德国挖隧道的机器叫什么名

A. tbm是什么意思

tbm是全断面隧道掘进机。

硬岩TBM是利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿拾起石渣，落入主机皮带机上向后输送，再通过牵引矿渣车或隧洞连续皮带机运渣到洞外。首判

例如，第一脊芹皮条墨脱公路（即扎墨公路）的隧道是采用打眼放炮的施工方法，第二条即派墨公路的隧道是采用从德国进口的岩石TBM施工方法。由于中国研制岩石TBM，中国工程里使用的岩石TBM，主要是国产品和德国樱差品。

掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。

B. 挖隧道一般用什么机械

专业名字叫盾构机。

1997年，我国首次从德国引进了两台盾构机，用于挖掘西康铁路秦岭隧道。当年，一台进口盾构机的售价高达3亿元人民币，直到2008年之前，中国的盾构机严重依赖进口。外方对技术实行垄断衡消，维修保养时不允许中方参与，维修所需工时也完全取决于外方，严咐渗知重影响中方工程进度。

为了摆脱窘境，2002年8月，“中铁装备”成立了一支由18人组成的研发团队。经过6年的技术攻坚，中国首台具有自主知识产权的复合式盾构机于2008年成功下线，首次应用于天津地铁项目，实喊扒现了由“用盾构到造盾构”的转变。

C. 隧道遁构机是那个国家发明的

隧道遁构机问世至今已有近180年的历史李山携，其始于英国，发展于日本、德国。
隧道遁唯旅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（局部气哪伏压、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）。

