盾构隧道掘进机
盾构和TBM的区别
1.2.隧道施工行业中我们把隧道掘进机统称为盾构或盾构机,而老外则称之为TBM,TBM是英语名称的缩写T—Tunnel；B—— Boring ；M——Machine;盾构或TBM是泛指,当然细分可分为土压平衡盾构、泥水平衡盾构和泥水气平衡盾构等等;3.TBM按照英文翻译就是隧道掘进机, 一般而言,为了区分,将TBM特指硬岩掘进机； EPB土压平衡盾构机4.TBMTunnel Boring Machine隧道掘进机,别名：全断面隧道掘进机;笼统的来说,盾构机与TBM都是一样的,都是隧道全断面掘进;但在造词之初,它们是不一样的,严格来说,它们之间存在以下不同点：5. 1.适用的工程不一样,TBM适用于硬岩掘进的隧道掘进机,盾构机指的是适于在软岩、土中的隧道掘进机;6. 2.两者的掘进,平衡,支护系统都不一样;7.比盾构技术更先进,更复杂;8. 4.工作的环境也不一样,TBM是硬岩掘进机,一般用在山岭隧道或大型引水工程,盾构是软土类掘进机,主要是城市地铁,及小型管道; 但是以上说法有些言不符实,因为现在随着技术的不断进步,许多硬岩TBM也采用盾构技术,而TBM本来就是隧道掘进机的意思;这就是学术的发展造成了现实中称法的混乱; 由此,学术界又提出了采用“硬岩TBM”和“软岩TBM”两种称呼来规范的办法;硬岩TBM适用于山岭隧道硬岩掘进,代替传统的钻爆法,在相同的条件下,其掘进速度约为常规钻爆法的4～10倍,最佳日进尺可达150m；具有快速、优质、安全、经济、有利于环境保护和劳动力保护等优点;特别是高效快速可使工程提前完工,提前创造价值,对我国的现代化建设有很重要的意义;软岩TBM适用于软弱性围岩施工的隧道掘进机,是目前城市地铁建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术;采用盾构机施工的区间隧道,可以做到对土体弱扰动,不影响地面建筑物和交通,减少地上、地下的大量拆迁; 这两种设备的技术开发与应用,在我国地下工程领域具有十分广阔的前景;。
隧道工程施工设备有哪些
隧道工程施工设备有哪些一、隧道掘进机隧道掘进机是隧道工程中最常用的设备之一，它主要用于从地下掘进隧道。
隧道掘进机根据其不同的结构和工作原理可以分为液压隧道掘进机、机械隧道掘进机和盾构机等。
1. 液压隧道掘进机液压隧道掘进机是一种使用液压力来推进刀盘或截割机构前进的设备。
液压隧道掘进机具有工作效率高、振动小、噪音低等优点，适用于各种地质条件下的隧道掘进工作。
2. 机械隧道掘进机机械隧道掘进机是一种通过机械力来推进刀盘或截割机构前进的设备。
机械隧道掘进机适用于硬岩或者断层带等地质条件下的隧道开挖工作，具有适应性强、可靠性高等优点。
3. 盾构机盾构机是一种通过盾构掘进的方式来开挖隧道的设备。
盾构机由推进系统、盾体及盾尾部组成，通过推进系统推动盾构机前进，同时将土层通过输土系统输送到地面。
盾构机适用于软土、淤泥等地质条件下的隧道掘进工作，具有速度快、噪音小等优点。
二、隧道支护设备隧道支护是为了保证隧道施工和使用过程中的安全，防止隧道结构塌方或者发生其他意外。
隧道支护设备主要包括隧道衬砌、锚杆、钢架支撑等。
1. 隧道衬砌隧道衬砌是指在隧道顶部和侧壁进行覆盖的一层防水、防裂、防渗透的保护层。
隧道衬砌通常采用混凝土砌块、钢筋混凝土板等材料制成，能够提高隧道的整体结构强度和耐久性。
2. 锚杆锚杆是一种用来支撑、固定岩体或土体的设备，主要用于隧道支护中。
锚杆通过在岩体或土体内拉力使其固定，有效防止隧道结构的塌方或者下沉等问题。
3. 钢架支撑钢架支撑是一种用来支撑隧道结构的设备，主要用于加固和保护隧道结构。
钢架支撑通常由钢管、钢梁、护栏等组成，能够提高隧道的整体稳定性和承载能力。
三、隧道照明设备隧道照明设备主要用于为隧道施工和使用提供充足的光照，确保人员安全和工作效率。
隧道照明设备主要包括照明灯具、照明控制系统等。
1. 照明灯具照明灯具是指安装在隧道内部或者入口处用于照明的设备。
照明灯具通常采用LED灯、荧光灯等作为光源，具有节能、亮度高等优点，能够提供充足的照明效果。
盾构机工作流程简
大的情况下，用盾构机施工更为经济合理，因而盾构机广泛用于地铁隧道、
越江隧道、铁路隧道、水电隧道、市政公路隧道等工程的建设。
二、盾构机的工作原理与分类
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进 边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体（即护盾）对挖掘出的还未衬砌的 隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以 及将地下水挡在外面，挖掘、排土、衬砌等作业就在护盾的掩护下安全地进 行。 盾构机的分类方法很多：根据工作原理，盾构机可以分为手掘式盾构机、
盾尾
密封刷
密封脂
管片
水、土、沙 浆料 管片 管片
盾构施工对盾尾密封脂的要求
1：具有优异的抗水性能，在施工中不会被水冲走，也不会被水 稀释、溶解，同时还不会与水发生反应。
2：具有良好的润滑性能，要在密封刷与管片表面起到润滑作用， 延长密封刷的使用寿命。
3：具有很好的防护作用，保护盾尾不被水、泥浆等物质腐蚀。
YK系列盾尾油脂采用高性能的深度精制基础油和无机稠
化剂，复配多种功能添加剂制成的盾构机专用耐磨防护 密封油脂。具有以下特点： 优异的抗水压性能； 优异的粘附环境无害，安全环保。
中国盾构机产量、需求量、市场空间分析
