সুড়ঙ্গ খননকারী ঢাল

একটি সুড়ঙ্গ খননকারী ঢাল একটি প্রতিরক্ষামূলক কাঠামো, যা বড়, মানবসৃষ্ট সুড়ঙ্গ খননকালে ব্যবহৃত হয়। নরম, তরল বা অন্যথায় অস্থির স্থল দিয়ে যখন খনন করা হয়, তখন শ্রমিকদের জন্য স্বাস্থ্য ও সুরক্ষার ঝুঁকি থাকে এবং প্রকল্পটি নিজেই থেকেই পতনশীল উপকরণ এবং/অথবা একটি গুহা। একটি সুড়ঙ্গ খননকারী ঢাল অস্থায়ী সমর্থন কাঠামো হিসাবে কাজ করে। স্থায়ীভাবে সমর্থন কাঠামোর সাথে একত্রে সারিবদ্ধ না হওয়া অবধি সুড়ঙ্গের অংশটি খনন করা সময়ে খুব অল্প সময়ের জন্য এটি স্থানে থাকে। স্থায়ী কাঠামো সময়কাল উপর নির্ভর করে ইট, কংক্রিট, ঢালাই লোহা বা ইস্পাত উপর নির্ভর করে গঠিত হতে পারে। যদিও আধুনিক ঢালগুলি সাধারণত নলাকার হয়, তবে মার্ক ইসামবার্ড ব্রুনেলের নকশাকৃত প্রথম " ঢাল" আসলে একটি বৃহত, আয়তক্ষেত্রাকার, ফাঁসির মঞ্চের (স্ক্যাফোর্ডের) মতো লোহার কাঠামো ছিল, যেটির তিনটি স্তর এবং  প্রতি স্তরের বারোটি বিভাগ এবং একটি শক্ত ওজন বহনকারী শীর্ষ ছিল। তবুও কাঠামোটি শ্রমিকদের গুহা থেকে রক্ষা করেছিল, কারণ তারা এর মধ্যে পরিশ্রম করেছিল এবং নিজেদের সম্মুখ ভাগ থেকে সুড়ঙ্গটি খনন করেছিল।

ম্যানুয়াল শিল্ড টানেলিং 

শুরুর দিকে সুড়ঙ্গ খননকারী ঢালটি শ্রমিকদের রক্ষার উপায় হিসাবে কাজ করত। শ্রমিকেরা খনন কাজটি সম্পাদন করত এবং ঢালটি এগিয়ে নিয়ে গিয়ে ধীরে ধীরে সুড়ঙ্গ প্রাচীরের পূর্ব-নির্মিত অংশগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করত। লন্ডন আন্ডারগ্রাউন্ডের জন্য প্রাথমিক গভীর সুড়ঙ্গগুলি এইভাবে নির্মিত হয়েছিল। ওভারল্যাপিং অংশগুলির মধ্যে ঢালটি কার্য পাটাতনে বিভক্ত, ফলে প্রতিটি শ্রমিক খনন করতে পারে।

আধুনিক টানেল বোরিং মেশিন 

একটি সুড়ঙ্গ খননকারী যন্ত্র (টিবিএম) একটি ঢাল (একটি বৃহত ধাতব সিলিন্ডার) এবং পিছনে সহায়তা ব্যবস্থার সমন্বয়ে গঠিত।

একটি ঘুর্ণায়মান খননকারী চাকা ঢালটির সামনের প্রান্তে অবস্থিত। খননকারী চাকার পিছনে একটি কক্ষ রয়েছে, যেখানে খননকৃত মাটি হয় পাতলা সিমেন্টের কাই বা স্লারি (তথাকথিত স্লারি টিবিএম) সঙ্গে মিশ্রিত করা হয় বা ছেড়ে দেওয়া হয় (ভূমি চাপ ভারসাম্য বা ইপিবি ঢাল), টিবিএমের ধরনের উপর নির্ভর করে। মাটির অবস্থার উপর নির্ভর করে টিবিএম ধরন পছন্দ করা হয়। ব্যবস্থাগুলি মাটি (বা মাটির সাথে স্লারির মিশ্রণ) অপসারণের জন্যও উপস্থিত রয়েছে। কক্ষ বা চেম্বারের পিছনে রয়েছে সুড়ঙ্গের সমাপ্ত অংশ দ্বারা সমর্থিত হাইড্রোলিক জ্যাকগুলির একটি সেট, যা টিবিএমকে এগিয়ে চলা জন্য ব্যবহৃত হয়। একবার নির্দিষ্ট দূরত্ব খনন করা হলে (প্রায় ১.৫-২ মিটার (৫-৭ ফুট)), ইরেক্টর ব্যবহার করে একটি নতুন সুড়ঙ্গ রিং নির্মিত হয়।  ইরেক্টর একটি ঘূর্ণন ব্যবস্থা, যা পূর্বেই নির্মিত কংক্রিট বিভাগ বা খণ্ডগুলি তুলে নিয়ে তাদের পছন্দসই অবস্থানে স্থাপন করে।

সুড়ঙ্গের সমাপ্ত অংশের ভিতরে, খননকারী ঢালটির পিছনে টিবিএমের বেশ কয়েকটি সমর্থন ব্যবস্থা পাওয়া যায়: ময়লা অপসারণ ব্যবস্থা, প্রযোজ্য ক্ষেত্রে স্লারি পাইপলাইন, নিয়ন্ত্রণ কক্ষ, পূর্বেই নির্মিত কংক্রিট বিভাগ বা খণ্ডগুলি পরিবহনের জন্য রেল ইত্যাদি।

আস্তরণের উপাদান 
সুড়ঙ্গের আস্তরণটি হল সুড়ঙ্গের প্রাচীর। এটিতে সাধারণত পূর্বে নির্মিত কংক্রিট বিভাগ, যা সুড়ঙ্গের মধ্যে রিংগুলি তৈরি করে। লন্ডন আন্ডারগ্রাউন্ডের সুড়ঙ্গগুলিতে ঢালাই লোহার আস্তরণের উপাদানগুলি ঐতিহ্যগতভাবে ব্যবহৃত হত, অন্যদিকে ইস্পাতের আস্তরণের উপাদানগুলি কখনও কখনও অন্যত্র ব্যবহৃত হত। পূর্বে নির্মিত কংক্রিট বিভাগের আস্তরণগুলি ব্যবহার করার ধারণাটি নতুন নয় এবং জেমস হেনরি গ্রেটহেড ১৮৭৪ সালে প্রথম এর পেটেন্ট করেছিলেন।

জাপানে ঢাল 
জাপানে সুরক্ষা দেওয়ার জন্য বেশ কয়েকটি উদ্ভাবনী পন্থা রয়েছে, উদাঃ ডাবল-ও-টিউব বা ডট-টানেল। এই সুড়ঙ্গ দুটি ওভারল্যাপিং বৃত্তের মতো দেখায়। কম্পিউটারাইজড বাহু'সহ ঢাল রয়েছে, যা কার্যত যে কোনও আকারে একটি সুড়ঙ্গ খনন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

তথ্যসূত্র

বহিঃসংযোগ
 গ্রেটহেড ঢাল ব্যবহার করে মানব নিয়ন্ত্রিত সুড়ঙ্গ খননের একটি ছবি

টানেল বোরিং মেশিন