איך בונים מנהרת רכבת תחתית מתחת למים?

בתחילת 2019 הרכבת L בניו יורק תיסגר למשך 15 חודשים כדי לתקן נזקים שנגרמו במהלך הוריקן סנדי. לקראת הסגירה,MediaMenteתספק עדכונים והצעות מדיניות רלוונטיות, וכן פרופילים של חברי הקהילה והעסקים לאורך המסלול המושפע בסדרה שאנו מכנים Tunnel Vision. קרא עוד על הפרויקט פה .

ביום שני בבוקר, מערכת הרכבת התחתית של ניו יורק סבלה מהתמוטטות נוספת. הפעם , זו הייתה בעיית איתות במרכז רוקפלר וחקירה במרכז העיר מנהטן, שגרמה לאפקט פרפר שהותיר מספר קווים שנתקעו מתחת לאדמה. 'בוקר יום שני שמח @ NYCTSubway!' רוכב אחד כתב בטוויטר , עם תמונה של פלטפורמת רכבת תחתית עמוסה. 'תקן את החרא הזה.'

פעמים רבות כאשר אנו חושבים על רכבת תחתית, אלו הן נקודות הלחץ הגלויות ביותר - תקלות האות, הצפיפות, הרכבות הצורבות וכו '. אך כל כך הרבה מהבעיות הללו קשורות לתשתית עצמה. כמערכת הרכבת התחתית הגדולה בעולם, בניו יורק יש יותר מ 800 קילומטרים של מסלול עוברים את זה, כלומר האפשרויות לכישלון גדולות בהרבה מהעיר הממוצעת שלך.

ובשום מקום אין אזור זה פגיע יותר מאשר מתחת למים.

מערכת הרכבת התחתית של ניו יורק כוללת 16 חיבורי מנהרות ברכבת התחתית מתחת לגופי מים, אם אנו סופרים פערים קטנים יותר, כמו נחל ניוטאון ונהר הארלם. המספר הזה גדל אם נוסיף במנהרות בשביל הרכבת לונג איילנד, רכבת PATH, מעבר ניו ג'רזי ואמטרק. כשההוריקן סנדי פגע, בשנת 2012, מספר גדול של מנהרות אלה הוצף, והשבית אותן לחלוטין עד שהעובדים הצליחו לשאוב את המים החוצה. מנהרת הרחוב של מונטג, המעבירה את רכבות N ו- R בין מנהטן לברוקלין מתחת לאיסט ריבר, נאלצה להיות מושבתת 13 חודשים , לשחזור מלא. צינור קנארסי, שמעביר את ה- L, נתקל כעת בגורל דומה.

אבל כדי להבין מדוע, או איך, המנהרות הללו הפכו לפגיעות כל כך, נדרשת הבנה של שאלה שרוכבי הרכבת התחתית (כולל אותי לחלוטין) לרוב לא שואלים את עצמנו - איך הם בכלל נבנו מלכתחילה?

כשהצגתי את השאלה הזו בפני מייקל הורודניאנו, הוא מיד הבהיר: מנהרות הרכבת התחתית בניו יורק אינן בהכרח 'מתחת למים', אלא מתחת לאפיק הנחל. אלא, הוא מוסיף, מנהרת הרחוב 63, המובילה את רכבת F לאי רוזוולט. זה היה טרום יציב בדרום, צף לניו יורק, ו ממש נשמט לתעלות שנחפרו לנהר המזרחי, עם עפר, אבן ולוחות בטון שהונחו מעל לאורך זמן. (אז אם אתה צולל מספיק עמוק, היית פוגע במנהרה? 'לא, כי כולם מכוסים', הוא אמר לי. אני יודע, שאלה מטומטמת).

הורודניצ'אנו יידע - במשך תשע שנים שימש כראש בניית הון ברשות התחבורה המטרופוליטן (MTA), ופיקח על שתיים מההרחבות הגדולות של המערכת מזה עשרות שנים: הרחבת הרכבת 7 לחצרות ההדסון, והשלב הראשון של הרכבת התחתית של השדרה השנייה (הוא התפטר השנה.) אבל אלה, כמובן, נבנו במאה ה -21, תוך שימוש בטכנולוגיה מודרנית שלא הייתה זמינה בתחילת העשרים, כשרוב מערכת הרכבת התחתית כפי שאנו מכירים אותה נבנה.

