סקירה היסטורית של הנדסה מאחורי המחתרת של לונדון

התחתית של לונדון, הידוע בכינוי "הרכבת", היא לא רק אחת ממערכות המטרו הוותיקות בעולם, אלא גם תצוגה מתמדת של חדשנות אזרחית, מכנית והנדסת חשמל, פתיחת קו ראשון שלה בשנת 1863, הרשת משתרעת כעת על 402 קילומטרים (250 מייל) של מסלול ומשמשת מעל מיליארד נוסעים בכל שנה.ההיסטוריה שלה מקודמת על ידי טכניקות מזחלות נועזות, תוך שהוא מסמן מערכות אותות, ומחזיק בין דרישות רכבתיות עמוקות של כל שנה.

מקור ואתגרי הנדסה מוקדמת

חזון רכבת תחתית

בתחילת 1800, הרחובות של לונדון נטבחו עם תנועת סוסים.אוכלוסיית העיר הסתכמו ביותר משני מיליון, ומסילות רכבת מעל הקרקע הופסקו בתחנות סביב הפריפריה.הרעיון של רכבת תת-קרקעית הוקמה ב-1860 על ידי סוליטרטור ומתכננים העירוני צ'ארלס פירסון ב-1840, חזתה על "מרכז מחתרתי" שתאפשר למעבדת רכבת תחתית, למרות שהפכה למעבדה-Dronicial Railway, שהייתה אמורה ליצור קודם לכן, למרות שהפכה למעבדת רכבת תחתית.

בנייה משותפת ו-Cover Construction

השורה הראשונה, הריצה בין פדינגטון ופארינגדון, נבנתה באמצעות שיטת החיתוך וההתאוששות.מהנדסים חפרו תעלות לאורך הרחובות הקיימים, הניחו את המסלול, ולאחר מכן הוטבעו על החפירה לפני שגלגלו את פני השטח של הכביש.גישה זו הייתה יחסית פשוטה אך קשה מאוד לשיבוש בעיר מעליה, אך החתך הייתה חייבת להיצמד עם דאגה מעץ ולבנים כדי למנוע מהתמוטטות, משאבות אדים ודלקים בלתי נמרצים, עד 106,000 מטווחי-ממים, אך ורק ביום הראשון, אך ורק בספינת-מחץ-מסלולאריים, אך ורק ב-עשר בינואר 1863, אך ורק לאחר מכן, נותרו במרחק של 26,000 מטווח-מסלולאריים.

מנהרות Deep-Fron

הצלחת הקווים החתך והגלומים עלתה לדרישה, אך השיטה הייתה בלתי-מעשית במרכז לונדון, שם היו הרחובות צרים ומבנים ניצבים על יסודות עמוקים. דור שני של קווים – מערכת "השרשרת העמוקה" – שהועלתה בשנות ה-90.18.המנהרות הללו היו משועממות בעומק של 20 מ' או יותר, חולפות מתחת לתפורים קיימים, גזים ראשיים, וקרנות בנייה.

חידושים בבנייה מנהרה

מנהרה ידנית ו-Greathead Shield

לפני כניסת מנהרה מכוננת, מנהרות עמוק-בשורה נחפרו על ידי יד.גברים עבדו על הפנים עם איסוף ודחפורים, לעתים קרובות באוויר דחוס כדי למנוע מים בתוקפנות.החדשנות הביקורתית הייתה מגן המנהרות - מבנה מגן שאיפשר לעובדים לחפור בבטחה בזמן שהמנהרה הותקנה על פיסת-יד-על-ידי-ידי-יד ב 1880, מהנדס ג'יימס הנרי הגדול הפך מושלם למגינים פיקדיליים, אשר שימשו כדי לקדם את קווי רכבת הרים ולהפחית את קווי רכבת הרים ולהפחית את הקומות הגדולות יותר ויותר.