中国盾构机产量、需求量、市场空间分析一、盾构机行业概况盾构机全名为盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构机集机、电、液、光、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且还要根据不同的地质情况进行“量体裁衣”式的设计制造，对可靠性的要求极高,目前已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中。
盾构机在施工时可控制地面的沉降，减少对地面建筑物的影响，在施工上具有速度快、一次成形、自动化程度高、节省人力、受气候影响小、施工时不影响地面交通等特点，尤其适合在较长隧洞洞线、较大埋深的情况下使用盾构机来施工，既经济又安全。
从盾构机产业链来看，上游行业是钢铁、电器系统、液压系统、其他零部件配套等制造业，目前国内市场的隧道掘进机广泛应用于城市地铁隧道、水工隧道、越江隧道、铁路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程。
二、中国盾构机行业市场现状分析随着国家经济实力和社会安全意识的不断提升，盾构机已逐渐成为地铁、隧道、地下管廊等的主流施工设备。
目前，在中国已经形成世界上规模最大、发展最快的轨道交通建设市场，同时也是盾构机需求最大的市场。
据统计，近年来中国盾构机产量不断增长，截至到2018年中国盾构机产量为483台，同比增长1.7%。
预计2019年~2021年中国盾构机市场需求量分别为558台、745台、845台。
隧道掘进机平均价格约为4000万元/台，则预计2019年~2021年的市场空间分别为223.2亿、290.8亿、338.0亿，2019年到2021年复合增长率为14.8%。
并且随着城市基础建设的进一步规划和技术的进步，该市场还将进一步扩大。
据统计，2019年中国内地新增城轨运营线路长度共计968.8公里，再创历史新高。
截至2019年底，中国内地累计有40个城市开通城轨交通运营线路6730公里，已提前完成十三五规划目标。
《盾构掘进机概述》PPT课件
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内容提纲
一、隧道盾构工法的发展概述 二、盾构机的种类
三、盾构机的主要组成
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盾构机的种类
现有的盾构类型：
网格半挤压式盾构掘进机 网格式水力出土盾构掘进机 多刀盘泥水平衡盾构掘进机 全断面硬岩隧道掘进机 复合式盾构掘进机 泥水加压平衡式盾构掘进机 土压平衡式盾构掘进机 土压平衡式双圆盾构掘进机
（1）从巴基斯坦水利工程中引进了美国罗宾斯公司的盘 形滚刀技术，清华大学、铁道西南研究所、上海煤机研究所等 单位开始对盘形滚刀的破岩机理、结构、材料等进行系统研究；
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一、隧道盾构工法的发展概述
（2）岩石全断面隧道联合掘进机组研制热潮遍及：铁路、煤 矿、有色金属矿、水电站、国防、城市交通； （3）较为成功的研制企业有杭州水工机械厂、上海水工机械 厂以及广州市革委会691办公室，其中： 上海水工机械厂研制的直径5.5m、6.8m岩石全断面隧道联 合掘进机组分别在云南下关西洱河水电站、贵州猫跳河水电站 成功掘进了输水隧道； 广州市革委会691办公室研制的直径4m、2.5m岩石全断面 隧道联合掘进机组分别在国防工程、三线铁路隧道隧道导洞中 应用。
以上。
1.5衬砌管片由铸铁材料发展到采用钢筋混凝土（钢纤维混
凝土）材料。
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一、隧道盾构工法的发展概述
2 国内隧道盾构工法的发展
2.1 上世纪50年代，北京、上海已开始研究盾构工法，1953 年采用人工掘进式盾构修建了直径2.6m的疏水巷道。 2.2 上世纪60年代，北京地铁动工建设，研制了试验性盾构。 2.3 上世纪60年代末，我国出现了岩石全断面隧道联合掘进 机研制热潮：
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一、隧道盾构工法的发展概述
盾构
盾构-正文在软土和软岩地层中修建隧道时，用盾构法进行开挖和衬砌拼装的专用机械设备(图1), 其外壳通常为圆筒形的装配式或焊接式金属结构，也有配合隧道使用要求而做成矩形、马蹄形或半圆形等外形的。
盾构的种类较多，但其基本构造均由壳体、推进设备、衬砌拼装机等组成。
盾构壳体沿盾构长度方向分为切口环、支承环和盾尾三部分。
前面是切口环，设有刃口，施工时切入土层，具有开挖和支撑土体的功能。
其长度在手掘式盾构中，应考虑掩护工人开挖地层的安全和方便,一般为1.2～2.5米左右。
在机械化盾构中，只考虑容纳开挖机具。
中部为支承环,是盾构的主要受力结构,盾壳的外荷载均由其承受。
在小盾构中是一个刚度较大的圆环结构，在大中型盾构中则是一个钢制构架。
推动盾构前进的千斤顶均设置在支承环的内周。
在大中型盾构中通常把液压动力设备、配电盘、盾构操纵台等均安装在支承环的空间内。
支承环的长度决定于盾构千斤顶的长度，它又与衬砌环的宽度有关，一般比最大衬砌环宽度长0.2～0.3米，约为1.8～2.2米。
后部为盾尾，是由盾构外壳钢板延长构成，在盾尾的掩护下拼装隧道衬砌。
盾尾末端设有盾尾密封装置，以防止泥水和注浆材料从盾尾与衬砌之间的空隙内流入。
目前，普遍采用的盾尾密封装置有钢丝刷型和橡胶型两种。
盾尾长度应保证盾构千斤顶活塞杆缩回后，能掩护1.5～2.5环衬砌宽度加千斤顶的顶铁厚度和0.1～0.2米的余量。
切口环、支承环和盾尾长度之和为盾构长度。