צינור קנארסי, שנפתח בשנת 1924, נבנה באותה צורה שרוב מנהרות הרכבת התחתית בעיר היו, אומר הורודניצ'אנו. עובדים היו חופרים ביד דרך אדמת הנהר, ומניחים סביבם טבעות ברזל יצוק. קל היה לחפור את הבוץ הרך, אך חדיר מאוד; היה צריך להציב מגן מלפנים כדי לחסום מים, מה שמאפשר לעובדים להמשיך. לאחר בניית המנהרה הפיזית נוספה שכבת בטון שנייה לאיטום.

אבל עדיין, החומר הזה לא תמיד מתקיים. 'אין דבר כזה מנהרה שאין בה נזילות,' הכריז הורודניצ'אנו. 'זה לא קיים. בסופו של דבר, מים מוצאים את דרכם. ' במיוחד במנהרות שנבנו לפני יותר ממאה שנה. וברגע שנכנסים מים זה משפיע על כל מה שנמצא בתוך המנהרה - האותות, האורות וכל שאר מוצרי החשמל שיכולים להפוך נסיעות של יום שני בבוקר למדורת גיהנום.

'זה לא כל כך מסובך לתקן את ההדלפות. זה יותר מסובך לשנות את כל מה שיש שם, 'מוסיף Horodniceanu. 'במנהרות, יש לך את הספסלים האלה בצד אחד, ספסל הפינוי. בתוך הספסל הזה נמצאים גזיליונים של צינורות שנושאים כל מיני מערכות, והמספר הראשון הם ישנים. אז לפעמים הבטון מתפורר, כי הוא ישן ונחשף, אפילו יותר עכשיו עם לחות, אבל אז מים שנכנסו. '

הורודניצ'אנו אומר כי העבודות המתוכננות במהלך השבתת רכבת ה- L יטפלו בשני האזורים הבעייתיים הללו, עם חומרים מודרניים המחברים את חדירת המים מבחוץ, וחיוב מוחלט של השירותים העוברים במנהרה. זה האחרון גוזל זמן, הוא אומר, ודורש מספר עסקאות שצריכות לעבוד יחד, להפעיל את הכל במהירות. סיום בעוד 15 חודשים - ציר הזמן שנתן ה- MTA לעבודות המנהרה - 'בר ביצוע, אך שאפתן', הוסיף.

אחד הנושאים העיקריים של אז היה גם לחץ האוויר. מפורסם, כשבונים את המנהרה המובילה לגשר ברוקלין, לפחות חמש עובדים מתו מ'העיקולים '. או מחלת לחץ דם. בהזדמנות אחרת, מגן פוצץ & apos; בגלל לחץ מאולץ, שולח אדם בשם ריצ'רד קרידון דאיה מתוך מנהרת הרכבת 4 ו -5, אל הנהר המזרחי, ובאוויר. הוא שרד, והפך לאגדה מקומית.

מנהרות בשנת 2017 בנויות, כמובן, קצת אחרת. דוגמה טובה היא ה- פרויקט מנהרת ההדסון , תוכנית לבניית שתי מנהרות חדשות מתחת להדסון בכדי להחליף את המבנה הקיים בן המאה, המשמש את אמטרק, ואת מעבר ניו ג'רזי. אנשים רבים אולי מכירים את קודמו הגדול יותר של תוכנית Gateway, פרויקט ARC (גישה לליבה של האזור), שמושל ניו ג'רזי כריס כריסטי שקע, מעצבן את רוב מדינתו בתהליך. (רטינות על המושל היוצא הם רעשי רקע בכל רכבת מעוברת של NJ.)

