你如何在水下建造地铁隧道?

管视角 技能和决心。
  • 1913 年明信片上的 Joralemon 街隧道。公共区域。

    2019 年初,纽约市的 L 列车将关闭 15 个月,以修复飓风桑迪期间造成的损坏。在关闭之前,MediaMente 将提供相关更新和政策建议,以及受影响路线沿线的社区成员和企业简介,我们称之为 Tunnel Vision。阅读有关该项目的更多信息 这里 .

    周一早上,纽约市的地铁系统再次发生故障。 这次 ,这是洛克菲勒中心的信号问题和曼哈顿市中心的一项调查,导致了蝴蝶效应,导致地下的许多线路停滞不前。 “周一早上快乐@NYCTSubway!”一名骑手 在推特上写道 ,附上一张拥挤的地铁站台的照片。 “解决这个问题。”

    很多时候,当我们想到地铁时,这些是最明显的压力点——信号故障、过度拥挤、列车缓慢行驶等。但其中许多问题都与基础设施本身有关。作为世界上最大的地铁系统,纽约拥有 超过 800 英里的赛道 穿过它,意味着失败的可能性远远大于你的普通城市。

    没有什么地方比水下更脆弱的区域了。

    纽约市地铁系统在水体下方有 16 个地铁隧道连接点,如果我们计算较小的间隙,例如 Newtown Creek 和 Harlem River。如果我们为长岛铁路、PATH 火车、新泽西交通和 Amtrak 增加隧道,这个数字还会增加。 2012 年飓风桑迪袭击时,大量隧道被淹没,在工人能够将水抽出之前完全无法使用。蒙塔古街隧道(Montague Street Tunnel)在东河底下的曼哈顿和布鲁克林之间乘坐 N 和 R 列车,不得不关闭 13个月 ,进行完整的重建。运送 L 的 Canarsie Tube 现在也面临着类似的命运。

    但要了解这些隧道为何或如何变得如此脆弱,需要了解一个地铁乘客(绝对包括我自己)通常不会问自己的问题——它们最初是如何建造的?

    当我向 Michael Horodniceanu 提出这个问题时,他立即作出澄清:纽约的地铁隧道不一定是“水下”,而是河床下。他补充说,除了第 63 街隧道,该隧道将 F 列车运送到罗斯福岛。那个是在南方预制的,飘到纽约,然后 字面上下降 随着时间的推移,将泥土、石头和混凝土板铺在东河中的沟渠中。 (所以如果你潜得足够深,你会撞到隧道吗?“不,因为它们都被覆盖了,”他告诉我。我知道,愚蠢的问题。)

    Horodniceanu 会知道——九年来,他担任大都会交通管理局 (MTA) 的基本建设负责人,负责监督该系统几十年来最大的两次扩建:向哈德逊广场的 7 列火车扩建,以及第二大道地铁(他今年下台。)但那些当然是在 21 世纪建造的,使用了 20 世纪初没有的现代技术,当时我们所知的大多数地铁系统被建造。

    霍罗德尼恰努说,卡纳西地铁于 1924 年开通,其建造方式与该市大多数地铁隧道的建造方式相同。工人们会用手在河床中挖掘,边走边用铸铁圈围住他们。软泥很容易挖穿,但透水率很高;必须在前面放置一个盾牌来挡水,以便工人继续工作。物理隧道建成后,添加了第二层混凝土以密封它。

    但是,该材料并不总是成立。 “不存在不漏水的隧道,”Horodniceanu 宣称。 '它不存在。最终,水找到了它的方式。尤其是在一百多年前建造的隧道中。一旦进水,它就会影响隧道内的一切——信号、灯光和所有其他电力设施,这些电力设施可以将周一早上的通勤变成地狱火。

    '修复泄漏并没有那么复杂。 Horodniceanu 补充说,更改其中的所有内容更为复杂。 “在隧道中,一侧有这些长凳,即疏散长凳。在这个长凳里面有无数的管子,它们承载着各种系统,第一,它们很旧。所以有时混凝土会碎裂,因为它很旧,而且暴露在外,现在更潮湿,但后来有水进来了。

