نفق كاسكيد

بدأ تشييد النفق الأول في 20 أغسطس 1897، واكتمل في 20 ديسمبر 1900. بلغ طول النفق 4.2 كيلومتر (2.6 ميل) . كان جون فرانك ستيفنز المهندس الرئيسي للطريق المتعرج المؤقت (الذي افتُتح عام 1893، بانحدارات تصل إلى 4%) ولنفق كاسكيد الأول. سُمّي ممر ستيفنز ، الواقع فوق الأنفاق، تيمنًا به. 

كان النفق يعاني من مشكلة انبعاثات الدخان الناتجة عن قاطرات البخار التي تعمل بالفحم. بُني النفق بانحدار 1.7% (1:58.8) باتجاه الشرق، وهو ما كان قريبًا جدًا من الانحدار المُعتمد البالغ 2.2%. وبسبب انحدار الخط، كان على القاطرات بذل جهد كبير للوصول إلى الانحدار المطلوب، مما أدى إلى استهلاك كميات أكبر من الفحم، وبالتالي انبعاث دخان كثيف داخل النفق. تم تزويد النفق بالكهرباء ، واكتمل المشروع في 10 يوليو 1909، مما قضى على المشكلة. كان النظام غير المألوف المستخدم هو التيار المتردد ثلاثي الأطوار ، بجهد 6.6 كيلوفولت وتردد 25  هرتز، من محطة كهرومائية بقدرة 5 ميغاواط (6700 حصان) على نهر ويناتشي غرب ليفنوورث. تم تزويد قسم النفق فقط بالكهرباء؛ بطول 6.4 كيلومتر (4 أميال) أو 9.7 كيلومتر (6 أميال) وانحدار 1.7% داخل النفق.    

تألفت قوة الدفع لهذا القسم من أربع قاطرات GN ذات كابينة مغلقة ، من إنتاج شركة American Locomotive Company ؛ استخدمت هذه القاطرات معدات كهربائية من شركة General Electric، وكانت قوة كل منها 1500 حصان (1100 كيلوواط) ووزنها 115 طنًا قصيرًا (104 أطنان) . ^{[ 3 ] [ 4 ]} في البداية، كانت ثلاث قاطرات موصولة ببعضها البعض، تجر القطارات بسرعة ثابتة تبلغ 25.3 كم/ ساعة (15.7 ميل/ساعة) ، ^{[ 5 ]} ولكن عندما تطلبت القطارات الأكبر حجمًا أربع قاطرات، تم ربط المحركات معًا (التحكم المتتالي)، مما أدى إلى خفض السرعة إلى النصف لتصبح 12.6 كم /ساعة (7.8 ميل/ساعة) لتجنب التحميل الزائد على مصدر الطاقة. وقد نشر المهندس الاستشاري، كاري تي. هاتشينسون، وصفًا تفصيليًا للنظام في عام 1909. ^{[ 6 ]}      

كان النفق لا يزال يعاني من انهيارات ثلجية في المنطقة. في الأول من مارس عام ١٩١٠، تسبب انهيار جليدي في ويلينغتون (التي أُعيد تسميتها إلى تاي بعد الكارثة) بالقرب من المدخل الغربي لنفق كاسكيد الأصلي الذي يبلغ طوله ٢.٦ ميل (٤.٢ كيلومتر) ، في مقتل ما بين ٩٦ و١٠١ شخصًا ^{[ ٧ ] [ ٨ ]} ، ما يجعله أسوأ كارثة انهيار جليدي في تاريخ الولايات المتحدة. ^{[ ٩ ]} وقد دفعت هذه الكارثة إلى بناء النفق الحالي. 

تم إغلاق النفق القديم عام ١٩٢٩ بعد افتتاح النفق الجديد الأطول والأقل ارتفاعًا. وخلال شتاء ٢٠٠٧-٢٠٠٨، انهار جزء من سقف النفق القديم، مما أدى إلى تراكم الأنقاض داخله، وجعله غير صالح للمشاة بسبب المياه الراكدة وحطام السقف. وصدر تحذيرٌ بضرورة الابتعاد عن الجانب الغربي من النفق القديم لمسافة ٠.٨٠ كيلومتر (٠.٥ ميل) لأجل غير مسمى.  

افتُتح نفق كاسكيد الجديد في 12 يناير 1929. ^{[ 1 ] [ 2 ]} بلغ طول الخط الجديد 117.3 كيلومترًا (72.9 ميلًا) أو 150 كيلومترًا (93.2 ميلًا ) مُكهربًا، بين سكاي كوميش وويناتشي . بقي الانحدار السائد 2.2%، على الرغم من إلغاء 34 كيلومترًا (21 ميلًا) بانحدار 2% أو أسوأ. تم تقليص طول الخط بمقدار 14 كيلومترًا (8.7 ميلًا) ، وخُفِّض أقصى ارتفاع بمقدار 153 مترًا (502 قدمًا) من 1031 مترًا (3382 قدمًا ) إلى 878 مترًا (2881 قدمًا) .       