盾构的内径应比隧道衬砌外径略大，其空隙一般为衬砌外径的0.8％左右。
盾构长度与直径之比(L/D)称为盾构灵敏度。
它与盾构操纵的灵活性有着很大影响，其值越小，盾构操作越灵活，一般小盾构(D ＝2～3米)的灵敏度约为1.5左右；中型盾构(D＝3～6米)约为 1.0左右；大盾构（D＞6.0米）约为 0.75左右。
常用的盾构直径约在3.0～10.0米之间。
至80年代初,世界上最大的盾构为直径12.84米的手掘式盾构。
钢铁“穿山甲”：_盾构机
撰文/周伟（中国铁道博物馆正阳门展馆）“上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构。
”地下隧道曾是很多重大工程施工的难点，而盾构机的出现，解决了这一难题。
让我们一起去领略盾构机的神奇之处吧！道的过程中，给隧道构建一个结实的外壳。
庞然大物般的盾构机钻进山里或地层下，钻出来后一条完整的隧道就建好了。
令人意想不到的是，盾构机的设想其实来源于船蛆。
200多年前，等工具，但施工效率低下。
随着机械工具及施工技术的不断发展，出现了风钻、风镐、注浆机、掘进机、隧道机等众多设备。
盾构机是专门用于隧道掘进的工程机械，简单地讲就是在掘进隧钢铁“穿山甲”：盾构机盾构机灵感来自船蛆中国古人在开凿山洞或岩石时，常用火将岩石烧得通红，再用凉水浇注，岩石热胀冷缩就会爆裂、脱落。
后来，出现了铁锤、铁钎（qiān）船蛆，又称凿船贝，可对木船造成严重破坏（绘图/魏欣）盾构机的外壳和管片（用钢筋和混凝土制成的）支承着围岩，防止隧道坍塌。
管片小车、管片拼装机在反力架和盾构千斤顶（液压杆）之间安装环状管片。
管片之间用橡胶密封，从而防止隧道渗水，再用加强螺栓将所有管片固定成一个整体兰渝铁路西秦岭隧道盾构机全景（供图/周伟）盾构机齿刀刀头（供图/周伟）盾构机正面滚刀刀头（供图/周伟）反力架盾构机刀盘盾体钢筋混凝土管片螺旋输送机 盾构机前进时，几百吨甚至几千吨的压力作用在刀盘上。
滚动刀盘上的几百个刀头，挖掘岩石并将岩石碾成碎末。
为了了解刀头运行和磨损状况，所有刀头上都装有传感器，可以随时监控刀头的运行情况绘图/魏欣 绘图/魏欣需要拐弯时，液压杆可以改变刀盘角度。
同时，渣土从土仓经过螺旋输送机、皮带机运至渣土运输车，再运到隧道外液压杆液压杆（责任编辑 / 高琳 美术编辑 / 周游）在使用盾构机施工前，需要先建造工作井。
盾构机的各个部分在井下被依次组装起来。
盾构机在前进时，靠身后的液压杆向前顶进。
刀头将泥土、岩石碾碎，渣土被“吃”进盾构机的“肚子”里，再从土仓经过螺旋输送机、皮带机，运至渣土运输车，最后运到隧道外。
掘进机和盾构机的工作原理
掘进机和盾构机的工作原理
掘进机（TBM）的工作原理主要是通过切削和推土机械将土
壤或岩石等材料沿着隧道线路切割掉或推动到机器后方，同时通过输送系统将废弃的材料运出隧道。
掘进机主要由刀盘、主机、支撑体系、掘进面扩展装置和输送系统等组成。
其中，刀盘是掘进机的核心零件，它由大量刀片组成，通过旋转刀盘进行切削作业，切削材料由刀盘后方的传送装置进行清理和运输。
盾构机的工作原理类似于掘进机，也是通过土壤或岩石的切削和推力来推进隧道的掘进。
不同之处在于盾构机是通过一个巨大的盾构壳体来保护掘进面，将切削面后方压迫的地层支撑住，以防止隧道倒塌。
盾构机的工作原理主要包括盾构壳体、刀盘、推进装置、注浆系统以及输送系统等组成。
刀盘通过切削土体，然后将土体推至刀盘后方的输送装置，最后通过输送装置将土体从隧道中运出。
综上所述，掘进机和盾构机的工作原理都是通过切削和推力来推进隧道的掘进，掘进机主要通过刀盘进行切削和输送，而盾构机则通过盾构壳体来保护掘进面并将土体推压支撑住。
盾构掘进机在地铁隧道中的应用
盾构掘进机在地铁隧道中的应用盾构掘进机是一种隧道掘进专用的工程机械。
现代盾构掘进机采用了类似机器人的技术，如控制、遥控、传感器、导向、测量、探测、通讯技术等，集机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装管片、隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，是目前最先进的隧道掘进设备。
盾构施工法适用于软土、砾石、硬岩等不同地质构造的隧道暗挖，被广泛应用于地铁、公路、铁路、输气、输水、市政、水电隧道等大型工程建设。
盾构掘进机基本有两大类：土压平衡式盾构机和泥水平衡式盾构机。
本文着重介绍土压平衡式盾构掘进机。
一、土压平衡式盾构掘进机的组成结构土压平衡式盾构从结构上分由主机和后配套组成，主机由刀盘、盾体、主传动、人员舱等部分组成。
后配套主要由控制室、电气柜、液压站等组成。
刀盘是盾构机的工作机构, 根据不同的地质条件可以装全切刀(软土模式)、全滚刀、切刀滚刀混装。
切刀滚刀轨迹按同心圆布置，间距一般60～100 mm，越向外间距越小。
为防止机器偏转，刀盘在主传动液压马达，或多个电机的带动下，要作往复旋转运动，根据地质条件的不同，开口度也不同。
刀盘要有足够的开口度，一能保证开挖下来的软土能进入土舱进行搅拌，以便从螺旋输送机中运走，二能使软土的压力更准确地传给土压传感器。
盾体是盾构机的框架，分前盾体、中盾体和盾尾。
驱动系统、传动系统、人员舱等安装在盾体中。
人员舱是维修人员进入土舱内更换刀具的一个过渡舱，也可进行压气作业。
推进缸为整个盾构推进提供动力。
螺旋输送机负责将刀盘切削下来的经过搅拌的沙石排出到皮带运输机上。
拼装机主要功能是拼装管片。
盾尾密封刷安装在盾尾上，一般有三道密封刷，而盾尾密封油脂在油脂泵的作用下注入到密封刷之间，并与管片外壁形成密封，可防止泥浆倒流。
注浆系统是向盾构机外径与管片外径之间的缝隙注浆的系统。
