El Túnel Cascade se refiere a dos túneles ferroviarios , su túnel original y su reemplazo, en el noroeste de Estados Unidos , al este del área metropolitana de Seattle en Cascade Range de Washington , en Stevens Pass . Se encuentra aproximadamente a 65 millas (105 km) al este de Everett , y ambos portales son adyacentes a la ruta estadounidense 2 . Ambos túneles de vía única fueron construidos por Great Northern Railway .
El primero tenía 4,23 km (2,63 millas) de longitud y se inauguró en 1900 para evitar problemas causados por las fuertes nevadas invernales en la línea original que tenía ocho zig zags ( zigzags ). El túnel actual tiene 7,8 millas (12,6 km) de longitud y entró en servicio a principios de 1929, [1] [2] aproximadamente 1,5 millas (2,4 km) al sur y 500 pies (150 m) más bajo que el original. El actual portal este está a casi cuatro millas (6,5 km) al este del original y está a 2881 pies (878 m) sobre el nivel del mar , 1180 pies (360 m) por debajo del paso. El túnel conecta Berna en el condado de Chelan al este con Scenic Hot Springs en el condado de King al oeste y es el túnel ferroviario más largo de los Estados Unidos.
La construcción del primer túnel comenzó el 20 de agosto de 1897 y se completó el 20 de diciembre de 1900. El túnel tenía 4,2 km (2,6 millas) de largo. John Frank Stevens fue el ingeniero principal de la ruta en zigzag provisional (inaugurada en 1893, con pendientes de hasta el 4 por ciento) y del primer túnel Cascade. Stevens Pass , ubicado sobre los túneles, lleva su nombre.
El túnel tenía un problema de humos de las locomotoras de vapor que quemaban carbón. Fue construido con una pendiente del 1,7% (1:58,8) en dirección este, que estaba demasiado cerca de la pendiente reinante del 2,2%. Debido a la pendiente de la línea, las locomotoras tuvieron que tirar con fuerza para alcanzar la pendiente y así quemar más carbón, lo que provocaría una inmensa humareda en el túnel. El túnel fue electrificado , finalizándose el proyecto el 10 de julio de 1909, eliminando el problema. El sistema inusual utilizado fue CA trifásico , 6,6 kilovoltios a 25 Hz, de una planta hidroeléctrica de 5 MW (6700 hp) en el río Wenatchee, al oeste de Leavenworth. Sólo el tramo del túnel estaba electrificado; 4,0 millas de ruta (6,4 km) o 6,0 millas de vía (9,7 km) y pendiente del 1,7 por ciento a través de la cámara del túnel.
La fuerza motriz del tramo consistía en cuatro locomotoras furgón GN suministradas por la American Locomotive Company ; Utilizaban equipos eléctricos de General Electric y tenían 1.500 caballos de fuerza (1.100 kW) y pesaban 115 toneladas cortas (104 t) cada uno. [3] [4] Inicialmente se acoplaron tres locomotoras y arrastraron trenes a una velocidad constante de 15,7 mph (25,3 km/h), [5] pero cuando los trenes más grandes requirieron cuatro locomotoras, los motores se concatenaron (control en cascada), de modo que la velocidad se redujo a la mitad a 7,8 mph (12,6 km/h) para evitar sobrecargar el suministro de energía. El ingeniero consultor Cary T. Hutchinson publicó una descripción detallada del sistema en 1909. [6]
El túnel todavía estaba afectado por deslizamientos de nieve en la zona. El 1 de marzo de 1910, una avalancha en Wellington (rebautizada como Tye después del desastre) cerca del portal oeste del túnel Cascade original de 2,6 millas (4,2 km), mató a 96 [7] -101 [8] personas, el desastre de avalancha más mortífero en Historia de Estados Unidos. [9] Este desastre impulsó la construcción del túnel actual.
El antiguo túnel fue abandonado en 1929, tras la apertura del nuevo túnel, más largo y más bajo. Durante el invierno de 2007-2008, una sección del techo se derrumbó y creó una presa de escombros dentro del túnel, haciéndolo intransitable para los peatones debido al agua estancada y los escombros del techo. Se emitió una advertencia para mantenerse alejado del lado occidental del antiguo túnel por una distancia de 0,80 km (0,5 millas) en un futuro indeterminado.
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El nuevo túnel Cascade se inauguró el 12 de enero de 1929. [1] [2] La nueva línea tenía 72,9 millas de ruta (117,3 km) o 93,2 millas de ruta (150,0 km) electrificadas, entre Skykomish y Wenatchee . La pendiente dominante seguía siendo del 2,2 por ciento, aunque se eliminaron 21 millas (34 km) de pendiente del 2 por ciento o peor. La longitud de la línea se redujo en 8,7 millas (14 km) y la elevación máxima se redujo en 502 pies (153 m) de 3382 pies (1031 m) a 2881 pies (878 m).
