内陸フィーダー

インランド・フィーダーは、カリフォルニア州水道プロジェクトをコロラド川導水路およびダイアモンド・バレー湖に接続する全長44マイル（71 km）の大容量送水システムである。南カリフォルニア都市圏水道局は、将来の気象パターンの不確実性に直面して南カリフォルニアの水供給の信頼性を高め、北カリフォルニアのサンフランシスコ湾/サクラメント・サンホアキン川デルタ環境への影響を最小限に抑えるためにこのシステムを設計した。フィーダーは、北カリフォルニアから大量の水が利用可能になったときにそれを利用し、ダイアモンド・バレー湖などの地表貯水池や地元の地下水盆に貯水し、乾期や緊急時に使用する。これにより、州のプロジェクトからのより高品質の水と、ミネラル含有量の多いコロラド川の水をより均一に混合できるようになり、南カリフォルニアの飲料水の品質が向上する。 ^[1]

給水システムには 3 つの大きなトンネルがあり、そのうち 2 つはサンバーナーディーノ山脈を通り、1 つはレッドランズとモレノバレーの間のリバーサイド バッドランズの下を通ります。建設は 1997 年に始まり、2010 年半ばにシステムを通じて水が流れ始めました。2010 年現在、これはダイアモンド バレー湖の唯一の水源です。 ^{[アップデート]}

給水管はサンバーナーディーノの丘陵地帯にあるデビルキャニオン放水路から始まり、シルバーウッド湖から水を受け取り、アローヘッド西トンネルとアローヘッド東トンネルを通ってハイランドに流れ込む。そこからハイランドパイプラインとメントンパイプラインがレッドランズとリバーサイドバッドランズトンネルの北端まで水を運ぶ。リバーサイドバッドランズトンネルは南に伸びてモレノバレーに至り、そこで一連のパイプラインがヘメット近くのダイアモンドバレー湖に水を運び、貯める。^[2]

インランド・フィーダの建設は1997年にリバーサイド・バッドランズ・トンネルの掘削から始まり、続いて2つのアローヘッド・トンネルの掘削が行われた。2010年半ばにシステムを通じて水が流れ始めた。トンネル建設は大規模なプロジェクトであったため、ヒストリー・チャンネルの「Modern Marvels」や「Tactical to Practical」、ディスカバリー・チャンネルの「Build It Bigger」などのテレビ番組で取り上げられた。^[3]トンネル建設中に直面した課題により、このプロジェクトはアメリカ環境技術者科学者アカデミーから2010 E3環境持続可能性栄誉賞を受賞した。^[4]

アローヘッド西トンネルは、長さ 3.8 マイル (6.1 km)、直径 12 フィート (3.7 m) です。このトンネルはデビルズ キャニオンから始まり、フィーダー プロジェクトの 3 つのトンネルのうち最初のものです。このトンネルは、オールド ウォーターマン キャニオン ロードとカリフォルニア州道 18 号線のウォーターマン ポータルまで東に続きます。このトンネルは、重力で水が流れる勾配で建設されました。水がデビル キャニオン ポータルに入ってからウォーターマン ポータルから出るまでの間に、トンネルの標高は約 31 フィート下がります。^[2]

西トンネルは、3つのトンネルの中で最も掘削が困難でした。このトンネルは、山を掘り進むのに4年以上かかったトンネル掘削機（TBM）を使用して掘削されました。TBMはウォーターマンポータルから発射され、100フィートあたり約2インチ（0.17％）のわずかな上り勾配でデビルキャニオンポータルに向かって西方向に掘削されました。作業員は、2003年のオールドファイア（ウォーターマンポータルの建設機械を破壊し、10日間トンネル掘削を停止した）を含む、掘削中に多くの課題に直面しました。その年の後半、鉄砲水がウォーターマンポータルの敷地を飲み込み、TBMが水没しました。洪水の後、作業を​​再開するのに4か月かかりました。^[2]

TBM はトンネル工事中に多くの課題に直面しました。トンネル工事の多くは、変成岩と花崗岩の含水地層で行われました。水の存在と、地下 1,100 フィートに及ぶトンネルの深さにより、トンネル工事チームは 1 平方インチあたり 150 ポンドを超える水圧に対処する必要がありました。さらに、トンネルの線形は、サンアンドレアス断層とアローヘッドスプリングス断層の支流を含むいくつかの重要な断層と剪断帯の近くを横切ったり横断したりしていました。これらの断層地帯では、巨大な岩の塊が細かく砕かれ、トンネル工事がこれらのゾーンを安全に横断する前にグラウトで処理されました。トンネル線形の特に困難な範囲は、トンネル工事の最後の 1,500 フィートで発生しました。これは、TBM がデビルキャニオンポータルでの完成に向かう途中で、トンネル線形に沿って 5 つの重要な断層と剪断帯を横切ったためです。 2008 年半ばにこの地帯でトンネルを掘っていたとき、TBM は完全に粉砕された弱い岩石の 40 フィート幅の断層帯に遭遇し、沈み始めました。断層帯内の弱い地盤を横切る際に TBM を安定させ、機械の位置を修正するために、コンクリートと鋼鉄の基礎パッドがカッター ヘッドの前に構築されました。トンネルは 2008 年 8 月に完成し、パイプラインの設置は 2009 年に完了しました。^[2]

