Jak zbudować tunel metra pod wodą?

Wizja tunelu Umiejętność i determinacja.
  • Tunel Joralemon Street z pocztówki z 1913 roku. Domena publiczna.

    Na początku 2019 r. pociąg L w Nowym Jorku zostanie wyłączony na 15 miesięcy, aby naprawić szkody wyrządzone podczas huraganu Sandy. Przed zamknięciemMediaMentebędzie dostarczać istotne aktualizacje i propozycje zasad, a także profile członków społeczności i firm wzdłuż dotkniętej trasy w serii, którą nazywamy Tunnel Vision. Przeczytaj więcej o projekcie tutaj .

    W poniedziałek rano w nowojorskim metrze doszło do kolejnego krachu. Tym razem , to był problem z sygnałem w Rockefeller Center i śledztwo w centrum Manhattanu, które spowodowały efekt motyla, który pozostawił wiele linii pod ziemią zablokowanych. „Szczęśliwego poniedziałku rano @NYCTSubway!” jeden jeździec napisał na Twitterze , z załączonym zdjęciem zatłoczonej platformy metra. – Napraw to gówno.

    Często, gdy myślimy o metrze, są to najbardziej widoczne punkty nacisku – awarie sygnału, przepełnienie, hamujące pociągi itp. Ale tak wiele z tych problemów jest związanych z samą infrastrukturą. Jako największy na świecie system metra, Nowy Jork ma: ponad 800 mil toru biegnie przez nie, co oznacza, że ​​możliwości porażki są znacznie większe niż w przeciętnym mieście.

    I nigdzie ten obszar nie jest bardziej wrażliwy niż pod wodą.

    Nowojorski system metra ma 16 połączeń tuneli metra pod zbiornikami wodnymi, jeśli liczymy mniejsze luki, takie jak Newtown Creek i Harlem River. Ta liczba wzrośnie, jeśli dodamy tunele dla Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit i Amtrak. Kiedy w 2012 r. uderzył huragan Sandy, duża liczba tych tuneli została zalana, co spowodowało ich całkowite wyłączenie do czasu, gdy pracownicy byli w stanie wypompować wodę. Tunel Montague Street, którym kursują pociągi N i R między Manhattanem a Brooklynem pod East River, musiał zostać zamknięty na 13 miesięcy , do całkowitej rekonstrukcji. Podobny los czeka teraz Canarsie Tube, który transportuje L.

    Ale aby zrozumieć, dlaczego lub w jaki sposób te tunele stały się tak wrażliwe, trzeba zrozumieć pytanie, które pasażerowie metra (w tym ja sam) często sobie nie zadają – jak zostały w ogóle zbudowane?

    Kiedy zadałem to pytanie Michaelowi Horodniceanu, od razu wyjaśnił: Tunele metra w Nowym Jorku niekoniecznie są „pod wodą”, ale raczej pod korytem rzeki. Z wyjątkiem, dodaje, tunelu 63rd Street, którym kursuje pociąg F na wyspę Roosevelt. Ten był prefabrykowany na południu, popłynął do Nowego Jorku i dosłownie spadła do rowów wykopanych w East River, z ziemią, kamieniem i betonowymi płytami z czasem ułożonymi na wierzchu. (Więc jeśli zanurkujesz wystarczająco głęboko, trafisz do tunelu? „Nie, ponieważ wszystkie są zakryte”, powiedział mi. Wiem, głupie pytanie.)

    Horodniceanu wiedział – przez dziewięć lat był szefem Capital Construction w Metropolitan Transit Authority (MTA), nadzorując dwie z największych od dziesięcioleci rozbudowy systemu: przedłużenie 7 pociągów do Hudson Yards i pierwszą fazę metro przy Drugiej Alei (zrezygnował w tym roku). Ale te, oczywiście, zostały zbudowane w XXI wieku, przy użyciu nowoczesnej technologii, która nie była dostępna na przełomie XIX i XX wieku, kiedy większość systemu metra, jaki znamy został skonstruowany.

    Metra Canarsie, otwarta w 1924 roku, została zbudowana w taki sam sposób, jak większość tuneli metra w mieście, mówi Horodniceanu. Robotnicy przekopywali się ręcznie przez koryto rzeki, umieszczając wokół siebie żeliwne pierścienie. Miękkie błoto było łatwe do przekopania, ale bardzo przepuszczalne; tarcza musiała być umieszczona z przodu, aby zablokować wodę, pozwalając robotnikom kontynuować. Po zbudowaniu fizycznego tunelu dodano drugą warstwę betonu, aby go uszczelnić.

    Ale i tak ten materiał nie zawsze się sprawdza. „Nie ma czegoś takiego jak tunel, w którym nie ma przecieków” – oświadczył Horodniceanu. „To nie istnieje. W końcu woda znajdzie swoją drogę. Zwłaszcza w tunelach, które zostały zbudowane ponad sto lat temu. A kiedy woda dostanie się do środka, wpływa na wszystko, co znajduje się w tunelu — na sygnały, światła i wszystkie inne urządzenia elektryczne, które mogą zamienić poniedziałkowe dojazdy do pracy w ogień piekielny.

    „Naprawienie przecieków nie jest takie skomplikowane. Bardziej skomplikowana jest zmiana wszystkiego, co się tam znajduje” – dodaje Horodniceanu. - W tunelach masz te ławki po jednej stronie, ławkę ewakuacyjną. Wewnątrz tej ławki znajdują się dziesiątki milionów rurek, które przenoszą wszelkiego rodzaju systemy, a po pierwsze, są stare. Więc czasami beton się kruszy, bo jest stary i był odsłonięty, tym bardziej teraz z wilgocią, ale potem z wodą, która dostała się do środka”.

