トンネルシールドエンジニアリング

トンネルシールド、特に川の下や水を含む地層の柔らかい地面でトンネルを運転するための機械。泥や水がトンネルの見出しに浸透して崩壊するのを防ぐのが難しいため、川の下をトンネルで掘る問題は何世紀にもわたってエンジニアリングの想像力を覆していました。1818年、イギリスの移民フランス海軍将校であるマルクイサンバードブルネルは、小さな海洋ボーラーであるシップワームの行動を観察しました。その船のプレートは、木材に穴を開け、おがくずを背後に押し出しました。ブルネルは巨大な鉄のケーシング、つまりシールドを構築しましたが、鉱山労働者は顔のシャッター開口部を掘りながら、ねじジャッキを使って柔らかい地面を突き抜けることができました。

トンネルと地下掘削：シールドトンネル

作業員が前方に採掘できる個別のポケットを備えたシールドを使用することで、地面が失われるリスクを減らすこともできます。これらはすぐにできます

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1825–42年、ロンドンのテムズ川の下で、世界で最初の水中トンネルを運転するために、平面図が長方形のブルネルの盾が首尾よく採用されました。1865年にロンドンのピーターバーロウは、直径8フィート（2.5 m）の非常に単純な円形断面のシールドの特許を取得しました。同時に、ニューヨーク市のアルフレッドエリービーチは、同じく断面が円形のシールドを考案しました。これは、ブロードウェイの下で短い実験用の地下鉄を運転するために使用されていました。1880年代、グレートヘッドはロンドンの地下鉄トンネルでシールドの後ろに圧縮空気を使用して、ライニングの設置中に洪水を防ぎました。シールドと圧縮空気の組み合わせにより、最大の河川でのトンネル掘削が可能になりました。

最新のトンネルシールドは、本質的にGreathead設計と同じです。つまり、油圧ジャッキによって前方に押し出される強力な鋼製シリンダーです。前面のダイアフラムまたはカーテンには、男性がシールドの前で作業できるようにドアを開けたり、非常に柔らかい地面にシールドを押し込んだときに閉じることができるドアがあります。ダイヤフラムの前では、シリンダーは円形の刃先によって延長されており、上部にさらに突出しており、シールドの前で作業する人のための保護フードを形成しています。ダイヤフラムの後ろには、シールドの付属物であるエレクターアームが、鋼製リングのセグメントを連続して所定の位置に設置することにより、トンネルライニングを構築します。鋼は後で石積みで覆われます。シールドを前進させる油圧ジャッキは、完成したライニングの端に支えられています。