Anar al contingut

Escut tunelador

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Taipei MRTXinyi Line Tunnel boring machine.jpg
L'escut d'una tuneladora utilisada per a la construcció de la Llínea Xinyi en el sistema del Metro de Taipéi en Taiwan

Un escut tunelador o escut de túnel és una estructura protectora utilisada durant l'excavació de grans túnelés. En excavar en terreny bla, en gran afluència d'aigua o inestable, existix un perill potencial per a la seguritat dels treballadors i el proyecte en sí per la caiguda de materials o a una solsida. En estos casos, es pot usar un escut de túnel com a estructura de soport temporal. Per lo general, està en el seu lloc a curt determini, des de que s'excava la secció del túnel fins que es pot revestir en una estructura de soport permanent. L'estructura permanent pot estar composta, segons l'época, per rajoles, formigó armat, ferro fos o acer. Encara que els escuts moderns solen ser cilíndrics, el primer "escut", dissenyat per Marc Isambard Brunel, era en realitat una estructura de ferro gran, rectangular, similar a una bastida, en tres nivells i dotze seccions per nivell, en una sòlida plataforma superior per a soportar la càrrega del terreny. L'estructura protegia als hòmens de les solsides mentres treballaven dins d'ella, excavant el túnel front a l'escut.

El concepte de l'escut clàssic s'ha traslladat a les modernes tuneladoras, que els seus cabezales eixerciten la funció dels primitius escuts, automatisant-la i minimisant el perill de solsida de la galeria que s'està excavant.

Història

[editar | editar còdic]
Vista lateral de l'escut d'excavació (extrem dret) utilisat per a construir el Túnel del Támesis; l'estructura de soport de rajola permanent es construïx immediatament per darrere

Marc Isambard Brunel va desenrollar el primer escut tunelador rectangular exitós i ho va patentar junt en Lord Cochrane en giner de 1818. Brunel i el seu fill Isambard Kingdom Brunel ho varen usar per a excavar el Túnel del Támesis a partir de 1825 (encara que el túnel no es va obrir fins a 1843).[1] Es diu que Brunel es va inspirar en el seu disseny en la closca del teredo navalis, un molusc l'eficiència del qual per a perforar fusta sumergida va observar mentres treballava en una drassana.[1] L'escut va ser construït per Maudslay, Sons & Field de Lambeth, Londres, qui també va construir les bombes de vapor necessàries per a evacuar l'aigua infiltrada en el túnel.

En 1840, Alfred Ely Beach, editor de la revista "Scientific American", va anar el primer en sugerir que un disseny circular seria superior al disseny rectangular de Brunel. En 1868, Beach va construir un escut circular, l'image del qual es va publicar en un artícul de notícies de Nova York sobre la seua idea del sistema de túnel neumàtic. El disseny estava basat en l'escut en celes de Brunel i s'entornellava cap a avant a mida que la cara alvançava manualment.

En 1864 Peter W. Barlow va patentar un disseny que tenia una secció travessera circular. Teòricament, açò va fer que l'escut fora més fàcil de construir i més capaç de soportar el sol circumdant; teòricament, perque mai es va construir un escut en este disseny. La palesa de Barlow de 1864 es va millorar encara més i se li va otorgar una palesa provisional en 1868, pero mai es va ratificar perque Barlow va morir poc temps despuix.

El disseny original de Brunel va ser millorat substancialment per James Henry Greathead, a qui se li varen concedir tres palesos per a diferents dissenys d'escuts. Ademés, va inventar el concepte de lechada de formigó proyectat per a estabilisar els moviments de terra en formigó proyectat, utilisant una font recoberta de grava a través de la que s'injectava hidráulicamente lechada de reforç entre el revestiment construït i la paret del túnel.

Greathead va ser el primer en usar un escut de túnel cilíndric, lo que va fer durant la construcció del Tower Subway baix el riu riu Támesis en el centre de Londres en 1870. L'escut de Greathead tenia Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist. de diàmetro.


Greathead també va usar un en la construcció del City & South London Railway (hui partix de la Llínea Nort del Metro de Londres) en 1884, en túnels de Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist. de diàmetro. El seu escut també es va usar en l'eixecució dels túnels de Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist. de diàmetro per al Ferrocarril de Waterloo & City que es va inaugurar en 1898. Els escuts utilisats en la galeria de l'estació de la City (ara coneguda com Bank) varen permetre construir els túnels de major diàmetro en el món en eixe moment, medint Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist..

Un escut Greathead original utilisat en l'excavació de les llínees profundes del metro de Londres permaneix en el seu lloc en túnels en desús baix de l'Estació de Moorgate.[2]

La majoria dels escuts de túnels encara es basen lliurement en el disseny de Greathead.[3]

Escuts de túnel manuals

[editar | editar còdic]
L'escut de túnels Greathead en us en el Ferrocarril Waterloo & City

En els primers túnels construïts en escut, est funcionava com una forma de protegir als treballadors que realisaven l'excavació. Per a fer alvançar la galeria, movien l'escut cap a avant, reemplaçant-ho progressivament en seccions preconstruidas de la paret del túnel. Els primers túnels profunts del Metro de Londres es varen construir d'esta manera. L'escut dividia la superfície de treball en parts superpostes que cada treballador podia excavar a mà individualment.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. 1,0 1,1 Becket, Derrick (1980). Brunel's Britain. Newton Abbot: David & Charles. ISBN 0-7153-7973-9. Chapter 10: "Tunnels".
  2. «The Tube: An Underground History, broadcast 16 May 2013». bbc.co.uk (2013).
  3. John C Gillham, The Waterloo & City Railway, The Oakwood Press, Usk, 2001, ISBN 0 85361 525 X