Nu har vi set på nogle af de generelle principper for tunnelbyggeri, og lad os se på et igangværende tunnelprojekt, der fortsat skaber overskrifter, både for sit potentiale og for sine problemer. Central Artery er et stort motorvejssystem, der løber gennem hjertet af Bostons centrum, og det projekt, der bærer dets navn, anses af mange for at være en af de mest komplekse — og dyreste — ingeniørmæssige bedrifter i amerikansk historie. Big Dig” er faktisk flere forskellige projekter i ét, herunder en helt ny bro og flere tunneler. En af de vigtigste tunneler, der blev færdig i 1995, er Ted Williams-tunnelen. Den dykker ned under Boston Havn for at føre trafikken på Interstate 90 fra det sydlige Boston til Logan Lufthavn. En anden vigtig tunnel ligger under Fort Point Channel, et smalt vandområde, der for længe siden blev brugt af briterne som et toldsted for skibe.
Hvor vi ser på nogle af de teknikker, der er anvendt i forbindelse med opførelsen af disse Big Dig-tunneler, skal vi se på, hvorfor Bostons embedsmænd besluttede at iværksætte et så stort civilingeniørprojekt i første omgang. Det største problem var byens mareridtsagtige trafik. Nogle undersøgelser viste, at i 2010 kunne Bostons myldretid vare næsten 16 timer om dagen, hvilket havde alvorlige konsekvenser for både handel og livskvalitet for indbyggerne. Det var klart, at der måtte gøres noget for at afhjælpe trafikpropperne og gøre det lettere for pendlere at navigere rundt i byen. I 1990 bevilgede Kongressen 755 millioner dollars til det omfattende projekt til forbedring af motorvejene, og et år senere gav Federal Highway Administration sin godkendelse til at gå i gang.
Foto venligst udlånt af Massachusetts Turnpike Authority
The Ted Williams Tunnel
The Big Dig startede i 1991 med byggeriet af Ted Williams Tunnel. Denne undervandstunnel benyttede sig af gennemprøvede tunnelbygningsteknikker, der blev brugt til mange forskellige tunneler over hele verden. Da Boston Havn er ret dyb, brugte ingeniørerne cut-and-cover-metoden. Stålrør med en diameter på 40 fod og en længde på 300 fod blev slæbt til Boston, efter at arbejderne havde fremstillet dem i Baltimore. Her færdiggjorde arbejderne hvert enkelt rør med understøtninger til vejen, indkapslinger til luftbehandlingskanalerne og forsyningsselskaberne samt en komplet foring. Andre arbejdere uddybede en grøft på havnebunden. Derefter flød de rørene til stedet, fyldte dem med vand og sænkede dem ned i grøften. Når de var forankret, fjernede en pumpe vandet, og arbejderne forbandt rørene med de tilstødende sektioner.
Ted Williams-tunnelen åbnede officielt i 1995 – en af de få dele af Big Dig, der blev afsluttet til tiden og inden for det foreslåede budget. I 2010 forventes den at kunne transportere omkring 98.000 køretøjer om dagen.
Et par kilometer mod vest går Interstate 90 ind i en anden tunnel, der fører motorvejen under South Boston. Lige før krydset I-90/I-93 støder tunnelen på Fort Point Channel, et 400 fod bredt vandområde, der har givet nogle af de største udfordringer i Big Dig-projektet. Ingeniørerne kunne ikke anvende den samme fremgangsmåde med stålrør som i Ted Williams-tunnelen, fordi der ikke var plads nok til at lade de lange stålsektioner flyde under broerne ved Summer Street, Congress Street og Northern Avenue. Til sidst besluttede de at opgive stålrørskonceptet helt og holdent og anvende tunnelsektioner af beton, hvilket var den første anvendelse af denne teknik i USA.
Problemet var at fremstille betonsektionerne på en sådan måde, at arbejderne kunne bevæge sig på plads i kanalen. For at løse problemet byggede arbejderne først en enorm tørdok på den sydlige Boston-side af kanalen. Tørdokken, der blev kaldt støbebassinet, var 1.000 fod lang, 300 fod bred og 60 fod dyb – stor nok til at konstruere de seks betonsektioner, der skulle udgøre tunnelen. Den længste af de seks tunnelsektioner var 414 fod lang og den bredeste 174 fod bred. Alle var ca. 27 fod høje. Den tungeste vejede mere end 50.000 tons.
