Marc Isambart Brunel, ou encore Marc Isambard Brunel, né le à Hacqueville (village en Normandie) et mort le à Londres, est un ingénieur franco-britannique, né français, installé au Royaume-Uni. Il préférait le prénom d'IsambartL’orthographe exacte de son nom est : Marc Isambart Brunel. Marc Isambart orthographiait parfois son prénom avec un « d » à la fin. Dans un courrier du , il rappelle que cette orthographe (avec un t) correspondait à celle de son acte de baptême. Le nom de son fils Isambard Kingdom Brunel est orthographié avec un « d » final., mais on le nomme généralement Marc Brunel, afin d'éviter toute confusion avec son fils, l'ingénieur britannique Isambard Kingdom Brunel.
Fils cadet d’un riche fermier de Normandie établi près de Gisors, Marc Brunel se destinait à l’origine à la prêtrise, avant d’opter, pour des raisons pratiques, pour la marine où il servit quelque temps avant d’émigrer en 1793. Il résida six ans aux États-Unis où il exécuta d’importants travaux comme ingénieur en chef de la ville de New York à partir de 1796, notamment le . En 1799, il s'installa en Angleterre où il épousa Sophia Kingdom. Il fit fortune grâce à l'invention de plusieurs machines ingénieuses, entre autres une machine à fabriquer les poulies pour la marine, une scierie de bois d’acajou et de marqueterie, un moulin à scier pour l’arsenal de Chatham.
On lui doit le tunnel sous la Tamise, premier tunnel connu à avoir été construit sous une rivière navigable. (1842).
Il est membre de la Société royale de Londres et correspondant de l’Institut de France.
Début de sa vie en France
Marc Brunel était le deuxième fils de Jean-Charles Brunel et de Marie-Victoire Lefebvre. Jean-Charles Brunel était un fermier prospère d'Hacqueville, en Normandie. Marc est né à la ferme familiale : il était d'usage, dans ces familles aisées, que le premier fils hérite de la ferme et que le deuxième accède au sacerdoce. Dans cette idée, son père commença à lui donner une éducation classique, mais il montrait peu de goût pour le grec ou le latin et se distinguait plutôt par sa maîtrise du dessin et des mathématiques. Il était également très doué pour la musique, dès son plus jeune âge.
vignette|Un quadrant mobile (1815).
À l'âge de onze ans, il fut envoyé au séminaire de Rouen. Le supérieur du séminaire lui permit d'apprendre la menuiserie et il atteignit rapidement le niveau d'un ébéniste. Il était attiré par le port de Rouen et y faisait des esquisses de navires. Comme il ne montrait aucun désir de devenir prêtre, son père l'envoya chez des parents, à Rouen, où un ami de la famille l'initia aux questions de la construction navale. En 1786, à la suite de cet enseignement, Marc devint élève officier de marine sur une frégate française et, pendant son service, visita les Indes occidentales à plusieurs reprises. Il conçut pour lui-même un quadrant de laiton et d'ivoire, qu'il utilisa au cours de son service..
Au cours du service de Brunel à l'étranger, la Révolution française éclata, en 1789. En , la frégate de Brunel solda la paye de son équipage, et Brunel retourna vivre à Rouen avec sa famille. Il fut un sympathisant royaliste. En , visitant Paris pendant le procès de Louis XVI, Brunel prédit imprudemment en public la chute de Robespierre. Il eut la chance de sortir de Paris en vie, et s'en retourna à Rouen. Toutefois, il lui apparut évident qu'il devait quitter la France. Au cours de son séjour à Rouen, Brunel avait rencontré Sophie Kingdom, une jeune Anglaise qui était orpheline et travaillait comme gouvernante. Malheureusement, il fut forcé de la laisser derrière lui lorsqu'il gagna précipitamment Le Havre pour s'embarquer à bord du navire américain Liberty, à destination de New York.
Séjour en Amérique
Brunel arriva à New York le , et se rendit ensuite à Philadelphie et à Albany. Il s'impliqua dans un programme de liaison du fleuve Hudson avec le Lac Champlain par un canal, et présenta également un projet pour le nouveau Capitole qui devait être construit à Washington. Les juges furent très impressionnés par sa conception, mais son projet ne fut pas retenu..
