คุณจะสร้างอุโมงค์ใต้ดินใต้น้ำได้อย่างไร?

ในช่วงต้นปี 2019 รถไฟขบวน L ในนครนิวยอร์กจะปิดตัวลงเป็นเวลา 15 เดือนเพื่อซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดขึ้นระหว่างพายุเฮอริเคนแซนดี้ ก่อนการปิดตัวMediaMenteจะให้ข้อมูลอัปเดตที่เกี่ยวข้องและข้อเสนอนโยบาย ตลอดจนโปรไฟล์ของสมาชิกชุมชนและธุรกิจตามเส้นทางที่ได้รับผลกระทบในซีรีส์ที่เราเรียกว่า Tunnel Vision อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการ ที่นี่ .

ในเช้าวันจันทร์ ระบบรถไฟใต้ดินของนครนิวยอร์กก็ล่มสลายอีกครั้ง เวลานี้ มันเป็นปัญหาสัญญาณที่ร็อคกี้เฟลเลอร์เซ็นเตอร์และการสอบสวนในดาวน์ทาวน์แมนฮัตตันซึ่งทำให้เกิดผลกระทบจากผีเสื้อซึ่งทำให้สายจำนวนมากจนตรอกใต้ดิน 'สวัสดีเช้าวันจันทร์ @NYCTSubway!' หนึ่งไรเดอร์ เขียนบน Twitter พร้อมรูปถ่ายของชานชาลารถไฟใต้ดินที่คับคั่งที่แนบมาด้วย 'แก้ไขอึนี้'

บ่อยครั้งเมื่อเรานึกถึงรถไฟใต้ดิน จุดเหล่านี้เป็นจุดกดดันที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด—สัญญาณขัดข้อง, ความแออัดยัดเยียด, รถไฟเฉื่อย ฯลฯ แต่ปัญหามากมายเหล่านี้เชื่อมโยงกับโครงสร้างพื้นฐานด้วย ในฐานะที่เป็นระบบรถไฟใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดในโลก นิวยอร์กมี กว่า 800 ไมล์ของเส้นทาง วิ่งผ่านมันไป หมายความว่าโอกาสที่จะล้มเหลวนั้นยิ่งใหญ่กว่าเมืองทั่วไปของคุณมาก

และไม่มีที่ไหนที่พื้นที่นั้นเปราะบางไปกว่าใต้น้ำ

ระบบรถไฟใต้ดินของนครนิวยอร์กมีอุโมงค์ใต้ดินเชื่อมต่อถึง 16 อุโมงค์ใต้แหล่งน้ำ หากเรานับช่องว่างที่เล็กกว่า เช่น Newtown Creek และ Harlem River จำนวนนั้นจะเพิ่มขึ้นหากเราเพิ่มในอุโมงค์สำหรับ Long Island Rail Road, PATH Train, New Jersey Transit และ Amtrak เมื่อพายุเฮอริเคนแซนดี้เข้าโจมตี ในปี 2555 อุโมงค์เหล่านั้นจำนวนมากถูกน้ำท่วม ทำให้อุโมงค์เหล่านี้ปิดการทำงานทั้งหมดจนกว่าคนงานจะสามารถสูบน้ำออกได้ ต้องปิดอุโมงค์ถนน Montague ซึ่งใช้รถไฟ N และ R ระหว่างแมนฮัตตันและบรูคลินใต้แม่น้ำอีสต์ 13 เดือน เพื่อการบูรณะที่สมบูรณ์ ท่อ Canarsie Tube ซึ่งลำเลียง L ต้องเผชิญกับชะตากรรมที่คล้ายคลึงกัน

แต่เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมหรืออย่างไร อุโมงค์เหล่านี้จึงเปราะบางมาก ต้องทำความเข้าใจกับคำถามที่คนโดยสารรถไฟใต้ดิน (รวมถึงตัวฉันเองด้วย) มักจะไม่ถามตัวเองว่าพวกเขาถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไรตั้งแต่แรก?

