Hvordan bygger man en tunnel under vand?

Tunnelsyn Dygtighed og beslutsomhed.
  • Joralemon Street Tunnel fra et postkort fra 1913. Offentligt domæne.

    I begyndelsen af ​​2019 lukker L-toget i New York City ned i 15 måneder for at reparere skader forårsaget under orkanen Sandy. Frem til lukningen vilMediaMentelevere relevante opdateringer og politiske forslag samt profiler for medlemmer af samfundet og virksomheder langs den berørte rute i en serie, vi kalder Tunnel Vision. Læs mere om projektet her .

    Mandag morgen havde New York Citys metrosystem endnu en nedsmeltning. Denne gang , det var et signalproblem i Rockefeller Center og en undersøgelse i Downtown Manhattan, der forårsagede en sommerfugleeffekt, der efterlod et antal linjer fast under jorden. 'Glad mandag morgen @NYCTSubway!' en rytter skrev på Twitter , med et foto af en sammenstoppet undergrundsplatform. 'Fix dette lort.'

    Ofte når vi tænker på undergrundsbaner, er disse de mest synlige trykpunkter — signalfejlene, overbelægningen, sluggetogene osv. Men så mange af disse problemer er knyttet til selve infrastrukturen. Som verdens største metrosystem har New York gjort mere end 800 miles spor løber igennem det, hvilket betyder, at mulighederne for fiasko er langt større end din gennemsnitlige by.

    Og ingen steder er dette område mere sårbart end under vand.

    New York City metrosystem har 16 metro tunnelforbindelser under vandområder, hvis vi tæller mindre huller som Newtown Creek og Harlem River. Dette antal vokser, hvis vi tilføjer tunneler til Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit og Amtrak. Da orkanen Sandy ramte, i 2012, blev et stort antal af disse tunneler oversvømmet og deaktiverede dem helt, indtil arbejdere var i stand til at pumpe vandet ud. Montague Street Tunnel, der tager N- og R-togene mellem Manhattan og Brooklyn under East River, måtte lukkes i 13 måneder , til komplet genopbygning. Canarsie Tube, der transporterer L, står nu over for en lignende skæbne.

    Men for at forstå hvorfor eller hvordan disse tunneler blev så sårbare, kræver det forståelse af et spørgsmål, som metro-kørere (jeg selv absolut inkluderet) ofte ikke spørger os selv om - hvordan blev de overhovedet bygget?

    Da jeg stillede dette spørgsmål til Michael Horodniceanu, gjorde han straks en afklaring: Metrotunnellerne i New York er ikke nødvendigvis 'under vandet', men snarere under flodlejet. Bortset fra tilføjer han 63rd Street Tunnel, der fører F-toget til Roosevelt Island. Den ene var præstøbt i syd, flød op til New York og bogstaveligt talt faldet i skyttegrave gravet ned i East River med snavs, sten og betonplader placeret ovenpå over tid. (Så hvis du dykker dybt nok, ramte du tunnelen? 'Nej, for de er alle dækket,' sagde han til mig. Jeg ved, dumt spørgsmål.)

    Horodniceanu ville vide - i ni år fungerede han som chef for kapitalbyggeri for Metropolitan Transit Authority (MTA) og ledede to af systemets største udvidelser i årtier: 7-togforlængelsen til Hudson Yards og den første fase af Second Avenue Subway (han trådte tilbage i år.) Men disse blev naturligvis bygget i det 21. århundrede ved hjælp af moderne teknologi, der ikke var tilgængelig ved begyndelsen af ​​det 20., da det meste af metrosystemet, som vi kender det blev konstrueret.

    Canarsie Tube, der blev åbnet i 1924, blev bygget på samme måde som de fleste af byens metrostunneler var, siger Horodniceanu. Arbejdere gravede manuelt gennem flodlejet og placerede støbejernsringe omkring dem, mens de gik. Det bløde mudder var let at grave igennem, men meget gennemtrængeligt; et skjold skulle placeres foran for at blokere vand, så arbejderne kunne fortsætte. Når den fysiske tunnel var konstrueret, blev der tilføjet et andet lag af beton for at forsegle det.

    Men alligevel holder det materiale ikke altid. 'Der er ikke sådan noget som en tunnel, der ikke har lækager,' erklærede Horodniceanu. 'Det findes ikke. Til sidst finder vand sin vej. ' Især i tunneler, der blev bygget for mere end hundrede år siden. Og når der kommer vand ind, påvirker det alt, hvad der er inde i tunnelen - signalerne, lysene og alle de andre elforsyninger, der kan gøre en mandag morgenpendling til et helvede.

    'Det er ikke så kompliceret at rette lækagerne. Det er mere kompliceret at ændre alt, hvad der er der, 'tilføjer Horodniceanu. 'I tunnellerne har du disse bænke på den ene side, evakueringsbænken. Inde i denne bænk er gazillioner af rør, der bærer alle slags systemer, og nummer et, de er gamle. Så nogle gange smuldrer betonen, fordi den er gammel og blev udsat, endnu mere nu med fugtighed, men så vand, der kom ind. '

    Horodniceanu siger, at det arbejde, der er planlagt under nedlukningen af ​​L-toget, vil adressere disse to problemområder med moderne materiale, der tilslutter vandindtrængning på ydersiden og en total omkobling af de forsyningsselskaber, der løber gennem tunnelen. Sidstnævnte er tidskrævende, siger han og kræver flere handler, der skal arbejde sammen, for at få alt i gang hurtigt. Færdiggørelse om 15 måneder - den tidslinje, som MTA giver for tunnelens arbejde - er mulig, men ambitiøs, tilføjede han.

