathan (1999). Construction: Building The Impossible (Innovators Series). The Oliver Press, Inc. pp. 36–45. ISBN 1-881508-59-5., tuttavia nella galleria si verificarono degli allagamenti che uccisero diversi minatori e lo stesso giovane Brunel rimase gravemente ferito
Per l'incidente occorsogli, Brunel dovette abbandonare il cantiere per una lunga convalescenzaLe fonti non concordano su dove Brunel trascorse la convalescenza; Buchanan (p. 30) dice a Brighton, mentre Dumpleton e Miller (p. 16) dicono a Bristol collegando il fatto al successivo lavoro intrapreso da Brunel in zona, il Ponte sospeso di Clifton. Gli eventi naturali verificatisi provocarono la sospensione dei lavori nella galleria per diversi anni.Dumpleton and Miller (2002), p. 15
I ponti
Isambard Brunel è senz'altro famoso per il ponte sospeso di Clifton a Bristol. Ai tempi della sua costruzione fu il ponte a campata unica più lungo al mondo, esso presenta una lunghezza di 214 m, una larghezza di 9,5 m e si eleva a 75 metri sopra il fiume. Brunel sottopose quattro progetti alla commissione presieduta da Thomas Telford, ma questi le respinse tutte e propose invece un suo progetto. Una rumorosa presa di posizione dell'opinione pubblica costrinse la commissione giudicatrice a ripetere il concorso, e questa volta vinse Brunel. Successivamente Brunel scrisse al cognato, il politico Benjamin Hawes: "Di tutte le cose meravigliose che mi è capitato di fare, da quando sono sulla faccia della terra, credo che ieri mi sia trovato in una situazione splendida. Infatti, sono riuscito a ottenere l'unanimità in un'assemblea di quindici uomini che litigavano aspramente su di un argomento molto invitante alla contestazione". I lavori per il ponte iniziarono nel 1831 ma vennero sospesi a causa dei moti popolari di Bristol causati dall'arrivo di Sir Charles Wetherell a Clifton. I disordini provocarono l'allontanamento degli investitori e quindi mancanza di soldi per il progetto con conseguente cessazione dei lavori. Brunel non visse abbastanza per vedere il ponte finito, tuttavia i suoi colleghi e ammiratori della Institution of Civil Engineers ritennero che quell'opera poteva essere il monumento commemorativo di Brunel e infatti iniziarono a raccogliere nuovi fondi e a completare il progetto. I lavori ripresero nel 1862 e furono completati nel 1864, cinque anni dopo la morte di Isambard Brunel. Il ponte, tuttora in funzione, è attraversato da oltre quattro milioni di veicoli all'anno.
Brunel progettò molti ponti ferroviari, fra i quali sono da ricordare il Royal Albert Bridge sul fiume Tamar a Saltash vicino a Plymouth, un insolito ponte in legno vicino a Bridgwater, il Windsor Railway Bridge e il Maidenhead Railway Bridge sul Tamigi nel Berkshire. Questo ponte è ancora utilizzato da treni che sono circa dieci volte più pesanti di quelli che Brunel aveva preventivato dovessero utilizzare i suoi ponti. Nel 1845, venne aperta una passerella sospesa sul Tamigi vicino alla Charing Cross railway station. Questa passerella venne sostituita nel 1859 da un nuovo ponte ferroviario e le catene di sospensione vennero utilizzate per completare il ponte sospeso di Clifton. Lungo tutta la sua carriera di ingegnere ferroviario, ma soprattutto con la South Devon Railway Company e la Cornwall Railways per le quali era necessario fare lavori in economia e le cui tratte attraversavano terreni montuosi, Brunel fece ampio uso di legname per la costruzione di solidi viadotti;Lewis, Brian (2007-06-18). Brunel's timber bridges and viaducts. Hersham: Ian Allan Publishing. ISBN 978-0-7110-3218-7. che con gli anni, però, dovettero essere sostituiti perché era diventata antieconomica la fornitura di pini del Baltico.
