Hur bygger man en tunnelbana under vattnet?

Tunnelseende Skicklighet och beslutsamhet.
  • Joralemon Street Tunnel från ett vykort från 1913. Allmängods.

    I början av 2019 stängs L-tåget i New York City i 15 månader för att reparera skador orsakade under orkanen Sandy. Inför stängningen kommerMediaMenteatt tillhandahålla relevanta uppdateringar och policyförslag, samt profiler för medlemmar i samhället och företag längs den berörda vägen i en serie som vi kallar Tunnel Vision. Läs mer om projektet här .

    På måndag morgon hade New Yorks tunnelbanesystem ännu en smältning. Den här gången , det var ett signalproblem vid Rockefeller Center och en utredning i centrala Manhattan, som orsakade en fjärilseffekt som lämnade ett antal linjer fast under jord. 'Glad måndagsmorgon @NYCTSubway!' en ryttare skrev på Twitter , med ett foto av en trång tunnelbaneplattform bifogad. 'Fixa den här skiten.'

    Ofta när vi tänker på tunnelbanor är det de mest synliga tryckpunkterna - signalfel, överbelastning, tåg, etc. Men så många av dessa problem är kopplade till själva infrastrukturen. Som världens största tunnelbanesystem har New York mer än 800 mil spår kör igenom det, vilket innebär att möjligheterna till misslyckande är mycket större än din genomsnittliga stad.

    Och ingenstans är det området mer utsatt än under vatten.

    Tunnelbanesystemet i New York City har 16 tunnelbanetunnelförbindelser under vattenkroppar om vi räknar mindre luckor, som Newtown Creek och Harlem River. Det antalet ökar om vi lägger till tunnlarna för Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit och Amtrak. När orkanen Sandy träffade 2012 översvämmades ett stort antal av dessa tunnlar, vilket helt inaktiverade dem tills arbetarna kunde pumpa ut vattnet. Montague Street Tunnel, som tar N- och R-tågen mellan Manhattan och Brooklyn under East River, var tvungen att stängas för 13 månader , för fullständig rekonstruktion. Canarsie Tube, som transporterar L, står nu inför ett liknande öde.

    Men för att förstå varför, eller hur, dessa tunnlar blev så sårbara, krävs det en förståelse av en fråga som tunnelbaneförare (jag själv absolut ingår) ofta inte ställer oss själva - hur byggdes de till och med?

    När jag ställde den här frågan till Michael Horodniceanu gjorde han omedelbart ett förtydligande: tunnelbanetunnlarna i New York är inte nödvändigtvis 'under vattnet' utan snarare under flodbädden. Förutom, tillägger han, 63rd Street Tunnel, som transporterar F-tåget till Roosevelt Island. Den var prefabricerad i söder, flöt upp till New York och bokstavligen tappade i skyttegravar grävda i East River, med smuts, sten och betongplattor placerade ovanpå över tiden. (Så om du dyker tillräckligt djupt skulle du träffa tunneln? 'Nej, för de är alla täckta', sa han till mig. Jag vet, dum fråga.)

    Horodniceanu skulle veta - i nio år var han chef för Capital Construction för Metropolitan Transit Authority (MTA) och övervakade två av systemets största utvidgningar på decennier: 7-tågförlängningen till Hudson Yards och den första fasen av Second Avenue Subway (han avgick i år.) Men de byggdes naturligtvis under 2000-talet med modern teknik som inte fanns vid början av 20-talet, när det mesta av tunnelbanesystemet som vi känner det var konstruerad.

    Canarsie Tube, som öppnades 1924, byggdes på samma sätt som de flesta tunnelbanetunnlarna i staden var, säger Horodniceanu. Arbetare grävde för hand genom flodbädden och placerade gjutjärnsringar runt dem när de gick. Den mjuka lera var lätt att gräva igenom, men mycket genomtränglig; en sköld måste placeras framför för att blockera vatten, så att arbetarna kunde fortsätta. När den fysiska tunneln hade konstruerats tillsattes ytterligare ett lager av betong för att täta den.

    Men ändå håller det materialet inte alltid. 'Det finns inget sådant som en tunnel som inte läcker', förklarade Horodniceanu. 'Det finns inte. Så småningom hittar vattnet sin väg. ' Särskilt i tunnlar som byggdes för mer än hundra år sedan. Och när vattnet kommer in påverkar det allt som finns inne i tunneln - signalerna, lamporna och alla andra elverktyg som kan göra en pendling på måndag morgon till en helveteseld.

    'Det är inte så komplicerat att åtgärda läckorna. Det är mer komplicerat att ändra allt som finns där, tillägger Horodniceanu. 'I tunnlarna har du dessa bänkar på ena sidan, evakueringsbänken. Inuti denna bänk finns gasillioner av rör som bär alla slags system, och nummer ett är de gamla. Så ibland sönderfaller betongen, eftersom den är gammal och exponerades, ännu mer nu med fukt, men sedan vatten som kom in. '

    Horodniceanu säger att det arbete som planeras under avstängningen av L-tåget kommer att ta itu med dessa två problemområden, med modernt material som kopplar upp vatteninträngningen på utsidan och en total omkoppling av de verktyg som går genom tunneln. Det senare är tidskrävande, säger han och kräver flera affärer som måste arbeta tillsammans för att få allt igång snabbt. Efter 15 månader - den tidslinje som MTA gav för tunnelns arbete - är det möjligt, men ambitiöst, tillade han.