    Et af de største problemer dengang var også lufttryk. Famous, når man bygger tunnelen, der fører op til Brooklyn Bridge, mindst fem arbejdere døde af 'bøjningerne' eller dekompressionssygdom. Ved en anden lejlighed blæste et skjold & apos; på grund af opsamlet tryk, sender en mand ved navn Richard Creedon skyhøje ud af 4 og 5 togtunnelen, ind i East River og op i luften. Han overlevede og blev en lokal legende.

    Tunneler i 2017 er naturligvis bygget lidt anderledes. Et godt eksempel er Hudson Tunnel Project , en plan om at bygge to nye tunneler under Hudson for at erstatte den eksisterende århundredegamle struktur, der betjener Amtrak, og New Jersey Transit. Mange mennesker kender måske det større Gateway-programs forgænger, ARC (Access to Region's Core) -projektet, som New Jersey-guvernør Chris Christie sænkede, pissing et flertal af hans stat i processen. (Grumling over den afgående guvernør er baggrundsstøj på ethvert forsinket NJ Transit-tog.)

    'Den Hudson-flodtunnel, der findes nu, bliver stadig mere upålidelig, og et enkelt svigtpunkt for 10 procent af landets BNP,' sagde Craig Schulz, talsmand for Gateway-programmet, til mig. Fire hundrede og halvtreds tog om dagen, 200.000 pendlere og passagerrejser hver dag, stole på dette 106 år gamle aktiv. Denne ting blev bygget før Titanic satte sejl, da Wright Brothers skiftede fra Model A til Model B-flyer. '

    Schulz henviste som mange andre til det som det 'mest presserende infrastrukturprogram i Amerika.' 'Det skal udskiftes,' tilføjede han. 'Det skal genopbygges indefra og ud, og der er intet alternativ.'

    For at gøre det, designet til Hudson River Tunnel inkluderer fire tunnelboringsmaskiner (TBM'er), som, hvis du ikke allerede har gjort det set videoerne , er dybest set disse massive øvelser, der ligner noget, du ville se nogen køre i Mad Max. Fastgjort til TBM'erne er transportbånd, der tager floden muck og rock ud. Når maskinen borer dybere ned i jorden, følger arbejdere bagved og tilføjer indretningen som belysning, spor og betonfinish.

    De to tunneller er tre miles lange og kræver to TBM'er hver, der er specialbygget til deres respektive terræn. Palisades, som den ene tunnel vil gå igennem, har en hård stenoverflade, der kræver et andet skærehoved end den anden tunnel under flodlejet. Opførelsen og driften af ​​TBM'erne udgør en betydelig del af projektets estimerede $ 12,9 mia. Pris . (Projektet er i øjeblikket ved at afslutte sin erklæring om miljøpåvirkning og afventer finansiering.)

    I betragtning af denne teknologi kan man undre sig over, hvordan metrostunneler bygget for hånd for næsten hundrede år siden har opretholdt milliarder af passagerer i så lang tid. Men det er ikke det originale design, der forårsager noget af problemerne. 'Det er bare, at det er gammelt, og som du godt ved, lukker New York ikke deres undergrundsbaner,' Michael Wyetzner, en arkitekt hos Michielli + Wyetzner, der har skrevet om emnet , fortalte mig. Det er i kontinuerlig drift, hvilket gør det endnu mere udfordrende og lægger mere slid på det. '

    Faktisk hævder han, at den strukturelle teknik, der gik ind i disse tunneler, var 'virkelig god,' et vidunder fra den industrielle tidsalder. Han nævnte derefter metoden til klipning og afdækning brugt under byens gader, ikke længere under jorden end en kælder; ingeniører skar skyttegrav på siden af ​​vejen, løftede cementen, lagde spor og lagde derefter vejen tilbage på toppen. 'Det er meget amerikansk. Det er meget New York, ”fortsatte han. 'Det er pragmatisk, og meget,' bare få det gjort! & Apos; Og så dekorerer de det med nogle fine fliser, som jeg slags får et spark ud af. '

    Men som med enhver konstrueret konstruktion, tilføjede Wyetzner, kræver dets vedligeholdelse vedligeholdelse - noget, som kritikere siger, at agenturet ikke har finansieret ordentligt i årtier. Og resultatet af dette blev set af millioner af passagerer mandag morgen. 'Det er som en bil - hvis du vedligeholder din bil, vil den vare meget længere, end hvis du ikke gør noget,' sagde Wyetzner til mig. 'Det er det, der virkelig forårsager forsinkelser og sammenbrud. Uden vedligeholdelse har alt en tendens til at gå i stykker på én gang. ' Følg John Surico videre Twitter .

    En tidligere version af denne artikel fejlagtigt året Hurricane Sandy ramte New York. Det var 2012, ikke 2013.