D. 盾构机工作原理及制造方法

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。 编辑本段应用 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。 编辑本段原理 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。 编辑本段相关 据了解，采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%，目前共有17台盾构机为地铁建设效力。虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。不过，大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂，国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。 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，的使用寿命以及在密封条件下的更换，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。盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经逗咐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，从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的。 盾构机的选型原则是因地制宜，尽量提高机械化程度，减少对环境的影响。 参与沈阳地铁工作的盾构机名为开拓者号，总长为64.7米，盾构部分9.08米，重量为420吨，其工作误差不超过几毫米。 价格：德国进口的盾构机大概需要5000万元，日本进口的盾构机大概需要3000万元以上，国产的盾构机价格一般在2500万左右。 目前国内具有自主知识产权的国产盾构机是上海隧道工程股份有限公司研制的国产“863”系列盾构机。 2007年7月，北方重工集团董事长耿洪臣与法国NFM公司原股东正式签署了股权转让协议，以绝对控股方式成功结束了历时两年的并购谈判，使北方重工拥有了世界上最先进的全系列隧道盾构机的核心技术和知名品牌。 编辑本段分类 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、网格式和挤压山纤纯式等。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。 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，要适当竖搭控制超挖量与暴露时间。 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。此外，清除障碍物也不如敞开式开挖。使用大刀盘的盾构，机械构造复杂，消耗动力较大。目前国内外较先进的泥水加压盾构、土压平衡盾构，均采用这种开挖方式。 网格式 采用网格式开挖，开挖面由网格梁与格板分成许多格子。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力而产生的。当盾构推进是，土体就从格子里挤出来。根据土的性质，调节网格的开孔面积。采用网格式开挖时，在所有千斤顶缩回后，会产生较大的盾构后退现象，导致地表沉降，因此，在施工务必采取有效措施，防止盾构后退。 挤压式 全挤压式和局部挤压式开挖，由于不出土或只部分出土，对地层有较大的扰动，在施工轴线时，应尽量避开地面建筑物。局部挤压时施工时，要精心控制出土量，以减少和控制地表变形。全挤压式施工时，盾构把四周一定范围内的土体挤密实。 编辑本段盾构机的市场需求及特点 当前，中国已经成为世界最大的盾构机市场，我国盾构机市场需求旺盛。据有关专家预计，随着我国城市轨道交通的发展，各类盾构掘进机未来潜在市场将有200亿元以上的产值。 我国盾构机的市场有以下几个特点： 1.地铁建设高潮将至。在国内，目前地铁已经开工的共23个城市，国务院批准的有33个城市，国内地铁盾构机由中心城市向四周辐射，到2015年将进入地铁发展的高潮。 2.范围不断扩大。盾构机使用范围从城市轨道交通向市政地下管道发展，包括污水管道、电力管道、上下水、煤气燃气管道、城市共同沟。 3.盾构机品种多样化。从单一的地铁盾构发展到多品种，包括土压平衡盾构、泥水盾构、开敞式盾构、以及其他异形（双圆、三圆、矩形、马蹄形等）盾构。 4.已经从国内市场向国际市场发展。 应用 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。 编辑本段原理 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。 编辑本段相关 据了解，采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%，目前共有17台盾构机为地铁建设效力。虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。不过，大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂，国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。 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，的使用寿命以及在密封条件下的更换，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，从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的。 盾构机的选型原则是因地制宜，尽量提高机械化程度，减少对环境的影响。 参与沈阳地铁工作的盾构机名为开拓者号，总长为64.7米，盾构部分9.08米，重量为420吨，其工作误差不超过几毫米。 价格：德国进口的盾构机大概需要5000万元，日本进口的盾构机大概需要3000万元以上，国产的盾构机价格一般在2500万左右。 目前国内具有自主知识产权的国产盾构机是上海隧道工程股份有限公司研制的国产“863”系列盾构机。 2007年7月，北方重工集团董事长耿洪臣与法国NFM公司原股东正式签署了股权转让协议，以绝对控股方式成功结束了历时两年的并购谈判，使北方重工拥有了世界上最先进的全系列隧道盾构机的核心技术和知名品牌。 编辑本段分类 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。 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。 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。此外，清除障碍物也不如敞开式开挖。使用大刀盘的盾构，机械构造复杂，消耗动力较大。目前国内外较先进的泥水加压盾构、土压平衡盾构，均采用这种开挖方式。 网格式 采用网格式开挖，开挖面由网格梁与格板分成许多格子。开挖面的支撑作用是由土的粘聚力和网格厚度范围内的阻力而产生的。当盾构推进是，土体就从格子里挤出来。根据土的性质，调节网格的开孔面积。采用网格式开挖时，在所有千斤顶缩回后，会产生较大的盾构后退现象，导致地表沉降，因此，在施工务必采取有效措施，防止盾构后退。 挤压式 全挤压式和局部挤压式开挖，由于不出土或只部分出土，对地层有较大的扰动，在施工轴线时，应尽量避开地面建筑物。局部挤压时施工时，要精心控制出土量，以减少和控制地表变形。全挤压式施工时，盾构把四周一定范围内的土体挤密实。 编辑本段盾构机的市场需求及特点 当前，中国已经成为世界最大的盾构机市场，我国盾构机市场需求旺盛。据有关专家预计，随着我国城市轨道交通的发展，各类盾构掘进机未来潜在市场将有200亿元以上的产值。 我国盾构机的市场有以下几个特点： 1.地铁建设高潮将至。在国内，目前地铁已经开工的共23个城市，国务院批准的有33个城市，国内地铁盾构机由中心城市向四周辐射，到2015年将进入地铁发展的高潮。 2.范围不断扩大。盾构机使用范围从城市轨道交通向市政地下管道发展，包括污水管道、电力管道、上下水、煤气燃气管道、城市共同沟。 3.盾构机品种多样化。从单一的地铁盾构发展到多品种，包括土压平衡盾构、泥水盾构、开敞式盾构、以及其他异形（双圆、三圆、矩形、马蹄形等）盾构。 4.已经从国内市场向国际市场发展。 盾构机工作原理具体是什么？ 盾构机的工作原理 1．盾构机的掘进 液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 2．掘进中控制排土量与排土速度 当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 3.管片拼装 盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用 盾构机的最大直径为6.28m，总长65m，其中盾体长8.5m，后配套设备长56.5m，总重量约406t，总配置功率1577kW，最大掘进扭矩5300kN?m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾体、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。 1.盾体 盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。 前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。 前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可多带带控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。 中盾的后边是尾盾，尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。 2.刀盘 刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘的开口率约为28％，刀盘直径6．28m，也是盾构机上直径最大的部分，一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分，刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩或软土，刀盘的外侧还装有一把超挖刀，盾构机在转向掘进时，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出，从而扩大开挖直径，这样易于实现盾构机的转向。超挖刀油缸杆的行程为50mm。刀盘上安装的所有类型的都由螺栓连接，都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。 法兰板的后部安装有一个回转接头，其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。 3.刀盘驱动 刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上，它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6．1rpm的无级变速。刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成，每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成，其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置，用于制动刀盘。 安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油，用来润滑主齿轮箱，该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。 4.双室气闸 双室气闸装在前盾上，包括前室和主室两部分，当掘进过程中磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换时，要使用双室气闸。 在进入泥土仓时，为了避免开挖面的坍坍，要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压，这样工作人员要进出泥土仓时，就存在一个适应泥土仓中压力的问题，通过调整气闸前室和主室的压力，就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意，只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员，才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。 现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例，来说明双室气闸的作用。工作人员甲先从前室进入主室，关闭前室和主室之间的隔离门，按照规定程序给主室加压，直到主室的压力和泥土仓的压力相同时，打开主室和泥土仓之间的闸阀，使两者之间压力平衡，这时打开主室和泥土仓之间的隔离

