Кіріспе
Сан-Франциско шығанағының астындағы су асты темір жол туннелі
Transbay Tube – Калифорния штатындағы Сан-Франциско және Окленд қалалары арасында Сан-Франциско шығанағының астында Bay Area Rapid Transit жүйесінің төрт трансбай желісін тасымалдайтын су асты темір жол туннелі. Түннельдің ұзындығы 6 километр, және ол екі бұрғыланған туннельге жалғасады. Ең жақын станциялар арасындағы темір жол учаскесі (олардың бірі жер астында орналасқан) барлығы 10 километрге (6 миль) жетеді. Түннельдің ең терең нүктесі теңіз деңгейінен 41 метр төменде жатыр. Суға батыру арқылы салынған Transbay Tube 57 бөліктен құрастырылып, құрылыс алаңына тасымалданды, содан кейін суға батырылып, негізінен құм мен қиыршық таспен қабырғаларын толтыру арқылы бекітілді. 1974 жылы ашылған бұл туннель бастапқы BART жүйесінің соңғы бөлігі болды. Orange Line желісінен басқа барлық BART желілері Transbay Tube арқылы өтеді, бұл оны жолаушылар және пойыз трафигі тұрғысынан жүйенің ең жұқ жүретін учаскелерінің біріне айналдырады. Ең қарбалас сағаттарда сағатына 28 000-нан астам жолаушы 2,5 минуттық интервалмен туннель арқылы өтеді. BART пойыздары туннельде ең жоғары жылдамдыққа (айтылмаған) жете алады, бірақ әдетте, кешігуді өтеуге тырыспаса, жылдамдық шектеулі.
Алғашқы тұжырымдамалар
Сан-Франциско шығанағын Оукленд нүктесінен өтетін су асты теміржол туннелі идеясын Сан-Францискодағы эксцентрикалық император Нортон 1872 жылғы 12 мамырда шығарған жарлығында ұсынған. Император Нортон 1872 жылғы 17 қыркүйекте тағы бір жарлық шығарды, онда Оукленд және Сан-Франциско қалаларының басшыларын оның бұрынғы жарлығын елемегені үшін тұтқындаумен қорқытты. Бұл идеяны алғаш рет 1920 жылдың қазан айында Панама каналын салған генерал-майор Джордж Вашингтон Гоеталс ресми түрде қарастырды. Гоеталстың ұсынған түтігінің Market Street басында Оукленд кесігіне дейінгі орналасуы бүгінгі Transbay Tube сияқты дәл болды. Оның ұсынысы шығанақтың сазды топырағына құрылыс салуды талап етті, бұл аяқталған Трансбей түтігінің сейсмикалық дизайнының кейбір аспектілерін болжады және құны шамамен $500 миллионға дейін бағаланды. 1921 жылдың шілдесінде Ж. Випонд Дэвис пен Ральф Моджески басқаша, Сан-Францискодағы Миссия Рок пен Потреро Пойнт арасындағы Оңтүстік өткелге жақын, Аламидаға қарайтын, көпір және туннель жобасын ұсынды. Дэвис пен Моджески ұзақ автокөлік және теміржол туннелінен туындайтын желдету мәселелерін сынға алды, бұл электр теміржол қозғалысы үшін арналған жеке туннель идеясын тікелей қолдады. Дэвис пен Моджескидің ұсынысына 1921 жылдың қазан айында шығанақты кесіп өтуге арналған тағы он екі жоба қосылды, олардың бірнешеуінде ұзақ туннельдер арқылы теміржол қызметі көзделген. 1947 жылы Армия-Тәуелсіздік комиссиясы он жылдық Бей көпіріндегі автомобильдердің тығынын жеңілдету үшін су асты туннелін ұсынды. Бұл ұсыныс Ребер жоспарының мүмкіндігін анықтау үшін жүргізілген баяндамада жарияланды.