注浆作业由设置在盾构机后配套上的注浆装置进行。
通过不同位置的管道进行注浆。
该系统可进行手动操作和自动操作，还可进行注浆操作和管道的清洗操作。
盾构法隧道工程监测技术交流
盾构法隧道工程监测技术交流1 概述1.1盾构的定义盾构，全称隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），是一种用于软土、土岩混合、岩石等地层内隧道暗挖施工的机械设备，具有金属外壳，外壳内装有整机及其辅助设备，通过外壳的掩护进行地层开挖、渣土（石）排运、整机推进和管片安装或其他支护等作业，使隧道一次成型。
传统上讲，用于土层或土岩混合地层的称为盾构，用于岩石地层的称为岩石全断面掘进机（国际上简称TBM）。
在欧美地区，一般将上述两种情形统称为TBM，而在日本、中国和东南亚地区，仍习惯的有盾构和TBM之分。
盾构是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构集机、电、传感、信息等技术于一体，具有开挖切削地层、输送渣土、拼装隧道衬砌（一般是管片或锚喷支架支护）、测量导向纠偏等功能。
盾构已广泛用于城市地铁、铁路、公路、市政、水电隧道等工程中。
TBM是Tunnel Boring Machine的简称，在盾构/TBM的发展历史上，曾经在很长一段时间里一直将盾构定义为在土体内修建开挖隧道的机械化设备，而将TBM定义为在岩石地层中开挖隧道的机械化设备。
随着社会的不断发展，工程建设大规模开展，施工建设条件更加复杂，在采用机械掘进机开挖隧道的过程中，经常遇到隧道断面为土岩混合的情况，同时在全岩隧道开挖中大量出现软硬不均（岩石的无侧限抗压强度相差较大，国际上一般定义岩石单轴抗压强度为10～20以上）的地层情况，土层隧道开挖中出现断面内土体性质差异较大的复合地层等情况，因此国际隧道协会已经将软土盾构和硬岩TBM统称为TBM。
图1和图2分别为典型的盾构和TBM刀盘外部结构图。
为了统一使用外文译文中的盾构或TBM这个词，同时也为了规范国内对盾构设备的用语，我国已在一些相关规范或规程中将历史上曾经的“盾构机”一词统称为“盾构”。
尽管国际隧道协会已经将传统意义上的盾构和岩石TBM的称谓仍然会争论一段时间，例如混合式盾构、混合式TBM，泥水盾构、泥水TBM等。
盾构机论文
隧道机械:浅谈盾构机摘要:盾构机是一种隧道专用的掘进机械，广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程．其必须具有高可靠性和稳定性。
其在当今中国应用数量非常大，但是目前我国的技术同世界先进技术还存在一定的差距，一些方面的功能要求还不能满足需要．本文主要研究一下内容：一、概述盾构机的种类及其特点和作用和适用范围。
二、分析国内外市场和行业情况。
三、分析我国取得的成就及不足。
四、浅谈其发展趋势，跟上先进国家的步伐。
一、概述构隧道掘进机，简称盾构机。
是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。
根据盾构机不同的分类，盾构开挖方法可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。
为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进行土体开挖与运输。
泥水式盾构机
泥水式盾构机盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构、气压式盾构、泥水加压盾构、土压平衡盾构、混合型盾构、异型盾构）。
现以泥水式盾构机（全称为泥水加压平衡盾构机）为例就其技术发展过程、技术特点等作介绍如下。
泥水式盾构机是通过有一定压力的泥浆来支撑稳固开挖面；由旋转刀盘、悬臂刀头或水力射流等进行土体开挖；开挖下来的土料与泥水混合以泥水状态由泥浆泵进行输运。
泥水式盾构机适用于各种松散地层，有无地下水均可。
采用泥水式盾构机进行施工的隧洞工程都说明它是一种低沉降及安全的施工方法，在稳定的地层中其优点更加明显。
最初的泥水盾构要追溯到一百多年前的Greathead及Haag的专利。
由于高透水性地层用压缩空气支撑隧洞开挖面非常困难，1874年，Greathead开发了用流体支撑开挖面的盾构，开挖出的土料以泥水流的方式排出。
1896年Haag在柏林为第一台德国泥水式盾构申请了专利，该盾构以液体支撑开挖面，其开挖室是有压和密封的。
1959年E.C.Gardner成功地将以液体支撑开挖面应用于一台用于建造排污隧洞的直径为 3.35 m的盾构。
1960年Schneidereit 引进了用膨润土悬浮液来支撑开挖面，而H.Lorenz 的专利提出用加压的膨润土液来稳固开挖面。
1967年第一台有切削刀盘并以水力出土、直径为3.1m的泥水盾构在日本开始使用。
在德国，第一台以膨润土悬浮液支撑开挖面的盾构由Wayss & Freytag开发并投入使用。
盾构机技术参数
盾构机技术参数TB 880E隧道掘进机⼀、概述TB 880E型隧道掘进机由德国维尔特（Wirth）公司制造。
TBM 880E型隧道掘进机为开敞式硬岩掘进机，适⽤于硬岩的⼀次成型开挖。
隧道掘进机的英⽂为“Tunnel Boring Machine”，所以隧道掘进机⼜简称为“TBM”。
TBM集机、电、液、⽓、仪于⼀体，采⽤微电脑全程监控操作。
采⽤TBM施⼯，⽆论是在隧道的⼀次成型、施⼯进度、施⼯安全、施⼯环境、⼯程质量等⽅⾯，还是在⼈⼒资源的配置⽅⾯都⽐传统的施⼯⼯法有了质的飞跃，实现了隧道施⼯⼯⼚化作业。
该机曾⽤于18.46km的西康铁路秦岭隧道施⼯，最⾼⽉进度达528.1m。