אפשרויות ל-FBMs Boring Machines (TBMs)

למרות ששיטות ידניות נותרו נפוצות במשך עשרות שנים, מכונת המנה המשעממת הראשונה של פני השטח (TBM) נשפטה על המחתרת של לונדון בשנות ה-60 במהלך בניית הקו ויקטוריה (הקו ויקטוריה) הייתה קו הצינור החדש הראשון בלונדון במשך יותר מ-50 שנה, והיא דרשה משעממת מהירה, כלכלית דרך לונדון קליי, ראש קיצוץ עם חותכי דיסקרטיקים, יכול להתקדם עד 3 שעות מ') מהר יותר מאשר קווי חטיפה (נפתח, כולל קווי שטח פתוח) המתעדינים, כולל קווי שטח) המתועדים, וצפופים, וצפופים מתקדמים, כולל קווי שטחיים מדויקים, וצפופים, כולל קווי שטחיים מדויקים, כולל קווי שטחיים מדויקים וצפופים, כולל קווי שטחיים מדויקים וצפופים, החל ממבטיים מדויקים יותר, כולל קווי מקיפים, וצפופים מתקדמים, וצפופים, החל ממבט פתוח עד שנת 1999, החל מקווי , וצפופים, וצפופים, החל מלמטה, החל מלמטה, וצפופים מדויקים, החל מלמטה, החל מטווח פתוח עד שנת 1999, כולל קווי שטח, החל מטווח פתוח עד שנת 1999, וצפופים, וצפופים, וצפופים, החל מלמטה, החל מלמטה, וצפו

טיפול והדרכה

מנהרה מודרנית גם יתרונות מגלישה כימית לייצוב קרקעות רופפת, טכניקות מקפיאות ליצירת קירות קרח באופן זמני, ו ניטור מתקדם באמצעות לייזרים ומערכות כוונון התפתחו משוררות לבנים פשוטות למעריצים חזקים שיכולים להפוך את זרימת האוויר לאחור כדי לשלוט במקרי חירום.שילוב של TBMs, ניטור בזמן אמת, ומאחורי כריות מנהרות ממות אש הפכו בנייה בטוחה יותר וצפויה יותר מאי פעם.

קידום טכנולוגיית Track and Signal

אלקטרוניקה: מ-Steam ועד אלקטריק

קווי החיתוך המוקדמים של החיתוך-and-cover השתמשו בקטרי קיטור, אך קווי ה-tube העמוקים דרשו מקור אנרגיה נקי יותר, קריר יותר.ה- העיר ודרום לונדון היו חשמליים מפתיחתו בשנת 1890, תוך שימוש במערכת שלישית של 500 V DC.זה הפחית עשן, שיפור האצה, והותר לרכבות לטפס על ⁇ תלולים יותר בשני העשורים הבאים, כל הקווים היו מותאמים בהדרגה; שימושים במסילות הברזל האחרון, השלילי, אשר מאפשר שימוש חוזר על הרכבת הרביעית של רכבת תחתית (R) ו-DV-RIRDV 630, אשר מאפשר למטרוני, ו-DV), אשר מאפשר למטרד'י רכבת תחתית, אשר מאפשר ל-D.

שם מקור: From Mechanical to Auto

אות מוקדמת התבססה על עקרונות מכניים ומופעלים באופן ידני. תיבות אותות לאורך הקו היו מחוברים על ידי טלגרף, רכבות היו ממולאים באמצעות העיקרון "בלוק מוחלט" המערכת הזו הייתה איטית ופרות לשגיאה אנושית. בשנות ה-20, מעקב אחר אותות המעגל הוצג, באופן אוטומטי לזהות את נוכחות הרכבת והגדרת אותות לאדום מאחוריה.

שינויים נוכחיים: Digital Signalling on the Phillips Line

במסגרת תכנית המודרניזציה של לונדון, קו פיקדילי משודרג כיום עם CBTC - אותה מערכת כבר בשימוש על קו Jubilee.זה יגדיל את היכולת עד 25% והוא מאפשר מפתח להבאת רכבות חדשות, ארוכות יותר.הפרויקט כולל התקנת אלפי מרפסות ואנטנות רדיו, שדרוג במחשבי לוח, וכתוב מחדש את התוכנה השולטת בו היא אחת מתוכניות הרכבות הגדולות ביותר באירופה.

