Проходческий щит — машина для проходки тоннелей в мягких грунтах, особенно под реками или в водоносных слоях. Проблема прокладки тоннеля под рекой веками не давала покоя инженерному воображению из-за сложности предотвращения просачивания грязи и воды и обрушения проходки. В 1818 году Марк Изамбард Брюнель, эмигрант из Англии, офицер французского флота, наблюдал за работой крошечного морского бурильщика, корабельного червя, чьи панцирные пластины позволяли ему пробивать древесину и выталкивать за собой опилки. Брюнель построил гигантский железный корпус, или щит, который можно было толкать вперед через мягкий грунт с помощью винтовых домкратов, в то время как шахтеры копали через отверстия в забое.
Щит Брунеля, прямоугольный в плане, был успешно использован при прокладке первого в мире подводного тоннеля под Темзой в Лондоне с 1825 по 1842 год. В 1865 году Питер Барлоу из Лондона запатентовал гораздо более простой щит круглого сечения диаметром 2,5 метра (8 футов), с помощью которого Джеймс Генри Грейтхед менее чем за год пробил небольшой туннель под Темзой при скромных затратах. Одновременно Альфред Эли Бич из Нью-Йорка разработал щит, также круглый в сечении, который он использовал для прокладки короткого экспериментального метро под Бродвеем. В 1880-х годах Грейтхед успешно использовал сжатый воздух за щитом в тоннеле лондонского метро, чтобы предотвратить затопление во время монтажа обделки. Сочетание щита и сжатого воздуха позволило прокладывать тоннели под самыми большими реками.
Современные проходческие щиты в основном повторяют конструкцию Greathead, то есть представляют собой мощные стальные цилиндры, выдвигаемые вперед гидравлическими домкратами. Диафрагма, или шторка, в передней части имеет дверь, которая может быть открыта, чтобы позволить работать перед щитом, или закрыта, когда щит пробивается через очень мягкий грунт. Перед диафрагмой цилиндр удлинен круглой режущей кромкой, которая выступает дальше в верхней части, образуя защитный кожух для тех, кто работает перед щитом. За диафрагмой монтажная рука, являющаяся составной частью щита, сооружает обделку тоннеля, последовательно устанавливая на место сегменты стальных колец. Впоследствии сталь покрывается каменной кладкой. Гидравлические домкраты для продвижения щита упираются в торец готовой обделки.