Құрылыс
Сейсмикалық зерттеулер 1959 жылы басталды, оның ішінде 1960 және 1964 жылдары бұрғылау және сынау бағдарламалары, сондай-ақ шығанақтың түбінде жер сілкінісін тіркеу жүйесі орнатылды. Алдын ала сараптамалар тұтас тау жынысы қабатын анықтай алмағандықтан, түтіктің бағыты өзгертілді, бұл шығанақтың түбін дәл бұрғылау және зерттеуді қажет етті. Құбырдың жолы мүмкіндігінше тау жыныстарынан аулақ болу үшін таңдалды, осылайша түтіктің иілуіне мүмкіндік жасалды, бұл шоғырланған иілу кернеулерін болдырмады. Жобалық тұжырымдамалар мен бағытты реттеу 1960 жылдың шілдесіне дейін аяқталды. 1961 жылғы есеп Трансбей түтігінің құны шамамен екенін көрсетті. Түтіктің құрылысы 1965 жылы басталды, ал құрылыстың соңғы бөлігі 1969 жылдың 3 сәуірінде орнатылғаннан кейін аяқталды. 1969 жылдың 9 қарашасында түтіктің шағын бөлігіне келушілер кіруге мүмкіндік алды. Пойыздарға қажетті рельстер мен электрлендіру 1973 жылы аяқталды, ал түтік 1974 жылдың 16 қыркүйегінде пайдалануға берілді, бұл жобаланған мерзімнен бес жылға кешікті, себебі Калифорниялық қоғамдық пайдалылық комиссиясының автоматтандырылған диспетчерлік жүйеге қатысты алаңдаушылықтары жойылды. Алғашқы сынақ жүрісі 1973 жылдың 10 тамызында автоматты басқарумен жүретін пойызбен жүргізілді. 222 нөміріндегі пойыз шамамен 100 жолаушыны – BART қызметкерлерін, қоғамдық қайраткерлерді және журналистерді алып, 7 минутта және толық жылдамдықта 6 минутта қайтып келді. Туннель 18 метр ені және 1 метр тереңдігі бар 60 фут (18 м) енді, 2 фут (1 м) тереңдігі бар қиыршық тас негізімен салынған. Лазерлер траншеяны қазу және қиыршық тас негізін салу үшін пайдаланылды, траншея мен негіздің бағытының дәлдігін қамтамасыз етті. Траншеяны салу үшін шығанақтан материалды алып тастау қажет болды. Құрылым 57 жеке бөлімнен тұрады, олар 70-ші пирсдегі Bethlehem Steel кеме жасаушылығында салынды және үлкен катамаран баржасымен шығанаққа сүйретілді. Болат қабырғасы аяқталғаннан кейін су өткізбейтін бөлімдер орнатылды және 1 метр қалыңдықтағы ішкі қабырғалар мен рельс төсегін құю үшін бетон құйылды. Содан кейін олар орналасқан жеріне жеткізіліп, баржа шығанақтың түбіне бекітілді, уақытша тартылғыш платформа ретінде қызмет етті. Бөлім 1 метр қиыршық таспен балластталды, содан кейін ол шығанақтың түбіндегі жұмсақ топыраққа, лайға және қиыршық тасқа деңгейлеу үшін төмендетілді. Бөлім орнатылғаннан кейін, суға түсушілер оны су астында орнатылған бөлімдермен қосты, арадағы бөлімдер алынып тасталды және қауіпсіздік үшін құм мен қиыршық таспен жабылды. Құрылысқа жұмсалған шығынның 90 миллионы құрылыс жұмыстарына, ал қалғаны рельстер төсеуге, электрлендіруге, желдетуге және пойызды басқару жүйелеріне жұмсалды.