เมื่อฉันถามคำถามนี้กับ Michael Horodniceanu เขาได้ชี้แจงทันทีว่า: อุโมงค์รถไฟใต้ดินในนิวยอร์กไม่จำเป็นต้องเป็น 'ใต้น้ำ' แต่อยู่ใต้ก้นแม่น้ำ ยกเว้น เขาเสริมว่า อุโมงค์ถนนสายที่ 63 ซึ่งบรรทุกรถไฟ F ไปยังเกาะรูสเวลต์ อันนั้นถูกพรีคาสต์ในภาคใต้ ลอยขึ้นไปนิวยอร์ก และ ค่อนข้างลดลงอย่างแท้จริง ลงไปในร่องลึกที่ขุดลงไปในแม่น้ำตะวันออก โดยมีดิน หิน และแผ่นคอนกรีตวางอยู่ด้านบนเมื่อเวลาผ่านไป (ดังนั้น ถ้าคุณดำน้ำลึกพอ คุณจะชนอุโมงค์หรือไม่ 'ไม่ เพราะพวกมันถูกปกปิดทั้งหมด' เขาบอกฉัน ฉันรู้ คำถามที่โง่เง่า)

Horodniceanu คงจะรู้—เป็นเวลาเก้าปีที่เขาดำรงตำแหน่งหัวหน้าฝ่ายการก่อสร้างเมืองหลวงสำหรับหน่วยงานขนส่งมวลชนนครหลวง (MTA) ดูแลส่วนต่อขยายที่ใหญ่ที่สุดของระบบสองแห่งในรอบหลายทศวรรษ: ขบวนรถไฟ 7 ขบวนไปยัง Hudson Yards และระยะแรกของ Second Avenue Subway (เขาก้าวลงจากตำแหน่งในปีนี้) แต่แน่นอนว่าสิ่งเหล่านั้นถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 21 โดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ไม่สามารถใช้ได้ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 เมื่อระบบรถไฟใต้ดินส่วนใหญ่อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้ว ถูกสร้างขึ้น

Horodniceanu กล่าวว่า Canarsie Tube ซึ่งเปิดในปี 1924 สร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับอุโมงค์รถไฟใต้ดินส่วนใหญ่ของเมือง คนงานจะขุดด้วยมือผ่านก้นแม่น้ำโดยวางวงแหวนเหล็กหล่อไว้รอบตัวพวกเขาขณะเดินไป โคลนที่อ่อนนุ่มนั้นง่ายต่อการขุดผ่าน แต่มีความโกลาหลสูง ต้องวางโล่ไว้ด้านหน้าเพื่อป้องกันน้ำเพื่อให้คนงานดำเนินการต่อได้ เมื่อสร้างอุโมงค์ทางกายภาพแล้ว คอนกรีตชั้นที่สองก็ถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อปิดผนึก

แต่ถึงกระนั้นวัสดุนั้นก็ไม่ได้ถืออยู่เสมอ 'ไม่มีสิ่งที่เรียกว่าอุโมงค์ที่ไม่มีรอยรั่ว' โฮรอดนิเซียนูประกาศ 'มันไม่มีอยู่จริง ในที่สุดน้ำก็หาทางได้' โดยเฉพาะในอุโมงค์ที่สร้างขึ้นเมื่อร้อยกว่าปีที่แล้ว และเมื่อน้ำเข้า จะส่งผลต่อทุกสิ่งที่อยู่ในอุโมงค์ ไม่ว่าจะเป็นสัญญาณ แสงไฟ และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ทั้งหมดที่สามารถเปลี่ยนการเดินทางในเช้าวันจันทร์ให้กลายเป็นไฟนรกได้

'การแก้ไขรอยรั่วไม่ใช่เรื่องยาก การเปลี่ยนแปลงทุกอย่างในนั้นซับซ้อนกว่า' Horodniceanu กล่าวเสริม 'ในอุโมงค์ คุณมีม้านั่งอยู่ด้านหนึ่ง ม้านั่งอพยพ ภายในม้านั่งนี้มีท่อหลายพันล้านท่อที่บรรทุกระบบทุกประเภท และอันดับหนึ่งคือท่อที่เก่า ดังนั้นบางครั้งคอนกรีตก็พังเพราะเก่าและถูกเปิดเผย ยิ่งตอนนี้มีความชื้น แต่แล้วน้ำก็เข้ามา'

