Jak stavíte tunel pod vodou?

Tunelové vidění Dovednost a odhodlání.
  • Tunel Joralemon Street z pohlednice z roku 1913. Veřejná doména.

    Na začátku roku 2019 bude vlak L v New Yorku na 15 měsíců odstaven, aby opravil škody způsobené během hurikánu Sandy. V čele až do uzavření budeMediaMenteposkytovat relevantní aktualizace a návrhy zásad, stejně jako profily členů komunity a podniků na postižené trase v sérii, kterou nazýváme Tunnel Vision. Přečtěte si více o projektu tady .

    V pondělí ráno došlo v newyorském metru k dalšímu zhroucení. Tentokrát , to byl problém se signálem v Rockefellerově centru a vyšetřování v centru Manhattanu, což způsobilo motýlí efekt, který zanechal řadu linek zastavených pod zemí. „Šťastné pondělní ráno @NYCTSubway!“ jeden jezdec napsal na Twitteru s připojenou fotografií přeplněného nástupiště metra. 'Opravte tohle.'

    Když často přemýšlíme o podchodech, jedná se o nejviditelnější tlakové body - poruchy signálu, přeplnění, vlaky atd. Ale tolik těchto problémů souvisí se samotnou infrastrukturou. Jako největší systém metra na světě má New York více než 800 mil trati proběhnutí, což znamená, že možnosti selhání jsou mnohem větší než průměrné město.

    A nikde není tato oblast zranitelnější než pod vodou.

    Systém metra v New Yorku má 16 podzemních tunelů pod vodními plochami, pokud počítáme menší mezery, jako je Newtown Creek a řeka Harlem. Toto číslo roste, když přidáme tunely pro Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit a Amtrak. Když v roce 2012 zasáhl hurikán Sandy, bylo velké množství těchto tunelů zaplaveno a zcela je deaktivovalo, dokud pracovníci nebyli schopni vodu odčerpat. Tunel Montague Street, který vede vlaky N a R mezi Manhattanem a Brooklynem pod East River, musel být odstaven 13 měsíců , pro kompletní rekonstrukci. Kanál Canarsie, který transportuje L, nyní čelí podobnému osudu.

    Abychom však pochopili, proč nebo jak se tyto tunely staly tak zranitelnými, vyžaduje pochopení otázky, kterou si jezdci metra (včetně mě absolutně) často nekladou - jak byly vůbec postaveny?

    Když jsem položil tuto otázku Michaelovi Horodniceanuovi, okamžitě vysvětlil: Tunely metra v New Yorku nejsou nutně „pod vodou“, ale spíše pod korytem řeky. Kromě toho dodává: 63. uliční tunel, který přepravuje vlak F na ostrov Roosevelt. Ten byl prefabrikovaný na jihu, vznášel se do New Yorku a doslova padl do zákopů vykopaných do East River s časem nahoře položenými špínou, kamenem a betonovými deskami. (Takže pokud se ponoříte dostatečně hluboko, narazili jste do tunelu? „Ne, protože jsou všichni zakrytí,“ řekl mi. Vím, hloupá otázka.)

    Horodniceanu by to věděl - devět let působil jako vedoucí investiční výstavby pro Metropolitní dopravní úřad (MTA) a dohlížel na dvě z největších expanzí systému za poslední desetiletí: prodloužení 7 vlaků do Hudson Yards a první fáze metro druhé třídy (Letos odstoupil.) Ale ty byly samozřejmě postaveny ve 21. století pomocí moderní technologie, která nebyla k dispozici na přelomu 20., kdy většina systému metra, jak ji známe byl postaven.

    Kanál Canarsie, otevřený v roce 1924, byl postaven stejným způsobem jako většina tunelů metra ve městě, říká Horodniceanu. Dělníci hrabali ručně korytem řeky a kolem nich kolem sebe ukládali litinové prstence. Měkké bahno se dalo snadno prokopat, ale velmi propustné; vpředu musel být umístěn štít, který zablokoval vodu a umožnil dělníkům pokračovat. Jakmile byl fyzický tunel postaven, byla přidána druhá vrstva betonu, která jej utěsnila.

    Ale přesto tento materiál vždy neplatí. 'Neexistuje nic jako tunel, který nemá úniky,' prohlásil Horodniceanu. „Neexistuje. Voda si nakonec najde cestu. “ Zejména v tunelech, které byly postaveny před více než sto lety. A jakmile se dovnitř dostane voda, ovlivní to všechno, co je uvnitř tunelu - signály, světla a všechny ostatní elektrické nástroje, které mohou z pondělního ranního dojíždění udělat pekelný oheň.

    „Není to tak složité opravit úniky. Je složitější změnit vše, co tam je, “dodává Horodniceanu. „V tunelech máte tyto lavice na jedné straně, evakuační lavici. Uvnitř této lavice jsou gaziliony trubek, které nesou všechny druhy systémů, a číslo jedna, jsou staré. Beton se tedy někdy rozpadá, protože je starý a byl vystaven, ještě více nyní vlhkosti, ale pak vodě, která vnikla dovnitř. “

    Horodniceanu říká, že práce plánované během odstávky vlaku L se budou zabývat těmito dvěma problémovými oblastmi, s moderním materiálem, který zevnitř pronikne do vody, a celkovým přepojením inženýrských sítí, které procházejí tunelem. Ten druhý je podle něj časově náročný, vyžaduje více obchodů, které musí pracovat ve spojení, aby vše fungovalo rychle. Dokončení za 15 měsíců - časová osa stanovená MTA pro práci tunelu - je „uskutečnitelná, ale ambiciózní,“ dodal.

