Tunnelkilpide ehitus

Tunnelikaitse, masin tunnelite juhtimiseks pehme pinnasega, eriti jõgede all või vett kandvates kihtides. Jõe all tunneldamise probleem oli sajandeid trotsinud inseneri kujutlusvõimet, kuna mudeli ja vee tunneli suuna imbumise ja kokkuvarisemise takistamine oli keeruline. 1818. aastal jälgis Inglismaal emigreerunud Prantsuse mereväeohvitser Marc Isambard Brunel pisikese merepuurimehe laevalaeva tegevust, kelle kestplaadid võimaldasid tal puitu läbi puurida ja saepuru selle tagant välja lükata. Brunel ehitas hiiglasliku raudkesta või kilbi, mida sai kruvikeerajate abil läbi pehme maa edasi lükata, samal ajal kui kaevurid kaevasid läbi aknaluugi avade.

tunnelid ja maa-alused kaevamised: kilptunnelid

Maapinna kadumise riski saab vähendada ka individuaalsete taskutega kilbi abil, millest töötajad saavad edasi liikuda; need saavad kiiresti

Bruneli ristkülikukujuline kilp oli edukalt kasutatav maailma esimese veealuse tunneli juhtimiseks Londoni Thamesi all 1825–42. 1865. aastal patenteeris Peter Barlow Londonist ümmarguse ristlõikega, tunduvalt läbimõõduga (2,5 meetrit), palju lihtsama kilbi, millega James Henry Greathead sõitis vähem kui aastaga Thamesi all väikese avaga tunneli tagasihoidlike kuludega. Samal ajal töötas Alfred Ely rand New Yorgis välja ka ristlõikega ümmarguse kilbi, mida ta juhtis Broadway all lühikese katselise metrooga. 1880. aastatel kasutas Greathead Londoni metrootunnelis kilbi taga suruõhku, et vältida voodri paigaldamise ajal üleujutusi. Kilbi ja suruõhu kombinatsioon võimaldas tunneldamist suurimate jõgede all.

Kaasaegsed tunnelkilbid on põhimõtteliselt samad, mis Greatheadi disainil; see tähendab, et hüdrauliliste tungraudade abil lükatakse edasi võimsaid terasilindreid. Diafragmal või kardinal on ees uks, mille võib avada, et mehed saaksid kilbi ees töötada, või see võib olla suletud, kui kilp on läbi löödud väga pehmest maast. Diafragma ees pikendab silindrit ümmargune lõikeserv, mis ulatub ülaosast kaugemale, moodustades kaitsekatte kilbi ees töötavatele inimestele. Diafragma taga moodustab tunneli voodri erek, mis on kilbi lisand, seades järjestikku terasrõngade segmendid. Hiljem kaetakse teras müüritisega. Kilbi edasiliikumiseks mõeldud hüdraulilised tungrauad on kinnitatud valmis voodri otsa külge.