En 1796, après avoir pris la citoyenneté américaine, Brunel fut nommé ingénieur en chef de la ville de New York. Il y conçut plusieurs maisons, les quais de bâtiments commerciaux, un arsenal et une usine de canons. Il n'existe plus aucun document officiel concernant les projets qu'il a réalisés à New York : il est probable que les documents ont été détruits dans les émeutes de 1863.
En 1798, au cours d'une conversation pendant un dîner, Brunel apprit les difficultés que la Royal Navy éprouvait à obtenir les poulies dont elle avait besoin chaque année pour équiper ses navires. Chacune d'elles était faite à la main. Brunel produisit rapidement le plan d'une machine qui permettrait d'automatiser la fabrication de ces poulies. Il décida de se rendre en Angleterre et de soumettre son invention à l'Amirauté. Il s'embarqua pour l'Angleterre le avec une lettre d'introduction au ministre de la marine et, le , son navire, le Halifax, atterrit à Falmouth (Cornouailles).
Sa vie en Angleterre Mariage thumb|Portrait par Edward Villiers Rippingille
Durant le séjour de Marc Brunel en Amérique, Sophie Kingdom était restée à Rouen et, pendant la Terreur, elle fut arrêtée comme une espionne anglaise, attendant chaque jour d'être exécutée. Elle ne fut sauvée que par la chute de Robespierre, en . En , Sophie réussit à quitter la France et parvint à Londres..
Lorsque Brunel arriva d'Amérique, il se rendit immédiatement à Londres et reprit contact avec Sophie. Ils se marièrent le à St Andrew, Holborn. En 1802, Sophie donna naissance à leur premier enfant, une fille, Sophia. En 1804, Sophie eut à une autre fille, Emma. Enfin, le , Sophie donna naissance à un fils, baptisé Isambard Kingdom, destiné à être un des plus grands ingénieurs au monde.
Poulies de marine et machines de sciage vignette|upright=0.8|Poulie de marine.
Au cours de l'été 1799, Brunel fut présenté à Henry Maudslay, talentueux fabricant de machines-outils qui avait travaillé au titre de gestionnaire de Joseph Bramah, mais s'était récemment mis à son compte dans le monde des affaires. Il est bien l'homme le plus apte à aider Brunel dans ses projets. Maudslay fit des modèles opérants de sa machine à fabriquer les poulies de marine, et Brunel rencontra Samuel Bentham, inspecteur général des travaux maritimes. En , Bentham donna son approbation pour l'installation des machines de fabrication de poulies de Brunel aux Portsmouth Block Mills.
L'avantage de la machine de Brunel sur la méthode existante est que la fabrication des poulies pouvait être réalisée par des ouvriers non qualifiés pour une production dix fois supérieure. Au total, quarante-cinq machines furent installées à Portsmouth et, en 1808, l'usine fut en mesure de produire poulies par an. Malheureusement pour Brunel, l'Amirauté mit du temps pour effectuer le paiement, alors que Brunel avait dépensé plus de £ de ses propres deniers. En , il fut convenu de payer à Brunel un acompte de £, et ce n'est que deux ans plus tard qu'il fut enfin procédé à un paiement d'un peu plus de £.
Brunel fut un ingénieur mécanicien renommé et a beaucoup contribué à développer les machines de sciage, obtenant des contrats avec des entreprises du gouvernement britannique à Chatham et avec les chantiers navals de Woolwich, en s'appuyant sur son succès aux Portsmouth Block Mills. Il construisit lui-même une scierie à Battersea, Londres (incendiée en 1814 et reconstruite en 1816), qui était conçue pour produire des placages, et il construisit également d'autres scieries pour des entrepreneurs privés. Il a aussi développé des machines pour la production de masse de bottes militaires, mais avant qu'il ait pu atteindre la pleine production, la demande cessa brusquement en raison de la fin des guerres napoléoniennes. Brunel fut nommé membre de la Royal Society en 1814.
