Как се изгражда тунел на метрото под вода?

Виждане на тунела Умение и решителност.
  • Тунел Joralemon Street от пощенска картичка от 1913 година. Публичен домейн.

    В началото на 2019 г. влакът L в Ню Йорк ще бъде спрян за 15 месеца, за да поправи щетите, причинени по време на урагана 'Санди'. Преди затварянетоMediaMenteще предоставя подходящи актуализации и предложения за политики, както и профили на членовете на общността и бизнеса по засегнатия маршрут в поредица, която наричаме Tunnel Vision. Прочетете повече за проекта тук .

    В понеделник сутринта системата на метрото в Ню Йорк отново имаше срив. Този път , това беше проблем със сигнала в Рокфелер център и разследване в центъра на Манхатън, което предизвика ефект на пеперуда, който остави редица линии зад себе си. „Честит понеделник сутрин @NYCTSubway!“ един ездач написа в Twitter , със снимка на натъпкана платформа на метрото. 'Оправи това лайно.'

    Често пъти, когато мислим за подлези, това са най-видимите точки на натиск - неизправност на сигнала, пренаселеност, закъсали влакове и т.н. Но толкова много от тези проблеми са свързани със самата инфраструктура. Като най-голямата система на метро в света, Ню Йорк има повече от 800 мили писта преминавайки през него, което означава, че възможностите за провал са далеч по-големи от средния ви град.

    И никъде тази област не е по-уязвима, отколкото под водата.

    Метросистемата на Ню Йорк има 16 тунелни връзки под метрото под водни тела, ако преброим по-малки пропуски, като Нютаун Крийк и река Харлем. Този брой нараства, ако добавим в тунелите за Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit и Amtrak. Когато ураганът 'Санди' удари, през 2012 г. голям брой от тези тунели бяха наводнени, като ги деактивираха напълно, докато работниците не успяха да изпомпват водата. Тунелът на улица Монтегю, който поема влаковете N и R между Манхатън и Бруклин под Ийст Ривър, трябваше да бъде затворен за 13 месеца , за цялостна реконструкция. Canarsie Tube, която транспортира L, сега е изправена пред подобна съдба.

    Но за да разберем защо или как тези тунели са станали толкова уязвими, е необходимо да се разбере въпрос, който ездачите на метрото (включително и аз абсолютно) често не си задават въпроса - как изобщо са построени?

    Когато зададох този въпрос на Майкъл Хородничану, той веднага даде пояснение: Тунелите на метрото в Ню Йорк не са непременно „под вода“, а по-скоро под коритото на реката. Освен, добавя той, 63-ия уличен тунел, който превозва влака F до остров Рузвелт. Този беше сглобен на юг, изплува до Ню Йорк и съвсем буквално отпадна в окопи, вкопани в Ийст Ривър, с мръсотия, камък и бетонни плочи, поставени отгоре с течение на времето. (Така че, ако се потопите достатъчно дълбоко, щяхте да ударите тунела? „Не, защото те са всички покрити“, каза ми той. Знам, тъп въпрос.)

    Хородничану щеше да знае - в продължение на девет години той беше ръководител на капиталното строителство на Столичния транзитен орган (МТА), надзиравайки две от най-големите разширения на системата от десетилетия: удължаването на 7 влака до Хъдсън Ярдс и първата фаза на метрото на Второто авеню (Той се оттегли тази година.) Но те, разбира се, бяха построени през 21 век, използвайки съвременни технологии, които не бяха налични в началото на 20-ти, когато по-голямата част от системата на метрото, каквато я познаваме е построен.

    Канарсиевата тръба, отворена през 1924 г., е построена по същия начин, както повечето тунели на метрото на града, казва Хородничану. Работниците щяха да копаят на ръка през коритото на реката, поставяйки чугунени пръстени около тях, докато вървят. Меката кал беше лесна за прекопаване, но силно проницателна; трябваше да се постави щит отпред, за да се блокира водата, което позволява на работниците да продължат. След като физическият тунел е построен, е добавен втори слой бетон, който да го запечата.

    Но все пак този материал не винаги е валиден. 'Няма такова нещо като тунел, който да няма течове', заяви Хородничану. „Не съществува. В крайна сметка водата намира своя път. ' Особено в тунели, построени преди повече от сто години. И след като водата попадне, тя засяга всичко, което е вътре в тунела - сигналите, светлините и всички други електрически съоръжения, които могат да превърнат пътуването в понеделник сутринта в адски огън.

    „Не е толкова сложно да се отстранят течовете. По-сложно е да се промени всичко, което е там “, добавя Хородничану. - В тунелите тези пейки са от едната страна, пейката за евакуация. Вътре в тази пейка има милиони тръби, които носят всякакви системи, и номер едно, те са стари. Така че понякога бетонът се руши, защото е стар и е бил изложен, още повече сега с влага, но след това вода, която е влязла. '

    Хородничану казва, че работата, планирана по време на спирането на влака L, ще се справи с тези две проблемни области, със съвременен материал, който затваря проникването на вода отвън, и цялостно преоборудване на комуналните услуги, които минават през тунела. Последното отнема много време, казва той, изисквайки множество сделки, които трябва да работят заедно, за да стартират всичко и да работят бързо. Завършването след 15 месеца - графикът, даден от MTA за работата на тунела - „е изпълним, но амбициозен“, добави той.