De færdige sektioner blev forseglet vandtæt i begge ender. Derefter oversvømmede arbejderne bassinet, så de kunne flyde sektionerne ud og placere dem over en grøft, der var uddybet på bunden af kanalen. Desværre var der en anden udfordring, som forhindrede ingeniørerne i blot at sænke betonsektionerne ned i renden. Denne udfordring var Massachusetts Bay Transportation Authority’s Red Line-undergrundstunnel, som løber lige under grøften. Vægten af de massive betonsektioner ville beskadige den ældre metrotunnel, hvis der ikke blev gjort noget for at beskytte den. Ingeniørerne besluttede derfor at afstive tunnelsektionerne ved hjælp af 110 søjler, der var sænket ned i grundfjeldet. Søjlerne fordeler tunnelens vægt og beskytter Red Line-metroen, som fortsat transporterer 1.000 passagerer om dagen.
Foto venligst udlånt af City and County of Denver
The tunnel-jacking process
The Big Dig byder også på andre innovationer inden for tunnelbygning. I en del af tunnelen, der løber under en jernbanegård og en bro, valgte ingeniørerne at bruge tunnelsprængning, en teknik, der normalt bruges til at installere underjordiske rør. Tunnel-jacking indebærer, at man tvinger en enorm betonkasse gennem jorden. Kassens top og bund støtter jorden, mens jorden inde i kassen blev fjernet. Da den var tom, skubbede hydrauliske donkrafte kassen mod en betonvæg, indtil den hele kassen gled fem fod fremad. Arbejderne installerede derefter afstandsrør i det nyoprettede hul. Ved at gentage denne proces igen og igen var ingeniørerne i stand til at fremme tunnelen uden at forstyrre strukturerne ved overfladen.
I dag er 98 procent af byggeriet i forbindelse med Big Dig afsluttet, og omkostningerne er langt over 14 milliarder dollars. Men udbyttet for Boston-pendlerne skulle være investeringen værd. Den gamle forhøjede Central Artery havde kun seks kørebaner og var beregnet til at transportere 75.000 køretøjer om dagen. Den nye underjordiske motorvej har otte til ti spor og vil kunne transportere ca. 245.000 køretøjer om dagen i 2010. Resultatet er en normal myldretid i byerne, der varer et par timer om morgenen og aftenen.
For at se, hvordan Big Dig kan sammenlignes med andre tunnelprojekter, se nedenstående tabel.
|
|
|
|||||
(16 km) |
||||||
Tunnelbyggeriets fremtid
I takt med at deres værktøjer bliver bedre, fortsætter ingeniørerne med at bygge længere og større tunneler. For nylig er der kommet avanceret billedteknologi til rådighed, som gør det muligt at scanne jordens indre ved at beregne, hvordan lydbølger bevæger sig gennem jorden. Dette nye værktøj giver et nøjagtigt øjebliksbillede af en tunnels potentielle omgivelser og viser sten- og jordtyper samt geologiske anomalier som f.eks. brud og sprækker.
Selv om denne teknologi lover at forbedre planlægningen af tunneler, vil andre fremskridt fremskynde udgravningen og jordunderstøttelsen. Den næste generation af tunnelboremaskiner vil være i stand til at skære 1.600 tons mudder i timen. Ingeniørerne eksperimenterer også med andre metoder til klippeskæring, der udnytter højtryksvandstråler, lasere eller ultralyd. Og kemiingeniører arbejder på nye typer beton, der hærder hurtigere, fordi de anvender harpikser og andre polymerer i stedet for cement.
Med nye teknologier og teknikker synes tunneler, der for bare 10 år siden virkede umulige, pludselig at kunne lade sig gøre. En sådan tunnel er den foreslåede transatlantiske tunnel, der skal forbinde New York med London. Den 3.100 miles lange tunnel vil rumme et magnetisk svævende tog, der kører med en hastighed på 5.000 miles i timen. Den forventede rejsetid er 54 minutter – næsten syv timer kortere end en gennemsnitlig transatlantisk flyvning.
Du kan finde mange flere oplysninger om tunneler og relaterede emner ved at se på linkene på næste side.
Reklame