    En av de stora frågorna då var också lufttrycket. Bekant, när man bygger tunneln som leder upp till Brooklyn Bridge, minst fem arbetare dog av 'böjarna' eller dekompressionssjuka. Vid ett annat tillfälle blåste en sköld & apos; ut & apos; på grund av uppstoppat tryck, skickar en man som heter Richard Creedon ut ur tågtunneln 4 och 5, in i East River och upp i luften. Han överlevde och blev en lokal legend.

    Tunnlar 2017 är naturligtvis byggda lite annorlunda. Ett bra exempel är Hudson Tunnel Project , en plan för att bygga två nya tunnlar under Hudson för att ersätta den befintliga sekelgamla strukturen, som betjänar Amtrak och New Jersey Transit. Många känner kanske till det större Gateway-programmets föregångare, ARC-projektet (Access to Region's Core), som guvernören i New Jersey Chris Christie sjönk, pissar av en majoritet av hans stat i processen. (Grumblings över den avgående guvernören är bakgrundsljud på alla försenade NJ Transit-tåg.)

    'Hudson River-tunneln som finns nu blir alltmer opålitlig och en enda misslyckande punkt för 10 procent av landets BNP, sa Craig Schulz, talesmannen för Gateway-programmet. ”Fyra hundra och femtio tåg om dagen, 200 000 pendlare och passagerare resor varje dag, förlitar sig på denna 106 år gamla tillgång. Denna sak byggdes innan Titanic satte segel, när Wright Brothers bytte från modell A till modell B-flygbladet. '

    Schulz, som många andra, hänvisade till det som det '' mest brådskande infrastrukturprogrammet i Amerika ''. 'Det måste bytas ut', tillade han. 'Det måste byggas om från insidan och ut, och det finns inget alternativ.'

    För att kunna göra det, designen för Hudson River Tunnel innehåller fyra tunnborrmaskiner (TBM) som, om du inte redan har gjort det sett videorna , är i grund och botten dessa massiva övningar som ser ut som något du vill se någon köra i Galna Max. Bundet till TBM: er är transportband som tar ut floden och klippan. När maskinen tränger djupare ner i jorden följer arbetarna bakom och lägger till inredningen, som belysning, spår och betongytor.

    De två tunnlarna är tre mil långa och kräver två TBM vardera, som är specialbyggda för deras respektive terräng. Palisaderna, som en tunnel kommer att gå igenom, har en hård stenyta som kräver ett annat skärhuvud än den andra tunneln under flodbädden. Konstruktionen och driften av TBM: erna utgör en betydande del av projektets beräknade Prislapp på 12,9 miljarder dollar . (Projektet avslutar för närvarande sin miljökonsekvensbeskrivning och väntar på finansiering.)

    Med tanke på den tekniken kan man undra hur tunnelbanetunnlar som byggdes för hand för nästan hundra år sedan har hållit miljarder passagerare så länge. Men det är inte den ursprungliga designen som orsakar något av problemen. Det är bara att den är gammal, och som du är väl medveten om stänger New York inte deras tunnelbanor, 'Michael Wyetzner, en arkitekt på Michielli + Wyetzner, som har skrivet om ämnet , sa till mig. Det är i kontinuerlig drift, vilket gör det ännu mer utmanande och lägger mer slitage på det. '

    I själva verket argumenterar han för att konstruktionstekniken som gick in i dessa tunnlar var 'riktigt snäll', ett underverk från den industriella tidsåldern. Han nämnde sedan skär-och-täckmetoden används under stadens gator, inte längre under jord än en källare; ingenjörer skar skyttegravar på sidan av vägen, lyfte upp cementen, lade spår och lade sedan vägen tillbaka på toppen. 'Det är väldigt amerikanskt. Det är väldigt New York, fortsatte han. 'Det är pragmatiskt, och väldigt, & apos; bara gör det klart! & Apos; Och sedan dekorerar de det med några fina plattor, som jag snäll får en spark av. '

    Men som med alla konstruerade konstruktioner, tillade Wyetzner att dess verktyg kräver underhåll - något som, enligt kritiker, byrån inte har finansierat ordentligt på decennier. Och resultatet av detta sågs av miljoner passagerare måndag morgon. 'Det är som en bil - om du underhåller din bil kommer den att hålla mycket längre än om du inte gör någonting', sa Wyetzner till mig. 'Det är det som verkligen orsakar förseningar och haverier. Utan underhåll tenderar allt att gå sönder på en gång. ' Följ John Surico vidare Twitter .

    En tidigare version av den här artikeln missade året orkanen Sandy slog New York. Det var 2012, inte 2013.