Конфигурациясы
Метроның батыс терминалы Бей көпірінің солтүстігіндегі Ферри ғимаратының жанындағы Маркет-стрит метросына тікелей қосылады. Түтік Сан-Франциско түбегі мен Ерба Буэна аралы арасындағы Бей көпірінің батыс жағынан өтеді және Оклендте 7-ші көше бойымен, Interstate 880 магистралінің батысында шығады. Түтіктің 57 бөлігі бар; әр бөлігінің ұзындығы аралығында. Маршрутқа сәйкес, түтіктің 15 бөлігі көлденең қисық, 4 бөлігі тік қисық, 2 бөлігі көлденең және тік қисықтардың комбинациясы, ал қалған 36 бөлігі түзу. Болат қабырғасы жуан, ал туннельдер Сан-Франциско және Окленд соңғы нүктелерінде атмосфераға желдетіледі, сондай-ақ бір-бірімен (жоғарғы галерея арқылы) байланыстырылған, әр үшінші есіктің үстінде орналасқан, 6 фут (2 м) ұзындығы және 3 фут (1 м) биіктігіндегі қашықтан басқарылатын клапандар арқылы желдетіледі, бұл алты дәрежелі еркіндікке (үш ось бойынша аударма және айналу) мүмкіндік береді. Жоба бойынша, біріктірулер түтіктің осі бойымен және тік немесе көлденең бағытта қозғалуға мүмкіндік береді. Сан-Францискодағы өтпелі құрылымның (желдеткіш) үстінде, Ферри ғимаратының артындағы теңіз жағасында ресторан салынған. Оклендтегі желдеткіш құрылымы Окленд портының контейнерлік алаңының ортасында орналасқан.
Сейсмикалық жөндеу
Трансбей түтігіне сыртқы және ішкі жағынан жер сілкінісіне қарсы күшейту жұмыстары қажет болды. 2004 жылы сейсмикалық күшейтудің жалпы құны бағаланды. 1991 жылғы зерттеуден кейін 2002 жылы жарияланған BART сейсмикалық осалдық зерттеуі, түтіктің айналасына толтырылған материал қатты жер сілкінісі кезінде топырақ сұйықтануға бейім болуы мүмкін деген қорытындыға келді, бұл жүзуге қабілетті түтіктің бекіткіштерінен ажырауына немесе жылмалы сейсмикалық буындардың қабылдау қабілетінен асатын қозғалысқа әкелуі мүмкін. Күшейту жұмыстары материалды тығыздауды талап етті, осылайша оны тығыз және сұйықтануға аз бейім етуге болатын еді. Тығыздау жұмыстары 2006 жылдың жазында түтіктің шығыс жағында, Окленд портына тиесілі жерде басталды. 2010 жылғы мақалада сұйықтану салдарынан түтіктің көтерілу қашықтығы ықтимал сұйықтану механизмдерін модельдеу арқылы тексерілді және тығыздау жұмыстарын негіздеуге күмән туды. Түтіктің ішкі жағында BART 2013 жылдың наурыз айында кең ауқымды күшейту бағдарламасын бастады, ол жер сілкінісі кезінде оларды бүйірлік қозғалыстан қорғау үшін түтіктің ішіндегі ең көп күшейтуді қажет ететін әртүрлі жерлерге ауыр болат плиталарды орнатуды қамтыды. Плиталарды тасымалдауға арналған арнайы көлік құралы жасалды; плиталар көтерілгеннен кейін бетон қабырғаларға бұрандаланып, содан соң бір-бірімен дәнекерленді. Орнату жұмыстары үшін келісімшарт Калифорния инженерлік мердігерлеріне тапсырылды. Бұл жұмысты 2013 жылы аяқтау үшін BART түтіктің екі тесігінің біреуін аптаның ортасында (сейсенбі, сәрсенбі және бейсенбі) жапты, нәтижесінде 15–20 минуттық кешігулер туды. Бастапқыда шамамен 14 айға жоспарланған жұмыс 2013 жылдың желтоқсанында, құрылыстың 8 айынан кейін аяқталды. 2016 жылдың желтоқсанында BART тағы бір сейсмикалық күшейту жұмыстарын жүргізу үшін келісімшарт жасады. Бұл кезеңде түтіктің су басу мүмкіндігін азайту үшін жаңа болат қаптама және жоғары сыйымды насостар орнатылады, өйткені қолданыстағы насостар ең нашар сейсмикалық жағдайда жеткіліксіз болар еді. Жұмыстар 2018 жылдың жазында басталуы және аяқталуына екі жылдан астам уақыт қажет болады деп күтілуде. Түтік арқылы қызмет көрсету күнінің алғашқы сағаты мен соңғы үш сағатында тоқтатылатын немесе қысқартылатын болады.
