หลัก เทคโนโลยี

วิศวกรรมโล่ทันเนล

วิศวกรรมโล่ทันเนล
วิศวกรรมโล่ทันเนล
Anonim

โล่สำหรับการขุดอุโมงค์เป็นเครื่องมือสำหรับขับอุโมงค์ในพื้นดินอ่อนโดยเฉพาะใต้แม่น้ำหรือในชั้นน้ำที่มีน้ำ ปัญหาการขุดอุโมงค์ใต้แม่น้ำได้ท้าทายจินตนาการทางวิศวกรรมมานานหลายศตวรรษเพราะความยากลำบากในการป้องกันโคลนและน้ำจากการซึมซับและยุบตัวอุโมงค์ ในปี 1818 Marc Isambard Brunel เจ้าหน้าที่ทหารเรือémigréชาวฝรั่งเศสในอังกฤษได้สังเกตการกระทำของนักเจาะทะเลตัวจิ๋วตัวหนอนเรือซึ่งแผ่นเปลือกหอยอนุญาตให้เจาะผ่านไม้และผลักขี้เลื่อยออกมาด้านหลัง บรูเนลสร้างปลอกเหล็กขนาดยักษ์หรือโล่ซึ่งสามารถผลักไปข้างหน้าผ่านพื้นดินที่อ่อนนุ่มด้วยแจ็คสกรูในขณะที่คนงานเหมืองขุดผ่านช่องเปิดชัตเตอร์บนใบหน้า

อุโมงค์และการขุดค้นใต้ดิน: อุโมงค์ป้องกัน

ความเสี่ยงของการสูญเสียดินสามารถลดลงได้ด้วยการใช้โล่ที่มีกระเป๋าแต่ละใบซึ่งคนงานสามารถขุดล่วงหน้าได้ สิ่งเหล่านี้สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว

โล่ของบรูเนลเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในแผนประสบความสำเร็จในการขับเคลื่อนอุโมงค์ใต้น้ำแห่งแรกของโลกภายใต้แม่น้ำเทมส์ที่ลอนดอนปี 1825–42 ในปี 1865 Peter Barlow แห่งลอนดอนได้จดสิทธิบัตรโล่ข้ามวงกลมที่เรียบง่ายขึ้นมากมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 ฟุต (2.5 ม.) ซึ่ง James Henry Greathead ขับอุโมงค์เล็ก ๆ ใต้เทมส์ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งปี ในขณะเดียวกันอัลเฟรดเอไลบีชแห่งมหานครนิวยอร์กได้คิดค้นโล่ซึ่งเป็นรูปวงกลมที่ตัดขวางซึ่งเขาเคยขับรถไฟใต้ดินทดลองระยะสั้นภายใต้บรอดเวย์ ในยุค 1880 Greathead ประสบความสำเร็จในการใช้อากาศอัดด้านหลังโล่ของเขาในอุโมงค์รถไฟใต้ดินลอนดอนเพื่อป้องกันน้ำท่วมในขณะที่ติดตั้งซับใน การรวมกันของเกราะและอากาศอัดทำให้สามารถขุดอุโมงค์ได้ภายใต้แม่น้ำที่ใหญ่ที่สุด

เกราะป้องกันอุโมงค์สมัยใหม่นั้นเหมือนกับการออกแบบของ Greathead นั่นคือกระบอกสูบเหล็กทรงพลังผลักไปข้างหน้าโดยแม่แรงไฮดรอลิก กะบังลมหรือม่านด้านหน้ามีประตูที่เปิดได้เพื่อให้คนทำงานด้านหน้าโล่หรืออาจปิดเมื่อโล่ถูกผลักผ่านพื้นดินอ่อนมาก ที่ด้านหน้าของไดอะแฟรมกระบอกสูบจะมีความยาวเป็นพิเศษโดยมีคมตัดเป็นวงกลมที่ยื่นออกไปด้านบนทำให้เกิดฮู้ดป้องกันสำหรับผู้ที่ทำงานอยู่ด้านหน้าของโล่ ด้านหลังไดอะแฟรมมีแขน erector ซึ่งเป็นส่วนเสริมของโล่สร้างอุโมงค์ซับโดยการตั้งค่าส่วนของแหวนเหล็กอย่างต่อเนื่อง หลังจากนั้นเหล็กถูกปกคลุมไปด้วยวัสดุก่อสร้าง แม่แรงไฮดรอลิกเพื่อเลื่อนเกราะป้องกันไปยังส่วนท้ายของแถวที่ทำเสร็จแล้ว