بدأ حفر النفق الجديد في ديسمبر 1925، واستغرق بناؤه ما يزيد قليلاً عن ثلاث سنوات على يد أ. غوثري من سانت بول، مينيسوتا ؛ وكان الهدف هو الانتهاء منه بحلول شتاء 1928-1929 لتجنب المزيد من الصيانة لأكواخ الثلج المتهالكة. وتم تكليف مدير المشروع والمهندس فريدريك ميرز بالإشراف على إنجاز المشروع. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

أثناء إنشاء النفق الجديد، تسلّمت شركة غريت نورثرن خمس قاطرات كهربائية جديدة . زُوّدت هذه القاطرات الجديدة بمحرك مولد يغذي محركات الجر بالتيار المستمر، كما أن نظام التيار المتردد أحادي الطور لم يتطلب سوى موصل علوي واحد بدلاً من اثنين. وبناءً على ذلك، أعادت شركة غريت نورثرن تزويد 34 كيلومترًا (21 ميلاً) من المسار الأصلي بالكهرباء بنظام تيار متردد أحادي الطور (11 كيلوفولت، 25 هرتز)، بما في ذلك 13 كيلومترًا (8 أميال ) تم إغلاقها لاحقًا بعد اكتمال النفق الجديد، واستخدمت قاطرات بخارية على الأجزاء القصيرة المتبقية من الخط القديم.   

في 5 مارس 1927، تم التخلي عن نظام الكهرباء ثلاثي الأطوار، ووُضعت القاطرات الجديدة في الخدمة بين سكاي كوميش والبوابة الشرقية للنفق القديم؛ وانخفض زمن الرحلة من 4 ساعات لقطار يزن 2300 طن (2500 طن قصير ) متجه شرقًا إلى ساعة و45 دقيقة لقطار يزن 3200 طن (3500 طن قصير ) . علاوة على ذلك، ولأول مرة، أصبح بالإمكان استخدام الطاقة المُستعادة من قِبل قطار آخر أو إعادتها إلى شركة الكهرباء (كانت الطاقة الناتجة عن الكبح التجديدي تُبدد سابقًا في مُقاومة مائية في محطة توليد الطاقة). ^{[ 12 ]}  

بعد ذلك بعامين، تم افتتاح النفق الجديد. ^{[ 12 ]} كان أطول نفق للسكك الحديدية في الأمريكتين حتى عام 1989، عندما تم الانتهاء من نفق جبل ماكدونالد في كولومبيا البريطانية ، مما جعل نفق كاسكيد يحتل المرتبة الثانية.

تم إزالة الكهرباء في عام 1956، بعد تركيب نظام تهوية للتخلص من أبخرة الديزل. ^{[ 13 ]}

في الرابع من أبريل عام ١٩٩٦، اصطدم قطار شحن متجه شرقاً بأبواب المدخل الشرقي بعد أن تعطلت عن الفتح. لم تُسجّل أي إصابات، إلا أن الأبواب المكسورة أدت إلى تباطؤ العمليات لبضعة أيام ريثما تم جلب أبواب بديلة من منطقة سياتل.

نظراً لطول النفق، يُستخدم نظامٌ غير تقليدي لضمان بقاء الهواء داخله صالحاً للتنفس والحدّ من مشاكل الأبخرة الزائدة . عند دخول القطار البوابة الغربية للنفق، يُغلق بابٌ مُرَبَّعٌ باللونين الأحمر والأبيض على البوابة الشرقية، وتُضخّ مراوح عالية الطاقة هواءً بارداً عبر بوابة ثانية لمساعدة محركات الديزل. وطالما كان القطار داخل النفق، تعمل المراوح بقدرة مُخفَّضة لتجنُّب مشاكل الضغط. وعندما يكون القطار على بُعد كيلومتر واحد من مخرج النفق، يبدأ الباب بالانفتاح. 

بمجرد خروج القطار من النفق، يُغلق الباب مجددًا وتعمل المراوح لمدة تتراوح بين 20 و30 دقيقة بأقصى طاقة لتنقية النفق من غازات العادم قبل مرور القطار التالي. وفي الاتجاه المعاكس، يُفتح الباب عندما يكون القطار على بُعد كيلومتر واحد (0.6 ميل) . وتُشغَّل المراوح بمحركين كهربائيين بقوة 600 كيلوواط (800 حصان) ، لتنقية الهواء عبر النفق الذي يبلغ طوله 11 كيلومترًا (7 أميال) في غضون 20 دقيقة. ويحمل طاقم القطار حاليًا أجهزة تنفس محمولة لاستخدامها في حال تعطل المروحة أو توقف القطار داخل النفق. إضافةً إلى ذلك، توجد محطات طوارئ/سلامة تفصل بينها مسافات تتراوح بين 460 و760 مترًا (1500-2500 قدم) ، حسب موقعها داخل النفق، وتوفر خزانات هواء ومعدات إضافية لاستخدامها في حال حدوث عطل في نظام التهوية أو أي عطل آخر.    

يتم حماية باب النفق بإشارة مطلقة بالقرب من المدخل الشرقي؛ وعلى الجانب الغربي، تشير إشارة أخرى ذات جوانب قمرية مزدوجة وامضة إلى القطارات المتجهة شرقًا بأن مراوح النفق تعمل.