הנדסה מודרנית והתרחבות

קו ויקטוריה: טביעת אצבע לבניית צינור מודרני

כאשר קו ויקטוריה נפתח בין מרכז וולטישנו ויקטוריה ב-1968 (הופנה מהדף Brixton ב-1971), הוא ייצג קפיצת הקוונטים בהנדסת תת-קרקעית.זה היה הקו הראשון שהשתמש ב- TBMs באופן נרחב, הראשון עם ATP מלא, והראשון שיש לו חדר בקרה מרכזי באמצעות מחשבים כדי לפקח על תנועות.השורה נועדה לקיבולת גבוהה, עם פעילות אוטומטית (ATO) וניתן היה להפעיל מנוע אוטומטי, אם כי הוא היה מסוגל להפעיל על גבי לוח אוטומטי.

יובילי קו הרחבה ותחנות עמוקות

הושלם בשנת 2000, הרחבה של קו Jubilee מפארק ירוק לסטרטפורד כללה כמה מהתחנות העמוקות והשאפתניות ביותר ברשת. Westminster Station, בשעה 32 מ' מתחת לאדמה, דרשה קיר diaphragm מסיבי כדי להיבנות לצד הבתים של הפרלמנט מבלי לסווג את היסודות.הכרטיס התחנה מושעה בתוך רִיק עצום, עם מורדות מסיביים מעל 50 מ"ר (ב) המשמש את המשטח העליון של רצפה (מִנְסְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטְטַבְטְטַבְטְטְטְטְטְטְטְטְטְט

האותיות הקטנות של Elizabeth Line: Crossrail's Engineering Legacy

קו אליזבת (Crossrail), שנפתח במלואו בשנת 2022, הוא ההתרחבות המשמעותית ביותר של המחתרת התחתית ביותר במאה.זה היה מעורב משעמם 42 ק"מ של מנהרות חדשות מתחת למרכז לונדון באמצעות שמונה TBMs, כל 1,000 מ' ארוך.הפרויקט הנדרש מעבר מתחת לקווי צינור קיימים, נהר התמזה, ומאות מהנדסים היסטוריים השתמשו בבנייה חדשניים "למעלה" לאחור כדי לבנות קופסאות ללא חפירות פתוחות, מותקנות ומופעלים על ידי קווי רכבת מגנטיים וקיבולת גבוהה של 25 מטרים, וצפופים, אשר היו בטווח הארוך, וצפופים, וצפופים, ולמעלה ממטרים, ולמעלה מלמטה, ולמעלה מלמטה, ולמעלה מלמטה, הם מעל 200 פעמים, ולמעלה מלמטה, ולמעלה מלמטה, 000 נוסעים, ולמעלה מלמטה, ולמעלה מלמטה, עם קיבולת קווי רכבתיים, ו- 200 פעמים, עם קיבולת קווי רכבת מהירה, ו-עשרים, ו-עשרים, עם קיבולת קווי רכבת תחתית, עם קיבולת קווי רכבת תחתית, 000 קווי רכבת תחתית, 000 קווי רכבת נקייה יותר מלמטה, 000 קווי רכבת תחתית, 000 קווי רכבת אחורית גבוהה יותר מלמטה, 000 מלמטה, 000 מלמטה, 000 מלמטה, 000 מלמטה

רכבות ללא נהג והוכחה עתידית

הרכבת התחתית של לונדון נעה לכיוון תפעול ללא נהג, למרות אוטומציה מלאה מוגבלת רכבת אור דוקלנד (DLR) - מערכת נפרדת לחלוטין.על קווי הצינור העיקריים, רכבות ATO / CBTC לרוץ כיום עם נהג המפקח על דלתות ותשובות חירום.גילויים מתועדים למכשול פיקדילי, בייקרלו, וקווים מרכזיים יראו רכבות חדשות מצוידות עם GoA 2 (שלא מוכן) או קווי מעבר מתקדמים (או לא צפויים לעבור רק לפלטפורמת הפעלה חדשה) או ל- 4.