    Horodniceanu 表示,L 号列车停运期间计划的工作将解决这两个问题领域,即使用现代材料堵住外部渗水,并对穿过隧道的公用设施进行全面重新布线。他说,后者非常耗时,需要多个行业协同工作,才能让一切快速启动和运行。他补充说,在 15 个月内完成——MTA 为隧道工作给出的时间表——“是可行的,但雄心勃勃”。

    当时的主要问题之一也是气压。众所周知,在修建通往布鲁克林大桥的隧道时,至少有五个 工人死于“弯道”, 或减压病。在另一种情况下,盾牌“炸毁”了。由于压抑的压力, 派一个叫理查德·克里登的人翱翔 出了4号和5号火车隧道,进入东河,在空中。他活了下来,成为当地的传奇人物。

    当然,2017 年的隧道建造方式略有不同。一个很好的例子是 哈德逊隧道项目 ,计划在哈德逊河下方建造两条新隧道,以取代现有的百年历史的结构,该结构为 Amtrak 和新泽西交通服务。许多人可能知道新泽西州州长克里斯·克里斯蒂 (Chris Christie) 沉没的更大的门户计划的前身 ARC(访问区域核心)项目, 惹恼了他的大部分州 正在进行中。 (对即将卸任的州长的抱怨是任何延误的 NJ Transit 列车上的背景噪音。)

    “现在存在的哈德逊河隧道越来越不可靠,而且是国家 GDP 的 10% 的单点故障,”网关计划发言人克雷格舒尔茨告诉我。 “每天有 450 趟火车,每天有 20 万次通勤和乘客出行,都依赖于这个拥有 106 年历史的资产。这东西是在泰坦尼克号启航之前建造的,当时莱特兄弟从 A 型到 B 型传单。

    舒尔茨和其他许多人一样,称其为“美国最紧迫的基础设施项目”。 “它需要更换,”他补充道。 “它需要从内到外重建,别无选择。”

    为了做到这一点, 哈德逊河隧道设计 包括四台隧道掘进机 (TBM),如果您还没有 看过视频 ,基本上是这些大型演习看起来像你会看到有人开车 疯狂的麦克斯。 连接到 TBM 的是传送带,用于取出河中的淤泥和岩石。随着机器深入地下,工人们紧随其后,添加装饰,如照明、轨道和混凝土饰面。

    两条隧道长 3 英里,每条隧道都需要两台 TBM,它们是为各自的地形定制的。一条隧道将穿过的 Palisades 具有坚硬的岩石表面,需要与河床下方的另一条隧道不同的切割头。 TBM 的建设和运营占该项目估算的很大一部分 129 亿美元的标价 . (该项目目前正在完成其环境影响报告,并等待资金。)

    考虑到这项技术,人们可能想知道近一百年前手工建造的地铁隧道是如何维持数十亿乘客如此长时间的。但这并不是造成任何问题的原始设计。“只是它太旧了,正如你所知道的,纽约并没有关闭他们的地铁,”迈克尔·怀茨纳 (Michael Wyetzner) 说, Michielli+Wyetzner 的建筑师,他拥有 写在主题上 , 告诉我。它处于持续运行状态,这使得它更具挑战性,并对其造成更多磨损。

    事实上,他认为进入这些隧道的结构工程“真的很出色”,是工业时代建筑的奇迹。然后他提到 明挖法 用于城市街道下方,地下室不超过地下室;工程师们在路边挖沟,抬起水泥,铺设轨道,然后将道路放回顶部。 '这是非常美国化的。非常纽约,”他继续说。 '这是务实的,而且非常,'完成它!'然后他们会用一些漂亮的瓷砖装饰它,我有点喜欢它。

    但与任何工程建设一样,Wyetzner 补充说,它的公用事业需要维护——批评人士说,该机构几十年来没有适当地资助这一点。周一早上,数百万乘客看到了这一结果。 “它就像一辆汽车——如果你保养你的汽车,它的使用寿命会比你什么都不做的时间长得多,”Wyetzner 告诉我。 '这就是真正导致延误和故障的原因。如果没有维护,一切都会立即崩溃。 关注 John Surico 推特 .

    这篇文章的早期版本误报了飓风桑迪袭击纽约的年份。那是 2012 年,而不是 2013 年。