アローヘッド東トンネルは、長さ5.8マイル（9.3 km）、直径12フィート（3.7 m）で、マッキンリー山の下を走っています。カリフォルニア州道18号線近くのストロベリーキャニオンのストロベリーポータルから始まり、東のカリフォルニア州道330号線近くのシティクリークポータルまで続きます。東トンネルは、水が重力で流れるように、わずかに下り坂に建設されました。水がストロベリーポータルに入ってからシティクリークポータルから出るまで、トンネルの標高は約55フィート下がります。^[5]

トンネルは 2 つのセグメントで建設されました。最初の建設は 1997 年初頭にシティ クリーク ポータルで開始され、東から西への上り勾配に沿って採掘が進められました。2 年間の採掘作業の後、トンネルの配置が 8,000 フィート以上進んだところで、掘削されたトンネルへの地下水流入が着実に増加し始めました。米国森林局との徹底的な協議の結果、MWD は東トンネルの採掘を中止し、トンネルの掘削部分に最後の 12 フィート直径のパイプ ライナーを設置することを決定しました。MWD と森林局は、トンネルの残りの 22,458 フィートを完成させる最善の方法を模索しました。この共同作業の結果、元の設計に大幅な修正が加えられ、最終的には森林局の特別使用許可の厳格な地下水流入要件を満たすトンネル工事が可能になりました。トンネルは、ボルト締めおよびガスケット式のプレキャスト コンクリート トンネル セグメントを使用するように再設計されました。これらのセグメントは採掘されたトンネルに構造的なサポートを提供するように設計されただけでなく、採掘作業中の地下水の流入量を大幅に制限するためにトンネル内にほぼ防水環境を提供する能力もありました。建設はストロベリーポータルから再開され、元のシティクリークポータルの建設に向けて作業が進められました。^[5]

このトンネルは、ストロベリー ポータルから始まり、100 フィートあたり約 18 フィート (0.25%) の緩やかな下り勾配で採掘する TBM を使用して建設されました。西トンネルと同様に、東トンネルの TBM は、変成岩と花崗岩の含水地層に遭遇しました。水の存在と、地下 2,100 フィートまでのトンネルの深さが相まって、トンネル工事チームは、1 平方インチあたり 200 ポンドを超えるトンネル内の水圧に対処する必要がありました。また、西トンネルの採掘作業と同様に、TBM はサンアンドレアス断層の支脈を横断する必要があり、2006 年後半のあるとき、採掘作業が特に困難な地盤に近づいたときに TBM が動けなくなりました。最終的に、TBM シールドの上で手作業による採掘作業が行われ、動けなくなった機械が解放されました。トンネルは 2008 年 5 月に完成し、パイプラインの設置は 2009 年に完了しました。^[5]

1億1,900万ドルのリバーサイド・バッドランズ・トンネルは、長さ8マイル（13 km）で、フィーダー・プロジェクトで最長のトンネルで、直径12フィート（3.7 m）で、クラフトン・ヒルズとサンティモテオ・バッドランズの下のレッドランズからモレノ・バレーまで伸びています。トンネルの深さは50フィートから850フィートで、パイプラインの長さは1,500フィート（460 m）です。このトンネルには2つの主要な入口があり、モレノ・バレーのギルマン入口とレッドランズのオパール入口で、それぞれコンクリートの恒久的な構造になっています。2つの入口の横には、サンティモテオ・キャニオン・ロード沿いとライブ・オーク・キャニオン・ロード沿いに、2つのアクセス換気シャフトがあります。トンネルは予定より1年早い2003年に完成しました。^{[6] [7]}

トンネル建設は、1998 年 10 月にギルマン ポータルの掘削と 2 つの中間立坑での排水作業から始まりました。トンネル掘削は、シールド TBM を使用して 1999 年 11 月から 2001 年 7 月まで実施されました。トンネル建設には多くの課題がありました。TBM は、地下水面より下にある、弱い堆積岩、強固で破砕された変成岩、沖積層など、さまざまな地盤条件を掘削する必要がありました。TBM の前の探査とグラウト、特に深部排水井などの特別な対策は、悪条件の地盤条件を制御するのに効果的であることが実証されました。このプロジェクトでは、ポータルから作業することの利点も示されました。ギルマン ポータル サイトは、非常に効率的な採掘と泥土処理作業をサポートし、長いパイプ セクションをトンネル内に設置できるため、必要な現場溶接の量が大幅に削減されるなど、理想的な場所であることが判明しました。^[7]

この記事には、パブリック ドメインである南カリフォルニア都市圏水道局の出版物からのテキストが組み込まれています。

• アローヘッドで極限から成功をつかむ。www.tunneltalk.com、2007 年 12 月