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文化

全球第一条浮在水面上的轻轨线,为什么现在才开始建?

吴羚玮2017-05-17 09:57:53

一道很难的物理题

西雅图是全球第一座建成浮桥的城市。

1940 年,Lacey V. Murrow 大桥建成,它成了连接西雅图和其东边 Mercer 岛的第一条通路。当时建这座浮桥的主张者说,它“将西雅图的工作地点和郊区的家庭联系起来”,平均每天运送 2800 辆汽车(这几乎是现代桥梁交通量的 1/50)。

数十年后,由于通勤人数增加,西雅图又先后建起另外 3 座浮桥。

Lacey V. Murrow 大桥。来自:Seattle Times archives

I-90 浮桥。它的其中几个车道将让位于轻轨线。来自:Erika Schultz / The Seattle Times

随着交通量持续增长,这座城市打算在原有的浮桥上搭建一条“漂浮轻轨线”。

这是个价值 37 亿美元的大项目。到 2023 年,西雅图和华盛顿湖东部的 Bellevue 市将实现轻轨的连通。

但从未有一个国家或地区有过在浮桥上搭建铁轨的经验。

最直接的一个问题是:浮桥能安稳地搭载火车的重量吗?

联邦运输管理局和施工方对浮桥铁轨项目进行了长达 5 年的环境评估,发现建造漂浮轻轨线在技术层面上面临着几个前所未有的挑战:

浮桥必须能承受两列 300 吨重的火车以 88 公里/时的速度相向而行时所产生的巨大压力。同时,为火车提供动力的高压电流不会导入浮桥并腐蚀桥下的钢筋。

1990 年 11 月,西雅图的其中一座浮桥就因为激烈大风和强降雨而发生断裂,一截桥面沉入湖中,所幸无人伤亡。

但这场事故让民众和工程师们对漂浮铁轨面临的挑战无比紧张。

1990 年 11 月,华盛顿湖大桥一大片断裂,沉入湖中。来自:Mike Siegel / The Seattle Times,1990

而最困难的任务在于,使轨道适应浮桥的运动。

桥梁在陆地上和水中的衔接处会产生晃动,加上湖面水位每年都会自然起落两英尺,风浪以及车流还会对桥梁造成的扭曲。

变形的桥梁对汽车没有大碍,但对一列运行中的火车来说则有脱轨的风险。每天起码有 5 万人通过这座桥,必须保证万无一失。因此,铁轨必须抵抗和吸收桥梁摇摆、俯仰和偏离带来的力度。

于是工程师们借鉴了地震建筑的设计哲学:不要对抗力量,而是顺应它。

他们用轴承发明了一种新的铁路接头,以保证铁轨能够根据压力灵活弯曲。这样一来,即便火车以全速前进,轨道依旧平稳,无需对火车进行 30-35 英里/小时的减速处理。

6 月 3 日,这段铁路将开始动工。在其建成后,工作人员会至少测试运行三个月,然后再向公众开放。

题图来自:Seattle Times

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