Как построить тоннель метро под водой?

Туннельное зрение Умение и решительность.
  • Туннель на улице Джоралемон с открытки 1913 года. Всеобщее достояние.

    В начале 2019 года поезд L в Нью-Йорке будет остановлен на 15 месяцев для устранения повреждений, нанесенных ураганом «Сэнди». В преддверии закрытияMediaMenteбудет предоставлять соответствующие обновления и предложения по политике, а также профили членов сообщества и предприятий на затронутом маршруте в серии, которую мы называем Tunnel Vision. Узнать больше о проекте здесь .

    В понедельник утром в метро Нью-Йорка произошла еще одна авария. В это время , это была проблема с сигналом в Рокфеллер-центре и расследование в центре Манхэттена, которое вызвало эффект бабочки, из-за которого ряд линий застрял под землей. «Счастливого утра понедельника, @NYCTSubway!» один всадник написал в Твиттере , с прикрепленной фотографией забитой платформы метро. «Почини это дерьмо».

    Часто, когда мы думаем о метро, ​​это самые видимые точки давления - сбои в сигнале, переполненность, пробки в поездах и т. Д. Но очень многие из этих проблем связаны с самой инфраструктурой. Будучи крупнейшей в мире системой метро, ​​Нью-Йорк имеет более 800 миль трассы это означает, что вероятность неудачи намного больше, чем в среднем городе.

    И нет ничего более уязвимого, чем под водой.

    Система метро Нью-Йорка имеет 16 соединений туннелей метро под водоемами, если считать меньшие промежутки, такие как Ньютаун-Крик и Гарлем-Ривер. Это число вырастет, если мы добавим туннели для железной дороги Лонг-Айленда, поезда PATH, Транзита Нью-Джерси и Амтрак. Когда в 2012 году обрушился ураган «Сэнди», большое количество этих туннелей было затоплено, что привело к их полному отключению до тех пор, пока рабочие не смогли откачать воду. Туннель на Монтегю-стрит, по которому проходят поезда N и R между Манхэттеном и Бруклином под Ист-Ривер, пришлось закрыть на 13 месяцев , для полной реконструкции. Канарси Тьюб, который перевозит L, теперь ждет аналогичная судьба.

    Но чтобы понять, почему и как эти туннели стали настолько уязвимыми, необходимо понять вопрос, который пассажиры метро (в том числе и я, безусловно) часто не задают себе - как они вообще были построены?

    Когда я задал этот вопрос Майклу Городничану, он сразу же пояснил: туннели метро в Нью-Йорке не обязательно находятся «под водой», а скорее находятся под руслом реки. Кроме туннеля на 63-й улице, по которому идет поезд F на остров Рузвельта, добавляет он. Тот был сборным на юге, плавал до Нью-Йорка и буквально упал в траншеи, вырытые в Ист-Ривер, на которые со временем кладут глиняные, каменные и бетонные плиты. (Значит, если вы нырнете достаточно глубоко, вы попадете в туннель? «Нет, потому что они все закрыты», - сказал он мне. Я знаю, глупый вопрос.)

    Городничану должен был знать - в течение девяти лет он служил главой отдела капитального строительства Управления городского транспорта (MTA), курируя два крупнейших расширения системы за десятилетия: расширение семи поездов до Хадсон-Ярдс и первый этап строительства. Метро Второй авеню (Он ушел в отставку в этом году). Но они, конечно же, были построены в 21 веке с использованием современных технологий, которые были недоступны на рубеже 20 века, когда большая часть метро в том виде, в каком мы ее знаем. был построен.

    Канарси Тьюб, открытый в 1924 году, был построен так же, как и большинство городских туннелей метро, ​​- говорит Городничану. Рабочие вручную рыли русло реки, на ходу ставя вокруг себя чугунные кольца. Мягкую грязь было легко прокопать, но она очень проницаема; спереди необходимо было поставить щит, чтобы заблокировать воду, позволяя рабочим продолжить работу. После того, как физический туннель был построен, был добавлен второй слой бетона для его герметизации.

    Но все же этот материал не всегда верен. «Не существует туннеля без протечек», - заявил Городничану. «Его не существует». В конце концов вода находит свой путь ». Особенно в туннелях, построенных более ста лет назад. И как только вода попадает внутрь, она воздействует на все, что находится внутри туннеля - сигналы, свет и все другие электрические сети, которые могут превратить поездку в понедельник утром на работу в адский огонь.

    «Устранить утечки несложно. «Сложнее изменить все, что там есть», - добавляет Городничану. «В туннелях у вас есть скамейки с одной стороны, скамья для эвакуации. Внутри этой скамейки находятся миллиарды трубок, несущих всевозможные системы, и, во-первых, они старые. Так что иногда бетон крошится, потому что он старый и обнажился, теперь еще больше из-за влажности, но потом попала вода ».