在6113m长的西安南京铁路磨沟岭隧道的施⼯中，创造最⾼⽇掘进达41.3m，最⾼⽉掘进达573.9m的国内新记录。
TBM具有优良操作性能，其主要特点是使⽤可靠性的内外凯（Kelly）机架。
TBM主机主要由⼑盘、⼑盘护盾、主轴承与⼑盘驱动器、辅助液压驱动、主轴承密封与润滑、内部凯式、外部凯式与⽀撑靴、推进油缸、后⽀撑、液压系统、电⽓系统、操作台、变压器、⾏⾛装置等组成。
外凯机架上装有X型⽀撑靴；内凯机架的前⾯安装主轴承与⼑盘驱动，后⾯安装后⽀撑。
⼑盘与⼑盘驱动由可浮动的仰拱护盾、可伸缩的顶部护盾、两侧的防尘护盾所包围并⽀承着。
⼑盘驱动安装于前后⽀撑靴之间，以便在⼑盘护盾的后⾯提供尽量⼤的空间来安装锚杆钻机和钢拱架安装器。
⼑盘是中空的，其上安装许多刮板和铲⽃，将⽯碴送到置于内凯机架中的输送机上。
后配套系统为双线轨道及加利福尼亚道岔系统，装有主机的供给设备与装运系统，⽯碴的运输通过矿车运出。
后配套系统由若⼲个平台拖车和⼀个⽪带桥组成，⽪带桥⽤来联接平台拖车与主机，平台拖车摆放在仰拱上的轨道上。
前进时⽪带桥被TBM后端拉着，在掘进过程中后配套平台拖车是固定的，在掘进结束时被两个液压油缸牵引。
在后配套系统上，装有TBM液压动⼒系统、配电盘、变压器、总断电开关、电缆卷筒、除尘器、通风系统、操纵台、⽪带输送系统、混凝⼟喷射系统、注浆系统、供⽔系统等。
《隧道工程》精品课件第七章 掘进机与盾构
隧道工程 刀具在完整岩石中破岩过程如下图
(1)在完整、密实、均一的岩石中，刀具的刀刃在巨大推力作用下切入岩体，形成割痕。刀刃顶部的 岩石在巨大压力下急剧压缩，随着刀盘的回转，滚刀滚动，这部分岩石首先破碎成粉状，积聚在刀刃 顶部范围内形成粉核区。 (2)刀刃侵入岩石和刀刃的两侧劈入岩体，在岩石结合力最薄弱处产生多处微裂纹。 (3)随着滚刀切入岩石深度的加大，岩粉不断充入微裂纹；再由于微裂纹端部容易应力集中，微裂纹 逐渐扩展成显裂纹。 (4)当显裂纹与相邻刀具作用产生的显裂纹交汇，或显裂纹发展到岩石表面时，就形成了岩石断裂体。 (5)在产生断裂体的同时，各断裂体相互之间会形成一些粒度较小的碎裂体。在断裂体从掌子面落入 洞底进入铲斗时，由于断裂体与刀盘相互间的碰撞作用，又会产生新的碎裂体和岩粉。
1)掘进作业：回转刀盘——伸出辅助推进缸，撑在管片上掘进，将整个掘 进机向前推进一个行程。
2)换步作业：刀盘停止回转——收缩辅助推进缸——安装混凝土管片。 重复上述动作实现掘进。此时管片安装与掘进不能同时进行，成洞速度减 半。
2．开敞式掘进机的掘进循环步骤
开敞式掘进机使用在洞壁岩石能自稳并能经受水平(或X形)支撑的巨大支 撑力的条件下，其作业循环如图所示。
由公式(7-1)可知，在机长L、转弯半径R一定时，可以缩短掘进行程S 来减少水平位移量△。即在转弯时采取短行程多循环的方式来避免由于过大
(1)掘进循环开始时，水平支撑已移动到主机架的前端，将撑靴撑紧在洞壁 上。仰拱刮板与仰拱处的岩面轻微接触，收回后下支撑，此时大刀盘可以 转动，推进千斤顶将转动的大刀盘向前推进一个行程，此即是掘进状态。 (2)在向前推进到达推进千斤顶行程终点处，结束开挖，大刀盘停止转动， 放下后下支撑，同时仰拱刮板支撑大刀盘，此时整个机器的重量全部由前、 后支撑支承。 (3)收回两对水平支撑靴，移动水平支撑到主机架的前端。掘进机掘进方向 的调整可以通过后下支撑进行水平、垂直的调整，达到调整目标。 (4)当水平支撑移到前端限位后，又重新撑紧在洞壁上。此时收回后下支撑， 仰拱刮板与仰拱又转换成浮动接触状态。此时掘进机即处于准备进行下一 个掘进循环。
全断面隧道掘进机盾构机安全要求
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盾构机与全断面掘进机(TBM)的区别
•
用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度 快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面 建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较 长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。 • 盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向 前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出 的还未衬砌的隧洞段起着临时文撑的作用，承受周围土层的压力，有 时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业 在护盾的掩护下进行。 • 盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘及排土、衬砌包括壁后灌浆 三大要素组成。其中开挖面的稳定方法是其工作原理的主要方面，也 是区别于硬岩掘进机或比硬岩掘进机复杂的主要方面。大多数硬岩岩 体稳定性较好，不存在开挖面稳定问题。 • 盾构机根据其适用的土质及工作方式的不同主要分为压缩空气式、 泥水式，土压平衡式盾构机等不同类型。泥水式盾构机是通过加压泥 水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密 封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥 浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。土压平 衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开 挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使 泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀 盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
