Ασπίδα σήραγγας, μηχανή για την οδήγηση σηράγγων σε μαλακό έδαφος, ειδικά κάτω από ποτάμια ή σε υδάτινα στρώματα. Το πρόβλημα της σήραγγας κάτω από ένα ποτάμι είχε αψηφήσει τη φαντασία της μηχανικής για αιώνες, λόγω της δυσκολίας να αποτρέψει τη λάσπη και το νερό από το να εισχωρήσει και να καταρρεύσει η κατεύθυνση της σήραγγας. Το 1818 ο Marc Isambard Brunel, ένας μεταναστευτικός Γάλλος αξιωματικός του ναυτικού στην Αγγλία, παρατήρησε τη δράση ενός μικροσκοπικού θαλάσσιου τρυπήματος, του σκουλήκι, του οποίου οι πλάκες με κέλυφος της επέτρεψαν να φέρει ξύλο και να ωθήσει το πριονίδι πίσω από αυτό. Ο Μπρούνελ δημιούργησε ένα γιγαντιαίο σίδερο περίβλημα, ή ασπίδα, που θα μπορούσε να προωθηθεί προς τα εμπρός μέσω μαλακού εδάφους μέσω βιδωτών γρύλων, ενώ οι ανθρακωρύχοι έσκαψαν με ανοίγματα κλείστρου στο πρόσωπο.
σήραγγες και υπόγειες ανασκαφές: Ασπίδες σήραγγες
Ο κίνδυνος απώλειας εδάφους μπορεί επίσης να μειωθεί χρησιμοποιώντας μια ασπίδα με μεμονωμένες τσέπες από τις οποίες οι εργαζόμενοι μπορούν να εξορύξουν μπροστά. αυτά μπορούν γρήγορα
Η ασπίδα του Brunel, ορθογώνια σε κάτοψη, χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία στην οδήγηση της πρώτης υποβρύχιας σήραγγας στον κόσμο, κάτω από τον Τάμεση στο Λονδίνο, 1825–42. Το 1865 ο Peter Barlow του Λονδίνου κατοχύρωσε μια πολύ απλούστερη ασπίδα κυκλικής διατομής, διαμέτρου 8 μέτρων (2,5 μέτρα), με την οποία ο James Henry Greathead οδήγησε μια σήραγγα μικρού μήκους κάτω από τον Τάμεση σε λιγότερο από ένα χρόνο με μικρό κόστος. Ταυτόχρονα, ο Άλφρεντ Έλι Μπιτς της Νέας Υόρκης επινόησε μια ασπίδα, επίσης κυκλική σε διατομή, την οποία χρησιμοποιούσε για ένα σύντομο πειραματικό μετρό κάτω από το Μπρόντγουεϊ. Στη δεκαετία του 1880 ο Greathead χρησιμοποίησε με επιτυχία πεπιεσμένο αέρα πίσω από την ασπίδα του σε μια σήραγγα του μετρό του Λονδίνου για να αποτρέψει τις πλημμύρες κατά την εγκατάσταση της επένδυσης. Ο συνδυασμός ασπίδας και πεπιεσμένου αέρα επέτρεψε τη σήραγγα κάτω από τα μεγαλύτερα ποτάμια.
Οι σύγχρονες ασπίδες σήραγγας είναι ουσιαστικά οι ίδιες με το σχέδιο Greathead. δηλαδή, ισχυροί χαλύβδινοι κύλινδροι που προωθούνται από υδραυλικές υποδοχές. Ένα διάφραγμα, ή μια κουρτίνα, στο μπροστινό μέρος έχει μια πόρτα που μπορεί να ανοίξει για να επιτρέψει στους άνδρες να εργάζονται μπροστά από την ασπίδα, ή μπορεί να είναι κλειστή όταν η ασπίδα ωθείται μέσα από πολύ μαλακό έδαφος. Μπροστά από το διάφραγμα, ο κύλινδρος παρατείνεται από μια κυκλική αιχμή που προεξέχει πιο μακριά στην κορυφή, σχηματίζοντας ένα προστατευτικό κάλυμμα για όσους εργάζονται μπροστά από την ασπίδα. Πίσω από το διάφραγμα, ένας βραχίονας στύλου, ένα πρόσθετο της ασπίδας, κατασκευάζει την επένδυση της σήραγγας τοποθετώντας διαδοχικά τμήματα χαλύβδινων δακτυλίων στη θέση τους. Ο χάλυβας αργότερα καλύπτεται με τοιχοποιία. Οι υδραυλικοί γρύλοι για την προώθηση της ασπίδας στηρίζονται στο άκρο της ολοκληρωμένης επένδυσης.