The 1991 study was followed by a more detailed BART Seismic Vulnerability Study, published in 2002, which concluded the fill packed around the tube might be prone to soil liquefaction during an intense earthquake, which could allow the buoyant hollow tube to break loose from its anchorages or cause movement that would exceed the capacity of the sliding seismic joints. Retrofitting work required the fill to be compacted, to make it denser and less prone to liquefaction. Compaction started in Summer 2006 at the east end of the tube, on property belonging to the Port of Oakland. A 2010 paper concluded the distance the tube would rise due to liquefaction was limited based on model testing of potential liquefaction mechanisms, and questioned the justification for the compaction effort. On the interior of the tube, BART began a major retrofitting initiative in March 2013, which involved installing heavy steel plates at various locations inside the tube that most needed strengthening, to protect them from sideways movement in an earthquake. A vehicle was custom built to handle the , thick plates; once hoisted in place, the plates were bolted to the existing concrete walls and welded together, end to end. The contract for was awarded to California Engineering Contractors for installation. In order to complete this work during 2013, BART closed one of the two bores of the tube early midweek (Tuesdays, Wednesdays and Thursdays), resulting in delays of 15–20 minutes. The work, originally estimated to last approximately 14 months, was completed by December 2013, after only 8 months of construction. In December 2016, BART awarded a contract to perform further seismic retrofitting. In this phase, a new steel liner and higher capacity pumps would be installed to reduce the possibility of flooding the tube, as the existing pumps would not be adequate in the worst case seismic event. Work was projected to start in the summer of 2018 and is scheduled to take more than two years to complete. Service through the tube would be reduced or eliminated during the first hour and the last three hours of the service day.
1979 жылғы қаңтар өрт
1979 жылдың 17 қаңтарында сағат 18:00 шамасында Сан-Францискоға бағытталған жеті вагонды пойыз (No. 117) түтік арқылы өтіп бара жатқанда өрт шықты. Өрт сөндіруші (Окленд өрт сөндіру бөлімінің 50 жастағы лейтенанты Уильям Эллиотт) өртті сөндіруге тырысқанда түтін мен уытты газдарды (жанудан пайда болған пластик материалдардан) тыныс алып, қаза тапты. Апатқа ұшыраған пойыздың қырық жолаушысы мен екі BART қызметкері қарама-қарсы бағытта келе жатқан басқа пойызбен құтқарылды. Нашар байланыс және үйлестіру салдарынан жағдай нашарлап, өрттен алынған сабақтар Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығының (NFPA 130, Тұрақты жолмен жүретін және жолаушылар теміржол жүйелері стандарты) транзиттік индустриясы бойынша нұсқауларды әзірлеуде маңызды рөл атқарды. Алайда, Трансбей түтігі арқылы BART қызметі 1979 жылдың сәуір айында ғана жаңартылды, Калифорнияның қоғамдық пайдалылық комиссары Ричард Д. Грейвелл «BART қызметін пайдаланатын жолаушылар, қызметті қайта ашуға берілген бұйрық қызметтің қауіпсіздігіне кепілдік бермейтінін толық білуі керек» деп ескертті. Окленд және Сан-Франциско өрт сөндіру бөлімдері BART басшыларын төтенше жағдайды өрт сөндіру бөлімдеріне беруден бас тартқаны үшін сынады. Осыған дейін болған ең ірі оқиға 1989 жылғы Лома-Приета жер сілкінісі болды. 1989 жылғы жер сілкінісі кезінде түтік арқылы өтіп бара жатқан пойыз тоқтауға бұйрық берілді, бірақ машинист ешқандай қозғалыс сезінбегенін хабарлады. Тексеруден кейін түтіктің қауіпсіз екені анықталды және ол алты сағаттан кейін қайта ашылды, ал жүйедегі қалыпты қызмет жер сілкінісінен кейін он екі сағаттан соң қайта басталды. Оқиға салдарынан аймақтық көптеген тас жолдар зақымданды, ал Бей көпірі шығыс бөлігіндегі фермаға жоғарғы қабаттың бір бөлігі төменгі қабатқа құлағаннан кейін бір айға жабылды. Осылайша, Трансбей түтігі Сан-Франциско мен Окленд арасындағы жалғыз тікелей бағыт болды.
