Technika tunelového štítu

Tunelující štít, stroj pro pohon tunelů v měkké zemi, zejména pod řekami nebo ve vodních vrstvách. Problém tunelování pod řekou bránil po staletí inženýrskou představivost kvůli obtížím zabránit tomu, aby bláto a voda prosakovaly dovnitř a kolabovaly směr tunelu. V 1818 Marc Isambard Brunel, emigrant francouzský námořní důstojník v Anglii, sledoval akci malého mořského vrtáka, červa, jehož shelly talíře dovolily tomu, aby vrtal dřevo a tlačil piliny ven za tím. Brunel postavil obří železné pouzdro nebo štít, který mohl být tlačen dopředu měkkou zemí pomocí šroubových zvedáků, zatímco horníci vykopali uzávěrové otvory v obličeji.

tunely a podzemní vykopávky: štítové tunely

Riziko ztracené půdy lze také snížit použitím štítu s jednotlivými kapsami, ze kterých mohou dělníci dopředu těžit; tyto mohou rychle

Brunelův štít, obdélníkový v plánu, byl úspěšně zaměstnán při řízení prvního podvodního tunelu na světě pod Temži v Londýně v letech 1825–42. V roce 1865 patentoval Peter Barlow z Londýna mnohem jednodušší štít kruhového průřezu o průměru 2,5 metru, s nímž James Henry Greathead řídil tunel s malým vrtem pod Temži za méně než rok za skromnou cenu. Současně Alfred Ely Beach v New Yorku vymyslel štít, také kruhový v průřezu, který řídil krátkou experimentální metru pod Broadwayem. V 80. letech 20. století Greathead úspěšně používal stlačený vzduch za svým štítem v londýnském tunelu metra, aby zabránil záplavám při instalaci obložení. Kombinace štítu a stlačeného vzduchu umožnila tunelování pod největšími řekami.

Moderní štíty tunelů jsou v zásadě stejné jako konstrukce Greathead; to znamená, silné ocelové válce tlačené hydraulickými zvedáky dopředu. Membrána nebo záclona v přední části mají dveře, které mohou být otevřeny, aby umožňovaly lidem pracovat před štítem, nebo mohou být zavřeny, když je štít protlačen velmi měkkou zemí. Před bránicí je válec prodloužen kruhovou řeznou hranou, která vyčnívá dále nahoře a tvoří ochranný kryt pro ty, kteří pracují před štítem. Za bránicí erektorové rameno, doplněk štítu, vytváří výstelku tunelu postupným nasazováním segmentů ocelových prstenů na místo. Ocel je později pokryta zdivem. Hydraulické zvedáky pro posun štítu jsou vyztuženy proti konci dokončeného obložení.