Escudo tunelador

La estructura permanente puede estar compuesta, según la época, por ladrillos, hormigón armado, hierro fundido o acero.

Aunque los escudos modernos suelen ser cilíndricos, el primer "escudo", diseñado por Marc Isambard Brunel, era en realidad una estructura de hierro grande, rectangular, similar a un andamio, con tres niveles y doce secciones por nivel, con una sólida plataforma superior para soportar la carga del terreno.

Marc Isambard Brunel desarrolló el primer escudo tunelador rectangular exitoso y lo patentó junto con Lord Cochrane en enero de 1818.

El diseño estaba basado en el escudo con celdas de Brunel y se atornillaba hacia adelante a medida que la cara avanzaba manualmente.

Teóricamente, esto hizo que el escudo fuera más fácil de construir y más capaz de soportar el suelo circundante; teóricamente, porque nunca se construyó un escudo con este diseño.

[3]​ En los primeros túneles construidos con escudo, este funcionaba como una forma de proteger a los trabajadores que realizaban la excavación.

También existen sistemas para la eliminación del terreno excavado (o de su mezcla con lodos).

[4]​ En Japón existen varios enfoques innovadores para la ejecución de túneles, como el Double-O-Tube o DOT-tunnel, cuya sección está compuesta por dos círculos superpuestos.

También hay escudos con brazos computarizados que se pueden usar para cavar un túnel en prácticamente cualquier forma.

El escudo de una tuneladora utilizada para la construcción de la Línea Xinyi en el sistema del Metro de Taipéi en Taiwán
Vista lateral del escudo de excavación (extremo derecho) utilizado para construir el Túnel del Támesis ; la estructura de soporte de ladrillo permanente se construye inmediatamente por detrás
El escudo de túneles Greathead en uso en el Ferrocarril Waterloo & City
Armadura exterior de una tuneladora dejada en el túnel y utilizada como parte de la estructura de soporte
Tuneladora para excavar una galería en doble-O