    Horodniceanu mówi, że prace zaplanowane podczas postoju pociągu L rozwiążą te dwa problematyczne obszary, z nowoczesnym materiałem, który zatyka penetrację wody na zewnątrz oraz całkowitym ponownym okablowaniem mediów biegnących przez tunel. Ten ostatni jest czasochłonny, mówi, wymaga wielu transakcji, które muszą działać razem, aby wszystko działało szybko. Ukończenie za 15 miesięcy – harmonogram podany przez MTA dla prac w tunelu – jest wykonalny, ale ambitny – dodał.

    Jednym z głównych problemów w tamtych czasach było również ciśnienie powietrza. Słynne, gdy buduje się tunel prowadzący na Most Brookliński, co najmniej pięć robotnicy zginęli od „zakrętów”, lub choroba dekompresyjna. Przy innej okazji tarcza „wystrzeliła”; ze względu na stłumiony nacisk, wysłanie człowieka o imieniu Richard Creedon w górę z tunelu kolejowego 4 i 5, do East River i w powietrze. Przeżył i stał się lokalną legendą.

    Tunele w 2017 roku są oczywiście budowane nieco inaczej. Dobrym przykładem jest Projekt tunelu Hudsona , plan budowy dwóch nowych tuneli pod rzeką Hudson w celu zastąpienia istniejącej stuletniej konstrukcji obsługującej Amtrak i New Jersey Transit. Wiele osób może znać poprzednika większego programu Gateway, projekt ARC (Access to Region's Core), który zatopił gubernator New Jersey Chris Christie, wkurza większość swojego stanu w trakcie. (Narzekania na ustępującego gubernatora są hałasem w tle każdego opóźnionego pociągu NJ Transit.)

    „Tunel rzeki Hudson, który obecnie istnieje, jest coraz bardziej zawodny i stanowi pojedynczy punkt awarii dla 10 procent krajowego PKB” – powiedział mi Craig Schulz, rzecznik programu Gateway. „Czterysta pięćdziesiąt pociągów dziennie, 200 000 podróży dojeżdżających do pracy i pasażerów każdego dnia polega na tym 106-letnim zasobie. Ta rzecz została zbudowana, zanim Titanic wypłynął w morze, kiedy bracia Wright przerzucili się z modelu A na model samolotu B”.

    Schulz, podobnie jak wielu innych, nazwał go „najpilniejszym programem infrastrukturalnym w Ameryce”. – Trzeba go wymienić – dodał. „Trzeba go odbudować od środka, a nie ma alternatywy”.

    Aby to zrobić, projekt tunelu rzeki Hudson obejmuje cztery maszyny do wytaczania tuneli (TBM), które, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś widziałem filmy , to w zasadzie te masywne wiertła, które wyglądają jak coś, co można zobaczyć, jak ktoś wjeżdża do środka Mad Max. Do TBM przymocowane są przenośniki taśmowe, które usuwają błoto rzeczne i skały. Gdy maszyna wbija się głębiej w ziemię, pracownicy podążają za nią, dodając wystrój, taki jak oświetlenie, tory i betonowe wykończenia.

    Oba tunele mają długość trzech mil i każdy wymaga dwóch TBM, które są budowane na zamówienie dla danego terenu. Palisady, przez które przejdzie jeden tunel, mają twardą powierzchnię skalną, co wymaga innej głowicy tnącej niż drugi tunel pod korytem rzeki. Budowa i eksploatacja TBM stanowią znaczną część szacowanej części projektu Cena 12,9 miliarda dolarów . (Projekt kończy obecnie deklarację oddziaływania na środowisko i oczekuje na finansowanie.)

    Biorąc pod uwagę tę technologię, można się zastanawiać, w jaki sposób ręcznie budowane tunele metra prawie sto lat temu obsługiwały miliardy pasażerów przez tak długi czas. Ale to nie oryginalny projekt jest przyczyną jakichkolwiek problemów. „Po prostu jest stary i jak dobrze wiesz, Nowy Jork nie zamyka swoich metra” – Michael Wyetzner, architekt w firmie Michielli+Wyetzner, który: napisane na ten temat , powiedział mi. Jest w ciągłym działaniu, co czyni go jeszcze większym wyzwaniem i bardziej go zużywa”.

    W rzeczywistości twierdzi, że inżynieria budowlana, która trafiła do tych tuneli, była „naprawdę genialna”, cud budowy epoki industrialnej. Następnie wspomniał metoda cut-and-cover używany pod ulicami miasta, nie dalej pod ziemią niż piwnica; Inżynierowie wycinali rowy na poboczu drogi, podnosili cement, układali tory, a następnie ponownie układali drogę na wierzchu. „To bardzo amerykańskie. To bardzo Nowy Jork – kontynuował. 'To pragmatyczne i bardzo, 'Po prostu zrób to!' A potem udekorowali go kilkoma ładnymi płytkami, co mnie trochę bawi.

    Ale jak w przypadku każdej konstrukcji inżynierskiej, dodał Wyetzner, jej narzędzia wymagają konserwacji – czegoś, czego, jak twierdzą krytycy, agencja nie finansowała właściwie od dziesięcioleci. A wynik tego zobaczyły miliony pasażerów w poniedziałek rano. „To jest jak samochód — jeśli będziesz go konserwować, będzie działał znacznie dłużej, niż gdybyś nic nie robił” — powiedział mi Wyetzner. „To właśnie powoduje opóźnienia i awarie. Bez konserwacji wszystko od razu się psuje”. Śledź Johna Surico na Świergot .

    Wcześniejsza wersja tego artykułu błędnie przedstawiała rok, w którym huragan Sandy uderzył w Nowy Jork. To był rok 2012, a nie 2013.