El nuevo túnel se inició en diciembre de 1925 y fue construido en poco más de tres años por A. Guthrie de St. Paul, Minnesota; el objetivo era terminar antes del invierno de 1928-1929 para evitar un mayor mantenimiento de los cobertizos de nieve deteriorados. Se asignó al ingeniero y gerente de proyecto Frederick Mears para asegurarse de que el proyecto se completara. [10] [11]
Mientras se construía el nuevo túnel, Great Northern recibió cinco nuevas locomotoras eléctricas . Las nuevas locomotoras tenían un motor-generador que alimentaba los motores de tracción de CC, y el suministro de CA monofásico requería sólo uno en lugar de dos conductores aéreos. Por lo tanto, Great Northern volvió a electrificar 21 millas (34 km) de la ruta original en CA monofásica (11 kV, 25 Hz), incluidas 8 millas (13 km) que posteriormente fueron abandonadas una vez completado el nuevo túnel, y locomotoras de vapor utilizadas en los cortos tramos restantes de la antigua línea.
El 5 de marzo de 1927 se abandonó la electrificación trifásica y se pusieron en servicio las nuevas locomotoras entre Skykomish y el portal este del antiguo túnel; el tiempo se redujo de 4 horas para un tren de 2500 toneladas cortas (2300 t) en dirección este a 1 hora y 45 minutos para un tren de 3500 toneladas cortas (3200 t). Además, por primera vez la energía regenerada podría ser utilizada por otro tren o devuelta a la empresa de servicios públicos (antes la energía del frenado regenerativo se disipaba en un reóstato de agua en la central eléctrica). [12]
Dos años más tarde se inauguró el nuevo túnel. [12] Fue el túnel ferroviario más largo de América hasta 1989, cuando se completó el túnel Mount Macdonald en Columbia Británica , moviendo a Cascade al segundo lugar.
La electrificación se eliminó en 1956, después de que se instalara un sistema de ventilación para eliminar los vapores de diésel. [13]
El 4 de abril de 1996, un tren de carga en dirección este atravesó las puertas del portal este después de que no se abrieron correctamente. No hubo heridos, pero las puertas rotas retrasaron las operaciones durante un par de días mientras se traían puertas de repuesto desde el área de Seattle. [ cita necesaria ]
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El actual túnel Cascade está en pleno funcionamiento y recibe mantenimiento periódico de BNSF Railway . El nuevo trazado es un túnel en línea recta que discurre entre Berna y Scenic Hot Springs. Actualmente es parte de la subdivisión escénica BNSF entre Seattle y Wenatchee , y el Empire Builder de Amtrak lo atraviesa. Debido a problemas de seguridad y ventilación, este túnel es un factor limitante en la cantidad de trenes que el ferrocarril puede operar en esta ruta de Seattle a Spokane. El límite actual es de 28 trenes por día. [14] La velocidad a través del túnel es de 30 millas por hora (48 km/h) para los trenes de pasajeros, 25 millas por hora (40 km/h) para los trenes de mercancías.
La pendiente en este túnel es del 1,565% (1:64), con el ascenso de oeste a este. La pendiente es del 2,2% en el lado oeste de la ciudad de Skykomish. Más recientemente, se mejoraron los activos de telecomunicaciones y los tramos de vía dentro del túnel. [ ¿cuando? ]
Debido a la longitud del túnel, se utiliza un sistema inusual para garantizar que el aire del interior siga siendo respirable y reducir los problemas de exceso de humos . Cuando un tren entra por el portal oeste del túnel, una puerta a cuadros rojos y blancos se cierra en el portal este y enormes ventiladores soplan aire fresco a través de un segundo portal para ayudar a los motores diésel. Mientras el tren se encuentra dentro del túnel, los ventiladores funcionan a potencia reducida para evitar problemas de presión. Cuando el tren está a 1 km (0,5 millas) de la salida del túnel, la puerta se abre en serio. [ cita necesaria ]
Una vez que el tren ha salido del túnel, la puerta se cierra nuevamente y los ventiladores funcionan durante 20 a 30 minutos a máxima potencia para limpiar el túnel de gases de escape antes de que pase el siguiente tren. En la dirección opuesta, la puerta se abre cuando el tren se encuentra a 1 km (0,6 millas). Los ventiladores funcionan con dos motores eléctricos de 800 caballos de fuerza (600 kW) y limpian el aire a través de los 11 kilómetros (7 millas) del túnel en 20 minutos. Las tripulaciones de los trenes actuales llevan respiradores portátiles para usar en caso de falla del ventilador o de que el tren se detenga dentro del túnel. Además, hay estaciones de emergencia/seguridad espaciadas entre 1,500 y 2,500 pies (460 a 760 m), dependiendo de la ubicación dentro del túnel, que proporcionan tanques de aire y equipos adicionales para usar en caso de una falla de ventilación u otro tipo de falla.
La puerta del túnel está protegida por una señal absoluta cerca del portal este; en el lado oeste, otra señal con doble aspecto lunar indica a los trenes en dirección este que los ventiladores del túnel están en funcionamiento.
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