'מנהרת נהר ההדסון הקיימת כעת אינה מהימנה יותר ונקודת כישלון אחת עבור 10 אחוזים מהתמ'ג במדינה, אמר לי קרייג שולץ, דובר תוכנית השער. 'ארבע מאות וחמישים רכבות ביום, 200,000 נסיעות נוסעים ונוסעים בכל יום, מסתמכות על הנכס הזה בן 106 שנים. הדבר הזה נבנה לפני שטיטאניק יצאה להפליג, כאשר האחים רייט עברו מדגם A לפלייר דגם B. '

שולץ, כמו רבים אחרים, כינה אותה 'תוכנית התשתיות הדחופה ביותר באמריקה'. 'צריך להחליף את זה,' הוסיף. 'צריך לבנות את זה מבפנים החוצה, ואין שום אלטרנטיבה.'

על מנת לעשות זאת, את העיצוב של מנהרת נהר ההדסון כולל ארבע מכונות משעממות מנהרות (TBM), שאם עדיין לא עשית זאת ראיתי את הסרטונים , הם בעצם התרגילים המסיביים האלה שנראים כמו משהו שאתה רואה שמישהו נוהג בו מקס הזועם. אל ה- TBM מחוברים רצועות מסוע שמוציאות את הנהר והסלע. ככל שהמכונה משתעממת יותר על פני האדמה, העובדים הולכים אחריהם ומוסיפים את העיצוב, כמו גימור התאורה, המסילה וגימור הבטון.

אורכו של שתי המנהרות הוא שלושה קילומטרים, ודורשים שני TBM כל אחד, אשר נבנו בהתאמה אישית עבור השטח שלהם. לפליזדות, שאותן תעבור מנהרה אחת, יש משטח סלע קשה, הדורש ראש חיתוך שונה מאשר המנהרה השנייה שמתחת לאפיק הנהר. הקמתם ותפעולם של ה- TBM מהווים חלק ניכר מההערכה של הפרויקט תג מחיר של 12.9 מיליארד דולר . (הפרויקט מסיים כעת את הצהרת ההשפעה על הסביבה ומחכה למימון.)

בהתחשב בטכנולוגיה זו, אפשר לתהות כיצד מנהרות הרכבת התחתית שנבנו בעבודת יד לפני כמעט מאה שנה קיימו מיליארדי נוסעים לאורך זמן רב. אבל זה לא העיצוב המקורי שגורם לאף אחד מהנושאים. זה פשוט שהוא ישן, וכפי שאתה יודע היטב, ניו יורק לא סוגרת את הרכבות התחתיות שלהם, 'מייקל ווייצנר, אדריכל ב- Michielli + Wyetzner, שיש לו נכתב על הנושא , אמר לי. זה פועל באופן מתמשך, מה שהופך אותו למאתגר עוד יותר, ומביא עליו יותר בלאי. '

למעשה, הוא טוען כי ההנדסה המבנית שנכנסה למנהרות הללו הייתה 'ממש סוג של מבריק', פלא מבניין העידן התעשייתי. ואז הוא הזכיר שיטת החיתוך והכיסוי משמש מתחת לרחובות העיר, לא מתחת לאדמה יותר ממרתף; מהנדסים חתכו תעלות בצד הדרך, הרימו את המלט, הניחו מסילות ואז החזירו את הכביש מעל. 'זה מאוד אמריקאי. זו ניו יורק מאוד, 'המשיך. זה פרגמטי, מאוד, פשוט עשה את זה! & Apos; ואז הם מקשטים את זה בכמה אריחים נחמדים, שאני קצת מבעיטה בהם. '

אך כמו בכל בנייה מהונדסת, הוסיף וייצנר, השירותים שלה דורשים תחזוקה - דבר שלדעת המבקרים, הסוכנות לא מימנה כראוי במשך עשרות שנים. והתוצאה של זה נראתה על ידי מיליוני נוסעים בבוקר יום שני. 'זה כמו מכונית - אם אתה מתחזק את המכונית שלך, זה יחזיק מעמד הרבה יותר זמן מאשר אם אתה לא עושה שום דבר', אמר לי ווייצנר. זה מה שבאמת גורם לעיכובים ולתקלות. ללא תחזוקה, הכל נוטה להישבר בבת אחת. ' עקוב אחר ג'ון סוריקו טוויטר .

גרסה קודמת של מאמר זה השגה את השנה בה הוריקן סנדי פגע בניו יורק. זה היה 2012, לא 2013.