• 掘进机是全断面开挖隧洞的专用设备(见彩图-臂式掘进机)。 它利用大直径转动刀盘上的刀具对岩石的挤压、滚切作用 来破碎岩石。美国罗宾斯公司在1952年开始生产第一台掘 进机。70年代以后，掘进机有了较快的发展。开挖直径范 围为1.8～11.5m。在中硬岩中,用掘进机开挖80～100 m3 大断面隧洞，平均掘进速度为每月350～400m。美国芝加 哥卫生管理区隧洞和蓄水库工程，在石灰岩中开挖直径 9.8m的隧洞，最高月进尺可达750m。美国奥索引水隧洞 直径3.09m,在页岩中开挖，最高月进尺达2088m。隧洞掘 进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工安全，开挖 面平整，造价低，但机体庞大，运输不便，只能适用于长 洞的开挖，并且本机直径不能调整，对地质条件及岩性变 化的适应性差，使用有局限性。
盾构
盾构盾构机盾构的定义即盾构机，简称盾构，全名叫盾构隧道掘进机（Tunnel Boring Machine），是一种隧道掘进的专用工程机械，它是一个横断面外形与隧道横断面外形相同，尺寸稍大，利用回旋刀具开挖，内藏排土机具，自身设有保护外壳用于暗挖隧道的机械。
盾构机的原理盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
盾构机的特点用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响水面交通等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构机施工更为经济合理。
现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。
广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
盾构机的种类盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。
下面我们按照盾构组合命名分类阐述。
一、全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。
适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。
掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。
另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。
掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。
盾构机的特征
盾构机的特征
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，它具有以下特征：
1、自动化程度高：盾构机集成了多种技术，包括机、电、液、气、传感等，可以自动化地进行隧道掘进，节省人力。
2、施工速度快：盾构机在设计时就考虑了连续施工的需求，因此施工速度很快。
3、安全性高：盾构机在掘进过程中可以对土壤进行支撑，承受周围土层的压力，同时还可以进行同步注浆，减少对地面建筑物的影响，提高了施工的安全性。
4、应用范围广：盾构机适用于各种类型的土壤和地形条件，可以在铁路、公路隧道、城市轨道交通、城市下穿隧道、海底隧道、城市排水管道、油气管道、城市管廊、煤巷道施工、国防工程等多个领域得到应用。
盾构机是一种高效、安全、自动化的隧道掘进设备，其特征在于对土壤的支撑和同步注浆技术，可以广泛应用于各种领域。
地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法(2)
地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法一、前言随着城市建设的不断发展，地铁建设越来越受到人们的关注。
地铁隧道盾构掘进机是地铁隧道施工中不可或缺的设备之一，其上、下井吊装施工工法被广泛应用于地铁建设中。
本文将介绍该工法的工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等相关内容。
二、工法特点地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法具有如下特点：1. 可在狭小空间内进行施工，适应性强；2.施工效率高，能够大幅缩短工期；3. 施工过程中对地下构筑物影响小，不会对地下管线产生破坏；4. 施工质量稳定可靠，能够保障施工的安全和效果。
三、适应范围该工法适用于地铁隧道的建设，在各种土质和复杂地质条件下都能够发挥作用。
它适用于需要进行盾构机上、下井吊装施工的项目，如地铁隧道的开挖和衬砌工程。
四、工艺原理地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法的工艺原理是通过吊装设备将盾构机从地面运输至施工现场，并将其下井安装。
通过盾构机的掘进和管片的衬砌完成隧道的开挖和衬砌工程。
