Начиная примерно с 1968 г. в Швейцарии и ряде других стран при проходке туннелей сплошным забоем в нарушенных породах начали применять патентованную систему крепления, названную креплением по методу Бернольда. Принцип этой системы состоит в возведении жесткой армированной бетонной крепп (обычно толщиной 20—30 см) вслед за проходкой забоя с применением специальных опалубочно-арматур- ных щитов различных размеров и форм. Эти щиты размером примерно 1 X 1,2 м представляют собой тонкую (1; 2 и 3 мм, массой от 11 до 33 кг каждый) и гибкую перфорированную металлическую конструкцию. Щиты закладывают за монтажные арки (кружала) и соединяют между собой внахлестку с помощью тяг. Монтажных арок-кружал обычно бывает не более 6—12 на каждый забой.

Пластичная бетонная смесь (водоцементное отношение 0,40— 0,45), подаваемая бетононасосом или пневмобетоноукладчиком, заполняет пространство между опалубочными щитами и породой, причем щиты начинают работать в качестве арматуры. Бетонирование ведется по сечению в направлении снизу вверх по мере установки щитов. В процессе вибрирования бетонная смесь проникает через отверстия в щитах и омоиоличивает конструкцию. В качестве антикоррозийной защиты осуществляют торкретирование поверхности щитов после окончания бетонирования. Торцовую опалубку выполняют из щитов аналогичного типа. После затвердевания бетонной смеси (через 1,5—2 суток или ранее при применении ускорителей твердения) монтажные арки передвигают вперед, причем каждые 2—3 арки соединены в единую конструкцию и после раскружаливания перемещаются на тележках без их демонтажа.

В слабых породах после взрыва одновременно с погрузкой породы можно производить предварительное покрытие кровли тонким слоем набрызгбетона, а затем бетонирование сводчатой части выработки, при этом монтажные арки, поддерживающие щиты опираются на выдвижные подхваты. После окончания погрузки подводят боков],ie стойки монтажных арок, за них закладывают опалубочные щиты и осуществляют бетонирование стен выработки. Возможно применение также двойной оболочки из щитов Бернольда.

Описываемый метод получил уже достаточно широкое распространение. В частности, в 1971 г. начато строительство четырех автодорожных туннелей пролетом 7,8 м и общей длиной 3,6 км на участке шоссе вдоль Женевского озера. Работу вели в трещиноватых осадочных породах способом сплошного забоя с использованием крепления по методу Бернольда. Кроме того> этот способ применен в Сен-Готардском туннеле, в котором до 1972 г. было уже забетонировано 25 тыс. м2 туннеля. Этим методом в Швейцарии были закреплены туннели специального назначения площадью до 120 м2, железнодорожный туннель площадью 106 м2 длиной 3 км и другие туннели. К началу 1973 г., т. е. примерно за 5 лет метод был применен в 12 странах при строительстве 67 туннелей общей длиной 24 км. Намечается использование его в ближайшие годы в подземных выработках общей длиной около 200 км.

К основному преимуществу проходки туннелей с креплением по системе Бернольда относится возможность быстрого создания индустриальной несущей монолитной армированной бетонной крепи немедленно вслед за продвиганием забоя. Это позволяет в сочетании с выдвижными подхватами разработать туннель сплошным сечением даже в весьма слабых породах, устойчивое состояние которых сохраняется лишь в течение нескольких часов. При этом крепление по методу Бернольда оказывается не дороже, чем при применении набрызгбетона и металлической сетки в сочетании с арками.

Облако