Жаяу жүргіншілер
2012 жылдың қазанында және 2013 жылдың тамызында жаяу жүргіншілер станция арқылы метроға кірді, бұл Transbay қызметіндегі тоқтаулар мен кешіктірулерге себеп болды. 2016 жылдың желтоқсан айының соңында бір адам Эмбаркадеро станциясындағы кіреберіс арқылы метроға кірді және онда бір сағаттан астам уақыт қалды; көлік полициясы оны іздеп жатқанда, пойыздар метрода баяу жылдамдықпен қолмен жүріп өтті.
Жабдықтың ақаулығы
Трансбей түтігінде пойыздар бірнеше рет тұрып қалғаннан кейін қызмет үзділіске ұшырады, бұл ішінара ескірген жабдықтарға байланысты. 1979 жылғы өртке қоса, түтік арқылы қозғалып бара жатқанда 2010 жылдың наурыз айында бір пойыз ажырап, қосқышы бұзылғаннан кейін автоматты түрде тоқтады. 2014 жылдың қыркүйегінде екі техникалық көлік түтік ішінде соқтығысып, жолдың бір бөлігіне зақым келтірді, нәтижесінде BART пойыздары бір ғана жолмен жүре алды. 2015 жылдың қаңтарында бір пойыздың тежегіші вагонда қасақана іске қосылғандықтан түтік ішінде тоқтауға мәжбүр болды. 2016 жылдың желтоқсанында бір пойыз қолмен басқару режиміне ауысып, азайтылған жылдамдықпен жүруге мәжбүр болды, ал 2017 жылдың сәуірінде ақаулы тежегіш салдарынан тағы бір пойыз түтік ішінде тоқтады.
Шу
2010 жылы «Сан-Франциско хроникасы» жүргізген сауалнамаға сәйкес, Трансбей туннелі BART жүйесінің ең шулы бөлігі болып табылады, пойыз ішіндегі дыбыс қысымы 100 децибелге жетеді (бұл бұрғыға тең). BART-тың мәлімдемесінше, «баншилердің, сыңғырлаған сұрғындардың немесе Doctor Who-дың TARDIS-інің бақырылып кеткеніне» ұқсайтын бұл шу бетонмен жабылғандықтан және туннель Сан-Франциско-Окленд шығанағы көпірінің астынан өтетін жерде рельстер қисық болғандықтан күшейеді, нәтижесінде жоғары жиілікті сыңғырлау пайда болады.
Теңіз қатынасы
Шығанақ арқылы өтетін кемелер якорь тастағанда, түтіктің катодтық қорғау жүйесінде қолданылатын анодтарға зақым келтіруі мүмкін. Анодтар түтікті қоршап тұрған толтырылған арнадан шығып тұрғандықтан, олар зақымдануға көбірек ұшырайды. Теңіз көлігі түтіктің үстінде якорь тастаудан шектеулі, бірақ BART анодтардың зақымдануын жүйелі түрде тексеріп отырады. 2014 жылдың 31 қаңтарында, бір жүк кемесі орнын сақтап тұру үшін сағат 8:45-те түтіктің жанына якорь тастағаннан кейін, түтік қысқа мерзімге жабылды. Жағалау күзеті BART қызметкерлеріне кеменің орны бойынша сағат 11:55-те якорьдің түтікке жақын екенін хабарлады, бұл тексеру жүргізілген кезде түтік қызметін шамамен 20 минутқа тоқтатуға әкелді. Зақымдар табылған жоқ, ал түтік сағат 12:15-те қайта ашылды. Порт пилоттары кейін кеме түтікке оңтүстік-батысқа қарай 366 метрге дейін бекігенін анықтады. Тексеру кезінде түтік арқылы өтіп бара жатқан екі пойыз тоқтатылды. Пойыздар 15-20 минутқа кешіктірілді, ал қалыпты қызмет сағат 13:00-де қайта басталды. 2017 жылдың сәуір айында BART үшін жұмыс істейтін Vengeance дерик баржасы, түтік анодтарына техникалық қызмет көрсету кезінде, қыс соңындағы дауылда түнде аударылып, батып кетті. Баржа Трансбей түтігін жауып жатқан толтырудың үстінде тоқтады, бірақ көлік қозғалысына кедеріс келтірген жоқ. Басты мәселе дизель отынының ағуы мүмкін болды, және су астындағы жұмысшылар ағуды бір күн ішінде тоқтатты.