该工法采用了多种技术措施，如合理的施工方案设计、先进的吊装设备和技术、精确的导向系统等，以确保施工的顺利进行和良好的施工效果。
五、施工工艺地铁隧道盾构掘进机上、下井吊装施工工法包括以下施工阶段：1. 准备阶段：包括工地清理、安全措施布置、机具设备准备等；2. 盾构机吊装阶段：将盾构机进行拆解并进行吊装；3. 盾构机下井阶段：将吊装好的盾构机放置至施工井口，并进行下井安装；4. 盾构机掘进阶段：盾构机进入掘进状态，开始进行隧道开挖；5. 管片衬砌阶段：盾构机掘进过程中，同时进行管片的衬砌工作；6. 盾构机拆除阶段：隧道施工完成后，拆除盾构机并进行清理整理。
六、劳动组织适当的劳动组织是保证施工工法顺利进行的关键。
施工团队按照施工计划对人员、机具和材料进行组织，确保各个施工阶段的协调和高效，提高施工效率和质量。
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盾构隧道掘进机1 基本简介盾构隧道掘进机，简称盾构机。
是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
2 发展历程盾构机问世至今已有近180年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。
近30年来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。
盾构隧道掘进机据不完全统计，目前国外盾构机的主要制造厂有18家，集中在日本和欧美，如日本的三菱重工、川崎重工、小松制作所、日立造船、石川岛播磨重工，德国的海瑞克公司、维尔特公司，美国的罗宾斯公司，加拿大的罗法特公司等。
各个厂家可以根据不同的地质条件和不同的工程对象，以及使用单位的不同要求，设计、生产出不同直径、不同类型、以及有特殊要求的盾构机，以满足用户的需要，其工艺和设备先进。
（一）日本三菱重工（MitsubishiHeavyIndustries,Ltd.）日本三菱是一家具有100多年历史的企业集团，目前的经营范围除保持传统的造船业、汽车制造业和化工业外，还涉及金融领域，近些年来并涉足核能源、宇宙航天、生态环境和深海开发等尖端技术领域；其属下的直系企业有29家，三菱重工是其中的一家，为世界各地提供软、硬土盾构掘进设备的建设机械部是三菱重工旗下神户造船所的一个分支。
从1939年制造日本第一台手掘盾构机起，至2003年神户造船所就一共制造了1608台盾构机，其中包括土压平衡、泥水平衡、双圆、三圆、MMST等各种类型，数量和种类可谓世界第一，技术居国际之首。
如开挖英法海峡交通隧道用的盾构机，其中就有两台是该公司制造的。
曾向法国里昂地区提供直径为11m的土压平衡式盾构机，为上海延安东路第二条过江隧道工程生产泥水加压式盾构机，为东京湾海底隧道生产了直径14.14m的泥水加压式盾构机等。
在这1608台盾构中，日本三菱创造了多个第一。
除第一台日本手掘盾构外，1970年三菱制造了日本最早的泥水盾构，直径7290mm；1986年制造了马蹄形机械挖掘盾构；1989年为英法海峡隧道提供了2台土压盾构；1991年制造了马蹄形的ECL盾构；1992年为法国里昂高速公路制造了直径为10.96m的土压盾构；1993年制造了迄今最大的双圆盾构；1994年为日本东京湾隧道制造了3台当时最大的泥水盾构；1995年制造了三圆盾构；1996年，为满足共同沟施工需要，制造了7950mm×5420mm的矩形盾构；同年又完成了球形刀盘盾构。
1997年三菱为川崎高速提供了MMST盾构；同年三菱又将泥土加压盾构的直径刷新为11.52m；1999年三菱生产了第一台子母盾构；2001年在大阪共同沟工程项目中，三菱制造了最大的MSD盾构，直径为8.07m，解决了盾构对接技术。
（二）日本小松制作所（KomatsuLtd.）盾构隧道掘进机成立于1921年的日本小松制作所（株式会社）是跨行业领域的跨国集团公司，至今已有80年的历史。
集团公司是由包括小松公司在内的142家公司(控、持股对象)组成。
公司主要产品除了始终处于世界领先地位的建筑工程机械、产业机械以外，同时还涉足电子工程、环境保护、工程事业、土木工程、运输、流通机械、金属材料制造和销售，软件以及金融、服务业等高科技领域。
其隧道工程机械包括盾构机、岩石掘进机和顶管机。
（三）日本川崎重工（KawasakiHeavyIndustries,Ltd.）川崎重工创立于1896年10月15日，是从修船、造船发展起来的日本著名公司，在现代航海技术中处于领先的地位，此外还生产飞机和航空设备，机场登机系统、行李系统，铁路车辆，大型桥梁结构，供电、供热、天然气输送设备，环境工程设施等，同时也是机器人生产的先锋厂家。
在地下施工机械方面，已生产出1200多台软岩和硬岩挖掘机，如东京市神田川地下调蓄工程用的直径为13.94m的盾构机，东京湾海底隧道14.14m直径的盾构机，英法海峡隧道开挖用的盾构机，以及上海地铁隧道用的盾构机等。
（四）德国海瑞克（HerrenknechtAG）1977年，马丁·海瑞克先生创办了海瑞克公司；1980年，在靠近法国和瑞士边境的德国南部施瓦诺（Schwanau）设立了办公室和生产车间。
公司总部距离斯图加特机场、斯特拉斯堡机场（法国）以及巴塞尔机场（瑞士）都很近。
今天，公司员工分布于世界各地，已超过1,400人。
其中，公司总部有1,000人。
公司的生产和组装面积已增长到59,900m2，拥有现代化的生产厂房和办公设施。
作为隧道设备生产商，海瑞克公司的设备尺寸完全，能适应各种地质状况。