E. 挖隧道用什么机器

有以下几种：

1、盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”，它区别于 敞开式施工法。

国际上罩伏顷，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式（非盾构法）隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）TBM。

2、传统的矿山法，是采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法。

3、隧道掘进机法。它是装置有破碎岩石的刀具，采用机械破碎岩石的方法开挖隧道，并将破碎的石碴传送出机外的一种开挖与出碴联合作业的掘进机械，能连续掘进。

4、盾构法（Shield）是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一厅裂种机械。在它的掩护下，头部可以安全地开挖地层，一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。

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其他方法：

新奥法：是新奥地利隧道施工方法的简称，它是奥地利学者在长期从事隧道施工实践中，从岩石力学的观点出发而提出的一种合理的施工方法，是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。

盾构机特点：

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，开物陆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。

参考资料：

隧道施工--网络

F. 盾构机工作原理

用盾构法的机械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地面交通等特点，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。

(6)德国挖隧道的机器叫什么名扩展阅读

盾构机问世至今已有近200年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。40年多来，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。猜运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，保证密封的前提以羡困及高达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。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。

参穗派梁考资料来源：网络-盾构机

G. 盾构机：挖掘隧道的“铁蚯蚓”

作者：刘植荣

过日子不能总宅在家里，也要出行，或上下班通勤，或公务出差、观光 旅游 ，出行就又离不开地铁、铁路和高速公路，当你乘地铁、坐火车、上高速时，你可曾想过：穿行其中的那些隧道是怎么挖掘的？

1.早期挖掘隧道是人工加爆破

过去，隧道的挖掘方式都是人工开凿加爆破，对土层和碎石地质而言，用人工开凿，在掌子面用镐头、铁锹等工具挖掘；对岩石地质而言，镐头、铁锹就挖不动了，必须借助炸药，在掌子面用炸药把岩石炸碎，然后再把碎石运出隧道。

“掌子面”是土木蔽腊施工术语，这里指的是隧道施工时不断向前推进的挖掘工作面。

就地铁隧道而言，过去大都采用“明挖填埋法”工艺，即是先把街道破坏，大揭盖挖出一条沟渠，然后在沟渠里浇筑隧道壁，隧道建好后再用土方掩埋夯实，重新把街道修好。中国大陆早期地铁隧道用“明挖填埋法”挖掘，后来才采用“盾构机挖掘法”。广州首条地铁线(一号线)建设就采用盾构机挖掘隧道。