השפעה על הנדסה על פיתוח עירוני

בסביבה הקרובה של Shaping London's Swans

כל שלב של הנדסה תת-קרקעית השפיע על האופן שבו לונדון גדלה.הסיומת של קו המטרופולני לתוך תת-ימיקס הכפריים בשנות ה-80 של המאה ה-19 הובילה ליצירת "ארץ מולדת" – מגוון של התפתחויות דיור פרבריות במימון חברת הרכבות.תחנות הפכו לגרעין של ערים חדשות כמו Harrow ו- P. לאחר מכן, התוספות הצפוניות למורדן (1926) ולקו המרכזי ל-Epping שנפתחו (1949), לאחר מכן, לאחר מכן, הוא הולך בעקבות שימוש נרחב בתבניות פיתוח קרקעיות.

כלכלה ויחסים חברתיים

המחתרת אפשרה לכלכלה המודרנית של נוסעים לפני הצינור, רוב העובדים חיו במרחק הליכה ממשרותיהם.קווי ה-YouTube העמוקים אפשרו לאנשים לחיות באזורים החיצוניים הזולים יותר ולטייל במקומות העבודה המרכזיים במהירות.ההתרחבות הגיאוגרפית של שוק העבודה הביאה לפרודוקטיביות כלכלית ואפשרה לעסקים להתקבץ בכיכר מייל ובמערב אנדלס אנד.היום, תחנות כמו קאנריי (שמריאים על ידי קו ג'ולי ואליזבת) תמיכה כלכלית כולה.

שימור והסתגלות

מבנים תת-קרקעיים מקוריים עדיין בשימוש, לעתים קרובות מותאמים מעבר לעיצוב המקורי שלהם.לדוגמה, קווי תת-קרקעיים (Circle, Tube, מטרופולי, Hammersmith & City) עדיין עוברים מנהרות נצנצפים שנבנו בשנות ה -1860 ו -1870.מנהרות אלה היו re-lined, חסומים מים, ומוסממים עם ventilation מודרני, אבל את המעטפה הבסיסית נשארות היא לשמור על פני השטח של מבנים יציבים, בעוד שעדיין יציבים, כמו רכבת מודרנית, כמו רכבת מודרנית, כמו רכבת מודרנית, ומודרנית, כמו גם תכונות מתקדמות יותר, כמו רכבת, כמו רכבת מודרנית, ומודרנית, כמו גם כן, כמו מתקנים מודרניים, ומודרנית, ומודרנית, ומודרנית, כמו גם תכונות מתקדמות יותר, כמו רכבת.

רכבת הלילה ו-24 שעות - Hour Operation

מאז 2016 פעלה חטיבת הלילה ביום שישי ובימי שבת על קווים נבחרים.זה דרש עבודות הנדסיות משמעותיות: מערכות אותות היו צריכות להיות מעודכנים כדי להתמודד עם חלונות תחזוקה של לילה, צוותי רכבת זקוקים לפרוטוקולים משופרים של בטיחות, ותחנות היו צריכות לספק 24 שעות צוות של צוות.הרכבת הלילה הגדילה את כלכלת הלילה של לונדון והפחיתה את הלחץ על אוטובוסים מאוחרים.

מסקנה: An Enduring Engineering Legacy

התחתית של לונדון היא הרבה יותר מאשר רשת מעבר - היא מוזיאון חי של חדשנות הנדסית המשתרעת על פני יותר מ-160 שנים.מ תעלות החיתוך-הכיסוי של הרכבת המטרופולינית ועד ל- TBMs הרובוטיקה של קו אליזבת, כל דור נתקל בבעיות ייחודיות לעידן שלו.מנהרות, תחנות, אותות, רכבות הן תוצר של שיפורים מצטברים ופשיטות מזדמנים, מונעות קדימה, על ידי הביקוש המרכזי של אנשים, להמשיך לנוע בבטחה, כדי להמשיך ולגדולים על ידי מרכז העיר.