布鲁诺尔

由于水手们与当地居民发生了冲突，因此当地居民不给船队提供淡水和食物了。就是这种让哥伦布头痛的船蛆，却为布鲁诺尔带来了灵感。

布鲁诺尔仔细地观察了船蛆在船通体中的钻洞行为，并发现它还会从体内分泌一种液体涂在孔壁上形成保护壳，以抵抗木板潮湿后发生的膨胀……

布鲁诺尔从这个现象中获得了灵感，连呼——“我有办法了！” 自然，布鲁诺尔还是要感谢这个船蛆的。于是，布鲁诺尔提出了盾构掘进隧道的原理，并取得了英国的专利。这就是所谓的开放型手掘盾构的原型。

布鲁诺尔在英国取得的盾构专利

1818年，布鲁诺尔完善了盾构结构的机械系统，设计采用了全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳。布鲁诺尔的盾构机为一种金属圆柱体，内有复杂的机械和辅助设备。由千斤顶推动金属筒框向前水平前进，并有金属筒框支撑土（岩）体防止塌方，同时还在金属筒框后进行衬砌结构的施工。

二十五年铸一“盾”，影响后世二百年

作为一个训练有素的工程师，布鲁诺尔对自已的盾构施工法信心满满。随后，布鲁诺尔被任命为该隧道工程的工程师。1823年，布鲁诺尔拟定了伦敦泰晤士河两岸的另一条道路隧道的计划，并制成了世界上第一台盾构机。

布鲁诺尔发明的盾构机首次应用于隧道施工（网络图）

1825年，他发明的矩形盾构机首次应用于伦敦泰晤士河隧道施工。该矩形盾构断面高6.8米，宽11.4米。泰晤士河隧道作为世界上第一条水底隧道，刚开始还是顺利的。

然而，在修建过程中却遇到很大的困难，曾发生过河水进入隧道，以及沼气进入隧道被照明灯点燃，从而造成了人员伤亡等事故。但布鲁诺尔并没有灰心丧气，他一面总结失败的教训，一面对盾构机进行改进。

泰晤士河水底隧道（网络图）

漫长的7年改进，矩形盾构机早已是今非昔比了。1835年，经过改良的盾构施工法再次投入使用，又是数年的精心施工，终于于1843年建成泰晤士河水底隧道。

布鲁诺尔发明的盾构机，其构架分成36个小单元，每个单元内有一名矿工把他面前的粘土挖开。当许多名矿工挖去同一数量的粘土时，构架就可以向前移动了，挖空的地方被铺上砖块。

布鲁诺尔发明的盾构机是人类历史上隧道施工的一大技术突破，其技术原理为现代盾构机设计奠定了基础。需要说明的是，在发明过程中，布鲁诺尔的儿子也是有贡献的。

泰晤士河隧道是世界上第一条采用盾构技术挖掘的隧道，因此是隧道工程史上一个具有重大意义的里程碑。为表彰布鲁诺尔对泰晤士河隧道的伟大贡献，英国维多利亚女王授予其爵士爵位。

泰晤士河隧道长约合396米，高约合23米。如今，泰晤士河隧道已成为伦敦地铁系统的一部分，每天有数以千计的伦敦人匆忙地穿过这条绚丽的隧道。同时，泰晤士河隧道还成为了一个举世瞩目的公共景点。

在实战中成长，从手掘走向智能

盾构机的全称为盾构隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），有时候也可以简称为盾构。盾构机作为一种隧道掘进的专用工程机械，可广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。