Nel 1855 Brunel progettò il Royal Albert Bridge per le ferrovie della Cornovaglia, dopo che il Parlamento inglese bocciò il progetto di un traghetto ferroviario che doveva prestare servizio attraverso l'estuario di Hamoaze - dove sboccano i fiumi Tamar, Tavy e Lynher. Il ponte è costituito da due campate principali di 139 m e 30 m sopra il livello medio di alta marea e in più da diciassette campate molto più piccole di accesso dai due capi del ponte. Il ponte venne inaugurato dal principe Alberto, consorte della regina Vittoria, il 2 maggio 1859 e fu completato nell'anno della morte di Brunel.
Molti dei ponti costruiti da Brunel per la Great Western Railway vanno incontro a demolizione a causa della elettrificazione della linea. Il County Council del Buckinghamshire ha cercato di trovare altre soluzioni per salvare i rimanenti nove ponti della linea.
La Great Western Railway
Ai tempi di Isambard Brunel cominciò ad affermarsi l'uso della ferrovia come importante strumento di trasporto delle merci, per questo il giovane ingegnere si fece prendere dall'interesse per le costruzioni di linee e ponti ferroviari. Nel 1833, prima del completamento della galleria del Tamigi, Brunel fu nominato ingegnere capo della Great Western Railway, una delle meraviglie dell'epoca vittoriana, che collegava Londra a Bristol e in seguito a Exeter. La compagnia ferroviaria fu fondata a Bristol nel 1833 e venne riconosciuta giuridicamente con una legge del Parlamento nel 1835. Brunel sognava che i passeggeri potessero comprare un biglietto alla stazione Paddington di Londra e quindi viaggiare fino a New York passando dal treno della Great Western Railway al piroscafo Great Eastern in partenza dal porto di Neyland nel Galles. Brunel controllò personalmente l'intera lunghezza della tratta fra Londra e Bristol.
Brunel prese due controverse decisioni: usare uno scartamento ferroviario largo () che riteneva sarebbe stato più adatto per elevate velocità e scegliere per la linea un percorso che passava a nord di Marlborough Downs—una zona priva di città importanti, pur offrendo potenziali collegamenti con Oxford e Gloucester—e quindi seguire il corso del Tamigi fino a Londra. La sua decisione di utilizzare lo scartamento largo suscitò controversie in quanto quasi tutte le linee ferroviarie britanniche usavano lo scartamento ferroviario standard. Brunel rispose alle critiche sostenendo che la sua era una decisione che si rifaceva al tipo di binario per carrelli da miniera considerato da George Stephenson prima ancora di effettuare il primo trasporto passeggeri. Brunel dimostrò sia attraverso calcoli sia con una serie di prove che lo scartamento largo era la dimensione ottimale per ottenere velocità più elevatePudney, John (1974). Brunel and His World. Thames and Hudson. ISBN 978-0-500-13047-6. e un viaggio più sicuro e confortevole per i passeggeri. Inoltre lo scartamento largo consentiva il passaggio di carri merci più larghi e quindi una maggiore capacità di trasporto.Ollivier, John (1846). The Broad Gauge: The Bane of the Great Western Railway Company.
Basandosi sull'esperienza acquisita da Brunel nella costruzione della galleria del Tamigi, la Great Western conseguì una serie di notevoli successi—costruzione di viadotti, stazioni appositamente progettate e grandi gallerie tra cui il Box Tunnel, che passa attraverso la Box Hill nel Wiltshire e che all'epoca era la galleria ferroviaria più lunga al mondo.Dumpleton and Miller (2002), p. 20 Vi è un aneddoto sul Box Tunnel secondo il quale la galleria sarebbe stata deliberatamente orientata da Brunel in modo che il 9 aprile, giorno del suo compleanno, il sole che sorge sia visibile attraverso la galleria.Williams, Archibald (1904). The Romance of Modern Locomotion. C. A. Pearson Ltd. Su questa possibilità ci sono state varie prese di posizione, pro e contro, comunque Angus Buchanan ha scritto (2006, p. 226): "...Io non ho trovato alcuna prova documentale circa la tanto ripetuta storia che Brunel allineò il Box Tunnel in modo che la luce del sole nascente ci passi attraverso nel giorno del suo compleanno, anche se un attento esame dimostra che potrebbe davvero accadere resta il fatto che è certamente un affascinante aneddoto".