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Los primeros túneles subterráneos subterráneos exitosos en la ciudad de Nueva York se construyeron principalmente entre 1902 y 1908, aunque hubo intentos que datan de 1879 que no tuvieron éxito.
El método predominante para hacer túneles en tierra en los primeros días del metro fue el método de “cortar y cubrir”, que posiblemente no es un túnel. Con este método, los trabajadores desenterrarían la calle, construirían el túnel y la infraestructura relacionada en el hoyo resultante, y luego volverían a cubrirlo con tierra cuando terminaran:
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Cortar y cubrir es la forma más económica de construir un metro, pero tiene varias deficiencias. Es muy perjudicial para el tráfico local, requiere que las líneas de metro sigan la cuadrícula de la calle (esto explica algunos de los giros bastante bruscos que hacen algunas líneas de metro de Nueva York, particularmente en Manhattan, que tiene algunos de los túneles más antiguos), y al principio días de construcción del metro no se pudo hacer bajo el agua. [1] Como resultado, el corte y la cubierta rara vez se practica en áreas urbanizadas en estos días, y casi nunca en Nueva York.
La técnica alternativa, que se utilizó para todos los túneles submarinos, es el método de “perforación profunda”. Bajo este método, los trabajadores cavan un pozo hacia abajo (en tierra) y luego cavan bajo tierra hasta llegar al otro lado (o más precisamente, hasta que alcanzan el punto medio y se encuentran con un equipo que ha estado trabajando desde el otro lado). La excavación de túneles profundos es generalmente más costosa, pero más flexible en el enrutamiento y menos perjudicial para el tráfico de superficie, por lo que (por ejemplo) el metro de la Segunda Avenida se está completando exclusivamente a través de perforaciones profundas.
Si se encuentra en Nueva York, generalmente puede saber si se encuentra en una línea creada por corte y cobertura o una línea de perforación profunda por la profundidad de la estación. Cortar y cubrir era obviamente más fácil cuando las líneas eran relativamente poco profundas, como la línea 1/2/3 en el lado oeste. Las estaciones de gran diámetro tienden a estar más subterráneas, como la estación E / F en 53rd y Lexington. Esa es también la razón por la cual las estaciones de metro de Londres tienden a ser más subterráneas que las estaciones de Nueva York, porque una mayor parte del sistema se construyó con perforación profunda.
La ciudad de Nueva York se basa principalmente en la roca madre, lo que simplifica la construcción de perforación profunda, porque los túneles son bastante estables. Por lo tanto, el trabajo se reduce a la voladura de la roca y luego llevarla lejos. Sin embargo, bajo el agua es más difícil, porque los cauces de los ríos son barro suave creado por el depósito de limo con el tiempo. Por lo tanto, esos túneles se construyen utilizando el método de escudo, bajo el cual los trabajadores construyen el revestimiento exterior rígido del túnel mientras cavan para mantenerlo en su lugar.
Un ejemplo de túnel de escudo manual. Esta es una litografía de la construcción del túnel Beach Pneumatic Transit, un precursor del sistema de Nueva York. Más tarde, los ladrillos serían reemplazados por placas de metal.
La tunelización de escudos es la técnica básica para cavar a través de tierra y barro blandos. Bajo el agua es particularmente difícil debido a la probabilidad de que el agua se filtre en el túnel parcialmente construido. Para evitar esto, se bombeó aire comprimido a los túneles mientras se construían para mantener el agua afuera. Esto crea sus propias dificultades, y en los primeros días de la construcción con aire comprimido los casos de curvas entre los trabajadores eran comunes (el diseñador del Puente de Brooklyn estaba incapacitado por los casos repetidos de curvas). Finalmente, se entendió mejor la fisiología de la presión, y las cámaras de compresión / descompresión redujeron significativamente los riesgos para la salud de trabajar bajo el agua.
Trabajadores del metro en 1931 en una cámara de descompresión debajo del East River.
Seguía siendo peligroso. Los “reventones”, donde el escudo y / o partes no protegidas del techo del túnel cederían debido a la presión del aire (lo opuesto a un colapso) eran comunes y a menudo fatales cuando el túnel se inundaba como resultado. En un famoso accidente en 1915, un estallido le disparó a un trabajador a través del lecho del río, a través del East River, y diez pies en el aire (resultó ileso).
Hoy en día, la construcción de túneles bajo el agua se realiza con enormes máquinas perforadoras de túneles (TBM), que excavan y construyen automáticamente el escudo a su alrededor al mismo tiempo:
Una tripulación frente a su TBM.
La construcción y mantenimiento de túneles continúa hasta nuestros días. Los nuevos túneles submarinos son relativamente raros porque no hay muchas más conexiones por hacer. El último túnel completamente nuevo que conozco fue el túnel de la calle 63, que conecta Manhattan y Queens. Se abrió parcialmente en 1989 y todavía se está trabajando como parte del proyecto para llevar el LIRR a Grand Central.
[1] Las mejoras en la excavación submarina han cambiado esto. Ahora, una forma común de construir un túnel submarino es cavar una zanja submarina, colocar un tubo en él y luego cubrirlo con cemento y otros ligantes para mantenerlo en su lugar. Esto se conoce como el método de “tubo sumergido”. El túnel de la calle 63 fue construido de esta manera.