En prison pour dettes Brunel n'était pas un très bon homme d'affaires : il s'est souvent engagé dans des projets qui se sont avérés non rentables. Au début de 1821, il était couvert de dettes et, en mai de cette année-là, il fut arrêté, jugé et incarcéré à la prison de King's Bench, une prison pour dettes située à Southwark. Les détenus de ces prisons pour dettes étaient autorisés à avoir leur famille avec eux, et Sophie accompagna son mari. Brunel y passa 88 jours. Comme le temps passait et qu'il estimait n'avoir aucune chance d'obtenir sa libération, Brunel entama une correspondance avec Alexandre de Russie sur la possibilité de s'établir avec sa famille à Saint-Pétersbourg, pour travailler pour le tsar. Dès que l'on apprit que le Royaume-Uni risquait de perdre un de ses plus éminents ingénieurs, des personnalités influentes, comme le duc de Wellington, commencèrent à presser le gouvernement de faire quelque chose. Pour finir, le gouvernement consentit une subvention de pour effacer les dettes de Brunel, à condition qu'il abandonne tout projet d'aller vivre en Russie. En conséquence, Brunel fut libéré de prison au mois d'août..
Tunnel sous la Tamise
vignette|upright=1|Le tunnelier inventé par Marc Brunel. vignette|upright=0.85|Thames Tunnel en travaux, 1830. vignette|Thames Tunnel, réservé aux piétons avant 1869. vignette|Thames Tunnel en 2005, vue de la station « Wapping » (métro de Londres, East London line). vignette|Plaque commémorant les Brunel père et fils, à l'entrée du tunnel sous la Tamise.
En 1805, la Thames Archway Company fut constituée pour la construction d'un tunnel sous la Tamise entre Rotherhithe et Limehouse. Richard Trevithick, le célèbre ingénieur, fut engagé par l'entreprise pour construire le tunnel. Pour ce faire, il engagea des mineurs de Cornouailles. En 1807, le tunnel rencontra des sables mouvants et les conditions devinrent très difficiles et dangereuses. Finalement, le tunnel fut abandonné après un peu plus de , et l'opinion d'experts dirigés par William Jessop fut qu'un tel tunnel était impraticable..
Brunel avait déjà établi des plans pour un tunnel sous la rivière Neva, en Russie, mais le projet n'avait jamais été concrétisé. En 1818, Marc Brunel déposa un brevet pour un système de tunnelier. C'était un bouclier renforcé de fonte derrière lequel les mineurs travaillaient dans des compartiments séparés, creusant le tunnel de face. De temps en temps, le bouclier était avancé par grandes étapes, tandis que les parois du tunnel déjà creusé en arrière seraient recouvertes d'un revêtement constituée d'anneaux de fonte. On prétend que Brunel trouva son inspiration dans la manière d'opérer du taret, Teredo navalis, qui a la tête protégée par une coquille lorsqu'il fore le bois des navires. L'invention de Brunel servit de base pour les boucliers utilisés pour le creusement du métro de Londres et de nombreux autres tunnels. Brunel était si convaincu qu'il pourrait utiliser un tel tunnelier pour creuser un tunnel sous la Tamise qu'il écrivit à toutes les personnes d'influence qui pourraient être intéressées. Enfin, en , une réunion eut lieu et actions de 50 livres chacune furent souscrites. En , la Thames Tunnel Company fut constituée. Le tunnel était prévu pour le trafic hippomobile.
Les travaux commencèrent en , et consistèrent d'abord à creuser un puits vertical de cinquante pieds de diamètre sur la rive de Rotherhithe. Cela fut réalisé par la construction d'un anneau de métal d'un diamètre de cinquante pieds, sur lequel fut construite une tour circulaire de brique. Comme la tour gagnait en hauteur, son poids enfonçait l'anneau dans le sol, tandis que des ouvriers retiraient la terre du centre de l'anneau. Ce puits vertical fut achevé en , et le tunnelier, qui avait été fabriqué à Lambeth par les usines d'Henry Maudslay, fut ensuite assemblé au fond. Maudslay fournit également les pompes à vapeur pour l'évacuation des eaux d'infiltration.