    Jedním z hlavních problémů v té době byl také tlak vzduchu. Skvěle, při stavbě tunelu vedoucího k Brooklynskému mostu alespoň pět dělníci zemřeli na „zatáčkách“ nebo dekompresní nemoc. Při jiné příležitosti štít „vybuchl“. kvůli zadrženému tlaku, poslal muže jménem Richard Creedon z vlakového tunelu 4 a 5 do East River a nahoru do vzduchu. Přežil a stal se místní legendou.

    Tunely v roce 2017 jsou samozřejmě stavěny trochu jinak. Dobrým příkladem je Projekt Hudson Tunnel , plán na vybudování dvou nových tunelů pod Hudsonem, aby nahradil stávající staletou strukturu, která obsluhuje Amtrak a New Jersey Transit. Mnoho lidí možná zná většího předchůdce programu Gateway, projekt ARC (Access to Region's Core), který potopil guvernér New Jersey Chris Christie, naštve většinu jeho státu v průběhu. (Grumblování nad odcházejícím guvernérem je hluk pozadí v jakémkoli zpožděném vlaku NJ Transit.)

    'Tunel řeky Hudson, který nyní existuje, je stále nespolehlivější a jediný bod selhání 10 procent HDP země,' řekl mi Craig Schulz, mluvčí programu Gateway. „Čtyři sta a padesát vlaků denně, každý den 200 000 cestujících a cestujících, spoléhejte na toto 106 let staré aktivum. Tato věc byla postavena před vyplutím Titanicu, když bratři Wrightové přecházeli z letáku Model A na Model B. “

    Schulz, stejně jako mnoho dalších, jej označoval jako „nejnaléhavější program infrastruktury v Americe“. 'Je třeba jej vyměnit,' dodal. 'Je třeba jej přestavět zevnitř ven a neexistuje žádná alternativa.'

    Za tímto účelem návrh tunelu řeky Hudson zahrnuje čtyři tunelové vyvrtávací stroje (TBM), které, pokud jste tak ještě neučinili viděl videa , jsou v zásadě tyto masivní vrtačky, které vypadají jako něco, co byste viděli, jak někdo jede dovnitř Šílený Max. K TBM jsou připojeny dopravní pásy, které vytahují říční bahno a kámen. Když se stroj vrtá hlouběji do země, dělníci ho následují a přidávají dekor, jako je osvětlení, koleje a betonové povrchové úpravy.

    Tyto dva tunely jsou dlouhé tři míle a vyžadují každý dva TBM, které jsou postaveny na míru pro jejich příslušný terén. Palisády, kterými projde jeden tunel, mají tvrdý skalní povrch, který vyžaduje jinou řeznou hlavu než druhý tunel pod korytem řeky. Konstrukce a provoz TBM tvoří významnou část odhadu projektu Cena 12,9 miliard dolarů . (Projekt v současné době dokončuje své prohlášení o dopadu na životní prostředí a čeká na financování.)

    Když vezmeme v úvahu tuto technologii, mohlo by nás zajímat, jak tunely metra postavené ručně před téměř sto lety udržely tak dlouho miliardy cestujících. Není to však původní design, který by způsoboval některý z problémů. „Jde pouze o to, že je starý a jak dobře víte, New York nezavírá své podchody,“ Michael Wyetzner, architekt ve společnosti Michielli + Wyetzner, který má napsané na dané téma , řekl mi. Je v nepřetržitém provozu, což je činí ještě náročnější a více ho opotřebovává. “

    Ve skutečnosti tvrdí, že pozemní stavitelství, které vedlo do těchto tunelů, bylo „opravdu trochu brilantní“, zázrak stavby průmyslového věku. Poté se zmínil metoda cut-and-cover používá se pod ulicemi města, ne dále v podzemí než v suterénu; inženýři rozřezali příkopy na straně silnice, zvedli cement, položili stopy a poté postavili silnici zpět na vrchol. „Je to velmi americké. Je to velmi New York, “pokračoval. „Je to pragmatické a velmi„ prostě to udělejte! “ A pak to zdobí nějakými pěknými dlaždicemi, z nichž mám trochu kopanec. “

    Ale jako u každé inženýrské konstrukce, dodal Wyetzner, její nástroje vyžadují údržbu - něco, co kritici říkají, že agentura nebyla řádně financována po celá desetiletí. A výsledek toho v pondělí ráno viděli miliony cestujících. 'Je to jako auto - pokud si své auto budete udržovat, vydrží mnohem déle, než když nic neděláte,' řekl mi Wyetzner. „To skutečně způsobuje zpoždění a poruchy. Bez údržby má všechno tendenci se rozbít najednou. “ Sledujte Johna Surica dále Cvrlikání .

    Předchozí verze tohoto článku zkreslila rok, kdy hurikán Sandy zasáhl New York. Byl to rok 2012, ne rok 2013.