即盾構機，簡(jiǎn)稱(chēng)盾構，全名叫盾構隧道掘進(jìn)機（Tunnel Boring Machine），是一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機械，它是一個(gè)橫斷面外形與隧道橫斷面外形相同，尺寸稍大，利用回旋刀具開(kāi)挖，內藏排土機具，自身設有保護外殼用于暗挖隧道的機械。

　　盾構機的原理

　　盾構機的基本工作原理就是一個(gè)圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線(xiàn)邊向前推進(jìn)邊對土壤進(jìn)行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著(zhù)臨時(shí)支撐的作用，承受周?chē)�土層的壓力，有時(shí)還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業(yè)在護盾的掩護下進(jìn)行。

　　盾構機的特點(diǎn)

　　用盾構機進(jìn)行隧洞施工具有自動(dòng)化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開(kāi)挖時(shí)可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開(kāi)挖時(shí)不影響水面交通等特點(diǎn)，在隧洞洞線(xiàn)較長(cháng)、埋深較大的情況下，用盾構機施工更為經(jīng)濟合理�，F代盾構掘進(jìn)機集光、機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開(kāi)挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設計制造，可靠性要求極高。廣泛應用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

　　盾構機的種類(lèi)

　　盾構的分類(lèi)較多，可按盾構切削面的形狀、盾構自身構造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土體的方式，掘削面的擋土形式，穩定掘削面的加壓方式，施工方法，適用土質(zhì)的狀況多種方式分類(lèi)。下面我們按照盾構組合命名分類(lèi)闡述。

　　一、全敞開(kāi)式盾構機（全敞開(kāi)式盾構機的特點(diǎn)是掘削面敞露，故挖掘狀態(tài)時(shí)干態(tài)狀，所以出土效率高。適用于掘削面穩定的性好的地層，對于自穩定性差的沖積地層應輔以壓氣、降水、注漿加固等措施）

　　1.手掘式盾構機

　　手工掘削盾構機的前面是敞開(kāi)的，所以盾構的頂部裝有防止掘削面頂端坍塌的活動(dòng)前檐和使其伸縮的千斤頂。掘削面上每隔2-3m設有一道工作平臺，即分割間隔為2-3m.另外，在支撐環(huán)柱上安裝有正面支撐千斤頂。掘削面從上往下，掘削時(shí)按順序調換正面支撐千斤頂，掘削下來(lái)的沙土從下部通過(guò)皮帶傳輸機輸給出土臺車(chē)。掘削工具多為鶴嘴鋤、風(fēng)鎬、鐵鍬等。

　　2.半機械式盾構機

　　半機械式盾構機是在人工式盾構機的基礎上安裝掘土機械和出土裝置，以代替人工作業(yè)。掘土裝置有鏟斗、掘削頭及兩者兼備三種形式。具體裝備形式為A.鏟斗、掘削頭等裝置設在掘削面的下部。B.鏟斗裝在掘削面的上半部，掘削頭在下半部。C.掘削頭裝在掘削面的中心。D.鏟斗裝在掘削面的中心。

　　3.機械式盾構機

　　盾構機的前部裝有旋轉刀盤(pán)，故掘削能力大增。掘削下來(lái)的砂土由裝在掘削刀盤(pán)上的旋轉鏟斗，經(jīng)過(guò)斜槽送到輸送機。由于掘削和排土連續進(jìn)行，故工期縮短，作業(yè)人員減少。

　　二、部分開(kāi)放式盾構機（即擠壓式盾構機，其構造簡(jiǎn)單、造價(jià)低。擠壓盾構適用于流塑性高、無(wú)自立性的軟粘土層和粉砂層）

　　1.半擠壓式盾構機（局部擠壓式盾構機）

　　在盾構的前端用胸板封閉以擋住土體，使不致發(fā)生地層坍塌和水土涌入盾構內部的危險。盾構向前推進(jìn)時(shí)，胸板擠壓土層，土體從胸板上的局部開(kāi)口處擠入盾構內，因此可不必開(kāi)挖，使掘進(jìn)效率提高，勞動(dòng)條件改善。這種盾構稱(chēng)為半擠壓式盾構，或局部擠壓式盾構。