In April 2017, the derrick barge Vengeance, which was working for BART performing Tube anode maintenance, capsized and sank at night during a late winter storm. The barge came to rest atop the fill overlaying the Transbay Tube, but did not disrupt transit operations. The primary concern was the potential leakage of diesel fuel, and divers had stopped the leak within a day.
Болашақ
2007 жылы BART құрылғанына 50 жыл толуын тойлағанда, алдағы 50 жылға арналған жоспарларын жариялады. Қазіргі туннельдің 2030 жылға қарай толық қуатымен жұмыс істейтінін анықтаған агенттік, Сан-Франциско шығанағының астында қолданыстағы Трансбей туннеліне параллель және оңтүстікке орналасқан жаңа, жеке Трансбей туннелін салуды жоспарлап отыр. Ұсынылған төрт тесікті туннель Трансбей транзиттік орталығында шығып, Caltrain және жоспарланған Калифорния жоғары жылдамдықты теміржол жүйесімен (CHSR) байланыс жасауға мүмкіндік береді. Екінші туннель BART пойыздары үшін екі жолмен, ал дәстүрлі/жоғары жылдамдықты теміржол үшін екі жолмен қамтамасыз етіледі (BART жүйесі мен АҚШ-тың дәстүрлі теміржолы әртүрлі және үйлеспейтін рельс енінде жұмыс істейді және әртүрлі қауіпсіздік ережелеріне бағынады). 2018 жылы BART және Capitol Corridor жүйесіне жауапты агенттік CCJPA, ұсынылған екінші өткелдің мүмкін болатын бағыттарын таңдау үшін қолайлылық зерттеуін жүргізуді жоспарлады. Зерттеу Caltrain, CHSR, Capitol Corridor және басқа да теміржол қызметтерімен байланыс жасау үшін стандартты рельс енін пайдалану мүмкіндігін де қарастыратын болады. 2023 жылдың наурыз айына қарай, Сан-Франциско айманындағы жолаушылар ағынының төмендеуіне байланысты BART және дәстүрлі теміржол үшін төрт жолды туннель немесе екі жеке туннель құрылысы тиімді емес деп танылды. Сондықтан жоспарлаушылар BART қызметіне немесе аймақтық теміржол қызметіне арналған бір туннельді зерттеуде. CCJPA үш мүмкін маршрутты қарастыруда, оның біреуі аймақтық теміржол үшін, ал екеуі BART желісін кеңейту үшін.
Медиада
Құрылыс кезінде Трансбей түтігі Джордж Лукастың «THX 1138» фильмінің соңында түсіру орны ретінде қысқа мерзімге пайдаланылды. Күнге қарай вертикальды соңғы шығу, камера 90 градусқа бұрылып, дайын емес (және көлденең) Трансбей түтігінде түсірілді. Бұл көрініс рельс тіректері орнатылар алдында түсірілді, Роберт Дюваллдың кейіпкері баспалдақ ретінде ашық арматураны пайдаланды. Терри Брукстің «Шаннара» кітаптар сериясының телевизиялық адаптациясы – «Шаннара хроникалары» ішінара Сан-Франциско аймағында өтеді, ал кейіпкерлердің саяхатының/іздеудің бір бөлігі Трансбей түтігі арқылы жүреді. «Dead Space» видео ойынының басындағы бөлімдердің бірінде Трансбей түтігінен өту кезінде алынған дыбыс үлгісі қолданылған.