Escudo de túnel, máquina para conducir túneles en terrenos blandos, especialmente debajo de ríos o en estratos que contienen agua. El problema de hacer túneles debajo de un río había desafiado la imaginación de la ingeniería durante siglos debido a la dificultad de evitar que el lodo y el agua se filtren y colapsen el rumbo del túnel. En 1818, Marc Isambard Brunel, un oficial naval francés emigrado en Inglaterra, observó la acción de un pequeño barrenador marino, el gusano de la nave, cuyas placas de concha le permitían perforar madera y empujar el aserrín detrás de él. Brunel construyó una carcasa gigante de hierro, o escudo, que podría empujarse hacia adelante a través de un terreno blando mediante gatos de tornillo, mientras que los mineros cavaron a través de las aberturas de las persianas en la cara.
túneles y excavaciones subterráneas: túneles de escudo
El riesgo de pérdida de terreno también se puede reducir mediante el uso de un escudo con bolsillos individuales desde el cual los trabajadores pueden minar adelante; estos pueden rápidamente
El escudo de Brunel, de planta rectangular, fue empleado con éxito en la conducción del primer túnel submarino del mundo, debajo del Támesis en Londres, 1825-1842. En 1865, Peter Barlow, de Londres, patentó un escudo de sección transversal circular mucho más simple, de 8 pies (2,5 m) de diámetro, con el que James Henry Greathead condujo un túnel de pequeño diámetro debajo del Támesis en menos de un año a un costo modesto. Simultáneamente, Alfred Ely Beach, de la ciudad de Nueva York, ideó un escudo, también de sección transversal circular, que utilizó para conducir un corto metro experimental debajo de Broadway. En la década de 1880, Greathead usó con éxito aire comprimido detrás de su escudo en un túnel del metro de Londres para evitar inundaciones mientras se instalaba el revestimiento. La combinación de escudo y aire comprimido hizo posible la construcción de túneles bajo los ríos más grandes.
Los escudos de túneles modernos son esencialmente los mismos que el diseño de Greathead; es decir, potentes cilindros de acero empujados hacia adelante por gatos hidráulicos. Un diafragma, o cortina, en el frente tiene una puerta que se puede abrir para permitir que los hombres trabajen frente al escudo, o se puede cerrar cuando el escudo se empuja a través de un terreno muy blando. Delante del diafragma, el cilindro se prolonga por un borde de corte circular que se proyecta más lejos en la parte superior, formando una capucha protectora para quienes trabajan frente al escudo. Detrás del diafragma, un brazo erector, un complemento del escudo, construye el revestimiento del túnel colocando sucesivamente segmentos de anillos de acero en su lugar. El acero luego se cubre con mampostería. Los gatos hidráulicos para avanzar el escudo están arriostrados contra el extremo del revestimiento completo.