因此，从设备覆盖范围方面来说，海瑞克公司是独一无二的：拥有直径从4,000mm到15,440mm用于公路、铁路、地铁及输水隧道施工的大直径机器到外径仅100mm的全自动微型隧道掘进机、房屋管件连接设备和水平定向钻设备，机器适用于从软质、含水非粘性地层到抗压强达到300MPa的硬岩的各种地质条件。
尤其是在大直径隧道掘进机技术方面，海瑞克公司在长距离隧道和高工作压力施工上获得了丰富的经验：在25年的隧道施工行业中，海瑞克公司一直是一些重大隧道工程的TBM供应商。
在荷兰西西尔德、瑞典哈兰德拉斯、马德里、巴塞罗那、易北河等隧道工程中大显身手。
在中国参与并完成了香港、北京、天津、广州、深圳、南京、重庆等城市的地下隧道及越江隧道工程。
至今，海瑞克公司已向世界范围内的客户提供了超过1,200台的隧道掘进设备。
截止到2005年8月，海瑞克公司已向中国供应了40台直径大于6米的隧道掘进机，小型机7台。
（五）美国罗宾斯公司（ROBBINS）美国罗宾斯公司是一家从事地下挖掘设备的设计,制造,销售和租赁等业务的公司，专门生产各种挖掘材料,包括提供与传统的“钻孔爆破”方法完全不同的在坚硬的岩层进行机械作业的方法。
现今，岩石掘进机械提供了一种比钻孔爆破法更值得的高效隧道挖掘方法。
钻孔爆破法需要按此分开程序操作:先钻出小孔,然后装入炸药,爆破,通风,最后装岩出碴。
反复如此进行作业。
而岩石机械挖掘法是一个连续地从隧道表面“切开”岩石体的过程，然后通过传送带机或坑道车直接把碴从隧道内运出来。
罗宾斯公司的主要产品是全断面隧道掘进机(TBMs)。
TBMs被应用于开挖经过各种各样地质状况的圆剖面隧道,从一般土壤到坚硬岩石层。
罗宾斯已经生产出了隧道挖掘直径从1.6到12.87米的全断面隧道掘进机(TBMs)，机器重量从50公吨到1500公吨以上,总装机功率从300千瓦到3000千瓦以上。
罗宾斯公司也设计和销售范围很广的其他能使TBM得到高效率的运用的设备和服务。
使用左边的菜单可以发现关于我们的小型掘进设备(SBUs),隧道出碴系统,支持系统,切削刀,零部件，人员和全部的隧道开挖技术。
罗宾斯公司已经设计制造了超过250套全断面隧道掘进机(TBMs)。
在本年底将有超过50罗宾斯TBMs机器投入使用。
这足以证明罗宾斯的设备质量非常可靠。
（六）加拿大罗浮特公司（LOVAT）加拿大罗法特公司成立于1972年，在传统的盾构机设计上处于世界领先地位。
产品广泛应用服务于地铁、铁路、公路、暗渠、市政、电信等隧道建设，擅长于风化岩石、混合土质、软土、土压平衡式和泥水式盾构机的制造，开挖盾构直径从0.75米到17米。
LOVAT 盾构机具有高精技术和更可靠的施工安全性及质量特点。
除此之外，LOVAT是唯一能提供从盾构机的全面设计、制造、检测和试验的公司。
（七）德国维尔特Wirth法NFM集团德国维尔特公司1895年建立，自1916年以来生产钻机和泵，1965年以来生产全断面隧道掘进机(TBMs)。
大约90%的产品出口，产品行销超过60个国家和地区。
NFM技术公司是一家法国的实业公司，于2001年11月1日加入德国维尔特公司，专门开发和制造工业设备和特殊用途设备（比如，全断面隧道掘进机），处理和举升设备等高性能设备。
盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本，由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。
德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPA气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。
德国还独创了在密封条件下，直接从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具技术。
3 工作原理盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
4 基本分类盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。
泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面，其刀盘后面有一个密封隔板，与开挖面之间形成泥水室，里面充满了泥浆，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。
根据盾构机不同的分类，盾构开挖方法可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。
为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进行土体开挖与运输。
4.1 敞开式手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖，这种方法适于地地质条件较好，开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施是能维持稳定的情况，其开挖一般是从顶部开始逐层向下挖掘。
若土层较差，还可借用千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。
采用敞开式开挖，处理孤立障碍物、纠偏、超挖均为其它方式容易。
为尽量减少对地层的扰动，要适当控制超挖量与暴露时间。
4.2 机械切削式指与盾构直径相仿的全断面旋转切削刀盘开挖方式。
根据地质条件的好坏，大刀盘可分为刀架间无封板及有封板两种。
刀架间无封板适用于土质较好的条件。
大刀盘开挖方式，在弯道施工或纠偏是不如敞开式开挖便于超挖。