　　2.全擠壓式盾構機

　　在特殊條件下，可將胸板全部封閉而不開(kāi)口放土，構成全擠壓式盾構。

　　3.網(wǎng)格式盾構機

　　在擠壓式盾構的基礎上加以改進(jìn)，可形成一種胸板為網(wǎng)格的網(wǎng)格式盾構，其構造是在盾構切口環(huán)的前端設置網(wǎng)格梁，與隔板組成許多小格子的胸板；借土的凝聚力，用網(wǎng)格胸板對開(kāi)挖面土體起支撐作用。當盾構推進(jìn)時(shí)，土體克服網(wǎng)格阻力從網(wǎng)格內擠入，把土體切成許多條狀土塊，在網(wǎng)格的后面設有提土轉盤(pán)，將土塊提升到盾構中心的刮板運輸機上并運出盾構，然后裝箱外運。

　　三、封閉式盾構機

　　1.泥水式盾構機

　　是通過(guò)加壓泥水或泥漿（通常為膨潤土懸浮液）來(lái)穩定開(kāi)挖面，其刀盤(pán)后面有一個(gè)密封隔板，與開(kāi)挖面之間形成泥水室，里面充滿(mǎn)了泥漿，開(kāi)挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠(chǎng)，經(jīng)分離后泥漿重復使用。

　　2.土壓式盾構機

　　是把土料（必要時(shí)添加泡沫等對土壤進(jìn)行改良）作為穩定開(kāi)挖面的介質(zhì)，刀盤(pán)后隔板與開(kāi)挖面之間形成泥土室，刀盤(pán)旋轉開(kāi)挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤(pán)旋轉開(kāi)挖速度和螺旋輸出料器出土量（旋轉速度）進(jìn)行調節。它又可細分為削土加壓盾構、加水土壓盾構、加泥土壓盾構和復合土壓盾構

　　盾構工法

　　盾構施工法是在地面下暗挖隧洞的一種施工方法，它使用盾構機在地下掘進(jìn)，在防止軟基開(kāi)挖面崩塌或保持開(kāi)挖面穩定的同時(shí)，在機內安全地進(jìn)行隧洞的開(kāi)挖和襯砌作業(yè)。其施工過(guò)程需先在隧洞某段的一端開(kāi)挖豎井或基坑，將盾構機吊入安裝，盾構機從豎井或基坑的墻壁開(kāi)孔處開(kāi)始掘進(jìn)并沿設計洞線(xiàn)推進(jìn)直至到達洞線(xiàn)中的另一豎井或隧洞的端點(diǎn)。盾構工法的選擇，詳盡地比較各種盾構工法的特征是關(guān)鍵。其中，選擇適合土質(zhì)條件并確保工作面穩定的盾構機種及合理輔助工法最重要。所以，盾構機的選型原則是因地制宜，盡量提高機械化程度，減少對環(huán)境的影響。

　　盾構機的發(fā)展歷程

　　盾構機問(wèn)世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。近30年來(lái)，通過(guò)對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構機的有效密封，確保開(kāi)挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對一些惡劣地質(zhì)如高水壓條件的處理技術(shù)等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發(fā)展。盾構機技術(shù)仍有巨大的發(fā)展余地�，F在的盾構機幾乎全是針對具體項目規范和地質(zhì)條件而量身訂做。希望在不久的將來(lái)，能夠實(shí)現盾構機設計的神圣目標：一臺全球通用的機器，功能強大足以應付任何項目。這將從兩個(gè)方面大大地降低費用，一是設計制造的標準化，而是推進(jìn)二手機器市場(chǎng)。材料科學(xué)的發(fā)展將能夠制造功能更強，缺陷更少的切割刀具，使得機器可以運行數百英里而無(wú)須停頓更換刀具。最后，應該很快可以實(shí)現機器的地面控制，從而避免為保證隧道內人員安全而采取的各種昂貴措施。這在一些小型隧道上已經(jīng)實(shí)現。