    Городничану говорит, что работы, запланированные во время остановки поезда L, будут направлены на решение этих двух проблемных областей, с использованием современных материалов, препятствующих проникновению воды снаружи, и полной переустановки инженерных сетей, которые проходят через туннель. Последнее отнимает много времени, говорит он, требует нескольких сделок, которые должны работать вместе, чтобы все заработало быстро. Завершить строительство через 15 месяцев - график, установленный MTA для работ по туннелю, - «выполнимо, но амбициозно», - добавил он.

    Одной из главных проблем тогда было также давление воздуха. Известно, что при строительстве туннеля, ведущего к Бруклинскому мосту, не менее пяти рабочие погибли от «поворотов», или декомпрессионная болезнь. В другом случае щит «взорвался». из-за сдерживаемого давления, отправить человека по имени Ричард Кридон в парящий из туннеля поездов 4 и 5 в Ист-Ривер и в воздух. Он выжил и стал местной легендой.

    Тоннели в 2017 году, конечно, строят немного иначе. Хорошим примером является Проект туннеля Гудзон , план строительства двух новых туннелей под Гудзоном, чтобы заменить существующую столетнюю структуру, которая обслуживает Amtrak и New Jersey Transit. Многие люди могут знать предшественника более крупной программы Gateway Program, проект ARC (Access to Region's Core), который губернатор Нью-Джерси Крис Кристи потопил, раздражает большую часть своего состояния в процессе. (Ворчание в адрес уходящего губернатора - это фоновый шум любого задержанного поезда NJ Transit.)

    «Туннель на реке Гудзон, который существует сейчас, становится все более ненадежным и представляет собой единую точку отказа для 10 процентов национального ВВП», - сказал мне Крейг Шульц, представитель программы Gateway. «Четыреста пятьдесят поездов в день, 200000 рейсов пригородных и пассажирских поездов, которые совершаются каждый день, - полагаются на этот 106-летний актив. Эта штука была построена до того, как «Титаник» отправился в плавание, когда братья Райт переходили с модели A на флаер модели B. '

    Шульц, как и многие другие, назвал ее «самой неотложной инфраструктурной программой в Америке». «Его нужно заменить», - добавил он. «Его нужно перестраивать изнутри, и альтернативы нет».

    Для этого проект туннеля через реку Гудзон включает четыре туннельных бурильных станка (TBM), которые, если вы еще не видел видео , по сути, это массивные дрели, которые выглядят как то, что вы видели, когда кто-то въезжает в Безумный Макс. К ТБМ прикреплены ленточные конвейеры, вывозящие речной навоз и камни. По мере того, как машина углубляется в землю, рабочие следуют за ней, добавляя декор, такой как освещение, гусеницы и бетонную отделку.

    Длина двух туннелей составляет три мили, и для каждого из них требуются два ТБМ, которые изготавливаются по индивидуальному заказу для их местности. Палисады, по которым будет проходить один туннель, имеют твердую скальную поверхность, поэтому для резки требуется другая режущая головка, чем в другом туннеле под руслом реки. Строительство и эксплуатация ТПМ составляют значительную часть предполагаемой стоимости проекта. Ценник $ 12,9 млрд . (В настоящее время проект завершает подготовку отчета о воздействии на окружающую среду и ожидает финансирования.)

    Принимая во внимание эту технологию, можно задаться вопросом, как туннели метро, ​​построенные вручную почти сто лет назад, так долго обслуживали миллиарды пассажиров. Но не первоначальный дизайн вызывает какие-либо проблемы. «Просто он старый, и, как вы хорошо знаете, Нью-Йорк не закрывает свои метро», - сказал Майкл Уитцнер, архитектор Michielli + Wyetzner, имеющий написано по теме , сказал мне. Он находится в непрерывной эксплуатации, что делает его еще более сложным и увеличивает его износ ».

    Фактически, он утверждает, что структурная инженерия, которая входила в эти туннели, была «действительно блестящей», чудом строительства индустриальной эпохи. Затем он упомянул метод разрезания и покрытия используется под улицами города, не дальше подвала; инженеры вырезали траншеи на обочине дороги, подняли цемент, проложили гусеницы, а затем снова положили дорогу. «Это очень по-американски. Это очень Нью-Йорк, - продолжил он. «Это прагматично и очень важно:« Просто сделай это! » А потом они украсили его красивыми плитками, от которых я как бы получаю удовольствие ».

    Но, как и в случае любого инженерного строительства, добавил Уитцнер, его коммунальные службы требуют технического обслуживания - то, что, по словам критиков, агентство не финансировало должным образом в течение десятилетий. И результат этого увидели миллионы пассажиров в понедельник утром. «Это похоже на машину - если вы ухаживаете за своей машиной, она прослужит намного дольше, чем если бы вы ничего не делали», - сказал мне Вецнер. «Вот что действительно вызывает задержки и поломки. Без обслуживания все сразу выходит из строя ». Следуйте за Джоном Сурико на Твиттер .

    В более ранней версии этой статьи неверно указан год, когда ураган «Сэнди» обрушился на Нью-Йорк. Это был 2012 год, а не 2013 год.