伴隨著我國隧道工程的事業(yè)不斷發(fā)展和進步，盾構(gòu)機的需求量也一路猛增。我國的盾構(gòu)機研發(fā)，也從無到有 到領跑世界。下面就來了解一下盾構(gòu)機的原理和發(fā)展。

首先來說說盾構(gòu)技術(shù)，盾構(gòu)技術(shù)是指在地下暗挖隧道的一種施工方法。使用盾構(gòu)機進行掘進，并在挖開隧道的同時對開挖好的隧洞進行加固防止軟基開挖面崩塌和穩(wěn)定并進一步進行隧道的開挖和襯砌作業(yè)。使用盾構(gòu)技術(shù)進行隧洞施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)技術(shù)施工更為經(jīng)濟合理。

盾構(gòu)技術(shù)施工法主要由穩(wěn)定開挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁后灌漿三大要素組成。其中開挖面的穩(wěn)定方法是其工作原理的主要方面，也是區(qū)別于硬巖掘進法或比硬巖掘進法復雜的主要方面。大多數(shù)硬巖巖體穩(wěn)定性較好，不存在開挖面穩(wěn)定問題。

而進行隧道掘進的盾構(gòu)機，全名叫盾構(gòu)隧道掘進機，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進行“量體裁衣”式的設計制造，可靠性要求極高。

盾構(gòu)機根據(jù)工作原理一般分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機械式盾構(gòu)（局部氣壓、全局氣壓），機械式盾構(gòu)（開胸式切削盾構(gòu)，氣壓式盾構(gòu)，泥水加壓盾構(gòu)，土壓平衡盾構(gòu)，混合型盾構(gòu)，異型盾構(gòu)）。國際上，廣義盾構(gòu)機也可以用于巖石地層，只是區(qū)別于 敞開式（非盾構(gòu)法） 隧道掘進機。而在我國，習慣上將用于軟土地層的隧道掘進機稱為（狹義）盾構(gòu)機，將用于巖石地層的稱為TBM（全斷面硬巖隧道掘進機）。（全斷面）隧道掘進機里一部分采用盾構(gòu)法，一部分采用敞開式施工法，例如，由中國鐵建重工自主研制的全斷面雙護盾巖石隧道掘進機(TBM) 自帶雙護盾，不需要構(gòu)建（鋪設）隧道之“盾”即不需要鋪設管片，而是集開挖、支護、出渣于一體，可以實現(xiàn)隧道的一次成型。

盾構(gòu)機的發(fā)展也經(jīng)歷了四代。第一代盾構(gòu)機是布魯諾爾發(fā)明的盾構(gòu)機是手掘式盾構(gòu)機，為盾構(gòu)機的初級形態(tài)。盡管該發(fā)明的意義非凡，但仍沒有擺脫手掘的束縛。第二代盾構(gòu)機則是運用了壓縮空氣和機械開挖代替人工開挖為代表的機械式和氣壓式盾構(gòu)機。第三代盾構(gòu)機以閉胸式盾構(gòu)機為代表，主要包括泥水式盾構(gòu)機和土壓式盾構(gòu)機。泥水平衡式盾構(gòu)機是通過調(diào)節(jié)出泥艙的泥水壓力穩(wěn)定開挖面，棄土以泥水方式排出的盾構(gòu)機。土壓平衡式盾構(gòu)機是通過調(diào)節(jié)出泥艙的土壓力穩(wěn)定開挖面，棄土可以從出泥艙排出的盾構(gòu)機。第四代盾構(gòu)機以大直徑、大推力、大扭矩以及高智能化合多樣化為主要特色，正在隧道建設中發(fā)揮著重要作用。研制具有深度感知、智慧決策、自動執(zhí)行功能的盾構(gòu)機及其控制系統(tǒng)，是未來盾構(gòu)機的發(fā)展方向。（toski）