    Един от основните проблеми тогава беше и въздушното налягане. Известно е, че при изграждането на тунела, водещ до Бруклинския мост, поне пет работници загинаха от „завоите“ или декомпресивна болест. При друг повод щит 'издухнал' поради задържащо налягане, изпращайки човек на име Ричард Крийдън да се издигне от тунела за влакове 4 и 5, в Ийст Ривър и нагоре във въздуха. Той оцеля и стана местна легенда.

    Тунелите през 2017 г., разбира се, са изградени малко по-различно. Добър пример е Проект за тунел Хъдсън , план за изграждане на два нови тунела под Хъдсън, за да замени съществуващата вековна структура, обслужваща Amtrak, и New Jersey Transit. Много хора може би познават предшественика на по-голямата Gateway Program, проект ARC (Достъп до ядрото на региона), който губернаторът на Ню Джърси Крис Кристи потъна, ядосвайки по-голямата част от държавата си в процеса. (Мрънкането над изходящия губернатор е фонов шум при всеки забавен влак на NJ Transit.)

    „Тунелът на река Хъдсън, който съществува сега, е все по-ненадежден и е единствената точка на провал за 10% от БВП на нацията“, каза ми Крейг Шулц, говорител на програмата Gateway. „Четиристотин и петдесет влака на ден, 200 000 пътувания до населено място и пътници всеки ден, разчитат на този 106-годишен актив. Това нещо е построено преди отплаването на Титаник, когато братята Райт преминават от Модел А към флаер Модел Б.

    Шулц, както и много други, го определя като „най-спешната инфраструктурна програма в Америка“. 'Трябва да бъде заменен', добави той. „Трябва да бъде възстановен отвътре навън и няма алтернатива.“

    За да направите това, проектирането на тунела на река Хъдсън включва четири тунелни пробивни машини (TBM), които, ако вече не сте го направили видях видеоклиповете , всъщност са тези масивни тренировки, които приличат на нещо, което бихте видяли някой да кара Бесен Макс. Към ТБМ са прикрепени конвейерни ленти, които извеждат речната тор и скала. Тъй като машината се пробива по-дълбоко в земята, работниците следват отзад, добавяйки декора, като осветлението, коловозите и бетонните покрития.

    Двата тунела са дълги три мили и изискват по два TBM, които са изработени по поръчка за съответния терен. Палисейдът, през който ще премине единият тунел, има твърда скална повърхност, изискваща различна режеща глава от другия тунел под коритото на реката. Изграждането и експлоатацията на TBM съставляват значителна част от оценката на проекта Цена от 12,9 милиарда долара . (Проектът в момента завършва своята декларация за въздействието върху околната среда и очаква финансиране.)

    Като се има предвид тази технология, може да се чудите как тунелите на метрото, построени на ръка преди близо сто години, са поддържали милиарди пътници за толкова дълго време. Но това не е оригиналният дизайн, който причинява някой от проблемите. 'Просто той е стар и както добре знаете, Ню Йорк не затваря подлезите си', Майкъл Вайцнер, архитект в Michielli + Wyetzner, който има написано по темата , каза ми. Той е в непрекъсната експлоатация, което го прави още по-предизвикателно и поставя повече износване върху него. '

    Всъщност той твърди, че структурното инженерство, което е влизало в тези тунели, е било „наистина брилянтно“, чудо на строежа от индустриалната епоха. След това спомена методът на изрязване и покриване използва се под градските улици, не по-далеч от подземието; инженерите изрязаха окопи отстрани на пътя, вдигнаха цимента, положиха релси и след това върнаха пътя отгоре. „Това е много американски. Това е много Ню Йорк - продължи той. 'Това е прагматично и много, & apos; Просто го свършете!' Apos; И след това щяха да го украсят с няколко хубави плочки, от които някак си ритнах.

    Но както при всяка инженерна конструкция, добави Wyetzner, неговите комунални услуги се нуждаят от поддръжка - нещо, което според критиците агенцията не е финансирала правилно от десетилетия. И резултатът от това бе видян от милиони пътници в понеделник сутринта. 'Това е като кола - ако поддържате колата си, тя ще продължи много по-дълго, отколкото ако не правите нищо', каза ми Wyetzner. „Ето какво наистина причинява закъсненията и повредите. Без поддръжка всичко има тенденция да се разпада наведнъж. ' Следвайте Джон Сурико нататък Twitter .

    По-ранна версия на тази статия показва погрешно годината, когато ураганът 'Санди' удари Ню Йорк. Беше 2012, а не 2013.