Horodniceanu กล่าวว่างานที่วางแผนไว้ระหว่างการปิดรถไฟ L จะจัดการกับปัญหาทั้งสองนี้ด้วยวัสดุสมัยใหม่ที่อุดการเจาะน้ำจากภายนอกและการเดินสายไฟใหม่ทั้งหมดของระบบสาธารณูปโภคที่วิ่งผ่านอุโมงค์ อย่างหลังนี้ใช้เวลานาน เขากล่าวว่า จำเป็นต้องมีการซื้อขายหลายครั้งซึ่งต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้ทุกอย่างพร้อมและดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว การจะเสร็จสิ้นภายใน 15 เดือน—ไทม์ไลน์ที่ MTA กำหนดสำหรับงานอุโมงค์—'ทำได้แต่มีความทะเยอทะยาน' เขากล่าวเสริม

ปัญหาสำคัญประการหนึ่งในยุคนั้นก็คือความกดอากาศ ที่มีชื่อเสียงเมื่อสร้างอุโมงค์ที่นำไปสู่สะพานบรูคลินอย่างน้อยห้า คนงานเสียชีวิตจาก 'โค้ง' หรือการเจ็บป่วยจากการบีบอัด ในอีกโอกาสหนึ่ง โล่ 'ระเบิดออก´ เนื่องจากถูกกดดัน ส่งผู้ชายชื่อ Richard Creedon ทะยาน ออกจากอุโมงค์รถไฟสายที่ 4 และ 5 สู่แม่น้ำตะวันออกและขึ้นไปในอากาศ เขารอดชีวิตและกลายเป็นตำนานท้องถิ่น

แน่นอนว่าอุโมงค์ในปี 2560 นั้นสร้างขึ้นแตกต่างกันเล็กน้อย ตัวอย่างที่ดีคือ โครงการอุโมงค์ฮัดสัน แผนการสร้างอุโมงค์ใหม่ 2 แห่งภายใต้ Hudson เพื่อแทนที่โครงสร้างที่มีอายุนับศตวรรษที่มีอยู่ ซึ่งให้บริการ Amtrak และ New Jersey Transit หลายคนอาจรู้จักโครงการ ARC (Access to Region's Core) ซึ่งเป็นโครงการก่อนหน้าของโปรแกรมเกตเวย์ที่ใหญ่กว่า ซึ่งคริส คริสตี้ ผู้ว่าการรัฐนิวเจอร์ซีย์จมลง ทำลายรัฐส่วนใหญ่ของเขา ในกระบวนการ. (เสียงบ่นเกี่ยวกับผู้ว่าการขาออกเป็นเสียงพื้นหลังบนรถไฟ NJ Transit ที่ล่าช้า)

เครก ชูลซ์ โฆษกโครงการเกตเวย์ บอกกับฉันว่า 'อุโมงค์แม่น้ำฮัดสันที่มีอยู่ตอนนี้ไม่น่าเชื่อถือมากขึ้น และเป็นจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวสำหรับ 10 เปอร์เซ็นต์ของจีดีพีของประเทศ' 'สี่ร้อยห้าสิบรถไฟต่อวัน 200,000 สัญจรและผู้โดยสารที่เดินทางทุกวันต้องพึ่งพาทรัพย์สินอายุ 106 ปีนี้ สิ่งนี้ถูกสร้างขึ้นก่อนที่เรือไททานิคจะออกเดินทาง เมื่อพี่น้องตระกูลไรท์เปลี่ยนจากใบปลิวรุ่น A เป็นรุ่น B'

Schulz ก็เหมือนกับคนอื่นๆ อีกหลายคนที่เรียกว่า 'โครงการโครงสร้างพื้นฐานที่เร่งด่วนที่สุดในอเมริกา' 'จำเป็นต้องเปลี่ยน' เขากล่าวเสริม 'จำเป็นต้องสร้างใหม่จากภายในสู่ภายนอก และไม่มีทางเลือกอื่น'

เพื่อที่จะทำเช่นนั้น การออกแบบอุโมงค์แม่น้ำฮัดสัน ประกอบด้วยเครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM) สี่เครื่อง ซึ่งหากคุณยังไม่มี ดูวิดีโอ , โดยพื้นฐานแล้วการฝึกซ้อมขนาดใหญ่เหล่านี้ซึ่งดูเหมือนสิ่งที่คุณเห็นคนกำลังขับรถอยู่ แมดแม็กซ์ ติดกับ TBMs คือสายพานลำเลียงซึ่งดึงโคลนและหินในแม่น้ำออก เมื่อเครื่องจักรเจาะลึกลงไปในพื้นดิน คนงานก็เดินตามไปข้างหลัง เพิ่มการตกแต่ง เช่น แสง รางรถไฟ และพื้นผิวคอนกรีต

