一年
1818持续时间
200年过去了成本
未知的位置
全球项目成果
连接社区
隧道把城市、城镇和整个国家连接在一起。
经济提高了
更深更长的隧道已由掘进机实现。
具备工程技能
设计机械装置,使挖掘隧道更容易。
使用机械而不是镐使挖掘隧道更容易
第一台隧道掘进机是由工程师马克·布鲁内尔(Isambard的儿子)在19世纪设计的。1843年,它被用来帮助建造泰晤士河隧道——第一条在河下的隧道。
布鲁内尔的发明基本上是一个铁框架,里面有供工人站立的空间。隧道掘进者用镐和铁锹挖出他们面前的土。
工程师James Henry Greathead和William Henry Barlow开发了Brunel的设计。巴洛-巨头盾是一个7英尺(2米)宽的铁圆柱体。这台机器安装了螺旋千斤顶,这是一种机制,可以让机器在挖掘隧道时向前移动。
后来的发展包括1876年的第一台机械机器和1897年工程师约翰·普莱斯的旋转式挖掘机。
1965年,膨润土隧道概念的发明使TBM技术向前迈出了一大步。通过泵入膨润土(一种粘土矿物)来产生泥浆(一种液态的泥土),可以将土壤从隧道表面带走。
最近在隧道机械设计方面的发展已经看到了硬岩石掘进机的使用。这些机器使用刀头在它前面的岩石上施加压力。这导致表面断裂,废物被带回到机器后面。
你知道…
第一台机械挖掘机是由弗雷德里克·博蒙特少校和托马斯·英格利希上尉建造的。1882年,两人用他们的机器第一次尝试了海峡隧道。
1879年,工程师们在安特卫普和纽约首次使用压缩空气挖掘隧道。
为横贯铁路挖掘隧道的两台隧道掘进机分别被命名为玛丽和索菲亚——以伊桑巴德·金姆·布鲁内尔和马克·布鲁内尔的妻子命名。
隧道掘进机带来的改变
隧道掘进机对世界各地的经济、环境和文化都产生了影响。就像桥梁一样,隧道连接着社区,有时甚至是整个国家。
在英国,现代tbm帮助提振了经济。伦敦地铁Jubilee线隧道带来了整个新线路的重新开发。
tbm可以改善环境。挖掘Lee和Thames潮汐隧道的机器帮助改善了伦敦大部分地区的污水处理。
这些机器可以连接社区。例子包括横贯铁路和英吉利海峡隧道,都是由隧道掘进机实现的。
工作是如何完成的
当泰晤士河隧道于1843年开通时,它被称为世界第八大奇迹。不到3个月,就有100万人——相当于伦敦人口的一半——前来参观。
这座建筑花了18年才建成。如果没有使用世界上第一台隧道掘进机,它是不可能完成的。
自1799年以来,人们一直试图在这条河下挖掘隧道。他们都失败了。工程师们断定地下隧道是不可能的。
工程师马克·布鲁内尔和他的父亲伊桑巴德·金姆·布鲁内尔一起工作,发现传统的采矿方法不适用于伦敦的软粘土。因此,他发明了一种“在地下形成漂移和隧道”的设备,并申请了专利。
这个结构被称为矿工笼或隧道盾。铁制的框架上有一排排的牢房,每一个都有一个人那么高。每个牢房里都站着一个矿工,在他面前的墙上挖洞。
一旦每个工人挖出几英寸,盾就会向前移动——通常是6英寸(15厘米),然后工作又开始了。
现代隧道机械(tbm)看起来与马克·布鲁内尔(Marc Brunel)的矿工笼非常不同,但它们的功能是相似的。掘进机挖出的土通常由传送带带着运回。然后它继续向前挖掘。
今天的tbm在大小上有所不同,但它们大多是大型的圆柱形。伦敦横贯铁路项目使用8台1000吨的掘进机在首都地下挖掘了42公里的隧道。每一个都有150米长,有一个旋转的刀头。
横贯铁路的一台TBM在一天内挖了72米——这比布鲁内尔隧道盾构的一英寸一英寸的进展是一个巨大的进步。
那些让它发生的人
- 1818年,马克·布鲁内尔为第一个隧道盾申请了专利。
- 詹姆斯·亨利·格雷海德和威廉·亨利·巴洛在1868年发明了第一个圆形隧道盾。
- 约翰·巴特利特在1965年发明了膨润土隧道法。