อุโมงค์ทั้งสองนี้มีความยาวสามไมล์ และต้องใช้ TBM สองอุโมงค์ ซึ่งสร้างขึ้นเองสำหรับภูมิประเทศที่เกี่ยวข้อง พาลิเซดส์ ซึ่งอุโมงค์หนึ่งจะลอดผ่าน มีพื้นผิวหินแข็ง ต้องใช้หัวตัดที่แตกต่างจากอุโมงค์อื่นที่อยู่ใต้ก้นแม่น้ำ การก่อสร้างและการดำเนินงานของ TBM ถือเป็นส่วนสำคัญของโครงการโดยประมาณ ป้ายราคา 12.9 พันล้านดอลลาร์ . (ขณะนี้โครงการกำลังเสร็จสิ้นคำชี้แจงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และรอการระดมทุน)

เมื่อพิจารณาถึงเทคโนโลยีดังกล่าว หลายคนอาจสงสัยว่าอุโมงค์รถไฟใต้ดินที่สร้างขึ้นด้วยมือเมื่อเกือบร้อยปีก่อนสามารถรักษาผู้โดยสารได้หลายพันล้านคนมาเป็นเวลานานได้อย่างไร แต่มันไม่ใช่การออกแบบดั้งเดิมที่ก่อให้เกิดปัญหาใดๆ' ไมเคิล ไวเอทซ์เนอร์ แพทย์ผู้เชี่ยวชาญประจำนิวยอร์กกล่าวอย่างที่คุณทราบดีอยู่แล้วว่า 'มันเก่าแล้ว และอย่างที่คุณทราบดีอยู่แล้วว่า นิวยอร์กไม่ได้ปิดรถไฟใต้ดิน' สถาปนิกที่ Michielli+Wyetzner ซึ่งมี เขียนในหัวข้อ , บอกฉัน. มันทำงานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้มีความท้าทายมากขึ้น และทำให้มีการสึกหรอมากขึ้น'

อันที่จริง เขาให้เหตุผลว่าวิศวกรรมโครงสร้างที่เข้าไปในอุโมงค์เหล่านั้น 'ช่างยอดเยี่ยมจริงๆ' เป็นสิ่งมหัศจรรย์ของงานสร้างในยุคอุตสาหกรรม พระองค์ตรัสว่า วิธีการตัดและปิด ใช้ใต้ท้องถนนในเมือง ไม่เกินใต้ดินกว่าห้องใต้ดิน วิศวกรได้ตัดร่องลึกข้างถนน ยกซีเมนต์ขึ้น วางราง แล้ววางถนนกลับด้านบน 'เป็นอเมริกันมาก มันเป็นนิวยอร์กมาก' เขากล่าวต่อ 'เป็นเรื่องจริงและมาก 'ทำมันให้เสร็จ!' แล้วพวกเขาก็ตกแต่งมันด้วยกระเบื้องสวยๆ ซึ่งฉันน่าจะชอบมัน'

แต่เช่นเดียวกับการก่อสร้างทางวิศวกรรมใดๆ Wyetzner กล่าวเสริมว่า ระบบสาธารณูปโภคต้องการการบำรุงรักษา ซึ่งนักวิจารณ์กล่าวว่าหน่วยงานไม่ได้รับเงินทุนอย่างเหมาะสมในทศวรรษที่ผ่านมา และผลที่ได้คือเห็นผู้โดยสารนับล้านในเช้าวันจันทร์ 'มันเหมือนกับรถ ถ้าคุณบำรุงรักษารถของคุณ มันจะอยู่ได้นานกว่าถ้าคุณไม่ทำอะไรเลย' Wyetzner บอกฉัน 'นั่นคือสิ่งที่ทำให้เกิดความล่าช้าและการพังทลาย หากไม่มีการบำรุงรักษา ทุกอย่างมักจะพังทลายลงทันที' ติดตาม John Surico ได้ที่ico ทวิตเตอร์ .

บทความฉบับก่อนหน้านี้ระบุผิดปีที่เกิดพายุเฮอริเคนแซนดี้ที่นิวยอร์ก ปี 2555 ไม่ใช่ปี 2556