近百年来，盾构机逐渐在隧道挖掘工程中流行起来，目前，较长的隧道挖掘基本上都用盾构机。

2.英国1825年便用盾构机挖掘隧道

“盾构机”是在中国的称呼，国际上一般叫“隧道钻机”（TBM），土木工程行话叫“鼹鼠”，因为它就像鼹鼠那样在地下挖洞。

1825年，英国挖掘泰晤士隧道时就用盾构机，这台盾构机是由法裔英国工程师马克·伊萨姆巴尔德·布鲁内尔爵士发明的，他还申请了盾构机专利。泰晤士隧道长396米，从伦敦泰晤士河底穿过。

1845年，法国到意大利的国际铁路开建，这条铁路横贯阿尔卑斯山脉，需要在海拔1123米的高度挖掘弗雷瑞斯隧道，这条隧道长14公里，是当时是世界上最长的隧道，隧道从海拔2932米的弗雷瑞斯峰下贯通，也就是说，隧道上面的岩石最大厚度是1809米。

为修建这条隧道，亨利·约瑟夫·茂斯发明了“开山机”，于1846年在意大利都灵附近的一个兵工厂制造。“开山机”的样子像一个火车头，前面有100多个震动钻头，用这些钻头把掌子面上的岩石捣碎。“开山机”已经具备了现代盾构机的一些功能。

1853年，美国人埃比尼泽·塔尔博特申请了盾构机专利，专利名就是“Tunnel Boring Machine”（隧道钻机）。

1870年，英国人约翰·D·布鲁顿研发制造了带刀盘的盾构机，和现在广泛使用的盾构机已十分接近。

1875年，法国国民议会通过法案修建英吉利海峡隧道，选定用英国盾构机挖掘。1882年6月至1883年3月，盾构机在英国一侧挖掘了1882米；修建苏伊士运河的法国承包商亚历山大·拉瓦勒在法国一侧用盾构机挖掘了1669米。实践证明，用盾构机挖掘隧道效率非常高。但由于法国后来担心英国利用英吉利海峡隧道进攻法国，该工程在1883年终止了。

盾构机在英吉利海峡隧道上的成功鼓舞了众多土木工程师。1883年，英国用盾构机挖掘了别根海特至利物浦的墨西河河底隧道，直径2.1米，长2公里。

进入20世纪，人们不断对盾构机进行改进。现在，各式各样的盾构机每天在世界各地的隧道工程中不停地运转。

3.盾构机是怎样挖掘隧道的？

从盾构机的国际通用名称“隧道钻机”更容易理解它的工作原理：它就是一个大钻机，在地下或山体上钻出一个洞来。

盾构机可称得上是土木工程中最大的施工机械，大的直径有十七八米，长度有一百几十米。盾构机最前面是一个巨大的刀盘，刀盘上有刀头阵列，掘进时靠刀盘转动切削掌子面上的土石，渣土从刀盘空隙流入渣土仓，由螺旋机把渣土传送到皮带输送机上，再转到另一条更长的皮带输送机运到隧道外的渣土处理场，也有的是用轨道渣土车运到隧道外。

有点常识的读者应该明白，刀盘后面如果没有推力，是无法切削掌子面上的土石的。那么，怎么给刀盘推力呢？

这个推力来自盾构机自带的液压千斤顶。如果在坚硬的岩石上挖掘隧道，盾构机上两个巨大的宏碧滑液压慧乱千斤顶斜着向后顶在开挖后的隧道两侧的岩石壁上，向前猛力推刀盘切削掌子面。

如果在松软地质层挖掘隧道，上述方法就不能用了，因为液压千斤顶顶到松软的隧道壁上就陷进去了，无法提供推力。这时，就要用另一种方法，让数个小型液压千斤顶同时顶在后面安装好的衬砌管片上，向前水平为刀盘提供推力，这也是目前地铁隧道常用的盾构方法。

衬砌管片就是我们在隧道里肉眼看到的隧道表层的钢筋混凝土预制件。这些管片是在地面钢筋混凝土预制场制作的。管片被运进隧道口后就不再需要人工干预，从输送到安装完全自动化。

衬砌管片的宽度要与液压千斤顶每次向前推进的距离相匹配，也就是说，液压千斤顶每次向前推进多少厘米，管片的宽度就是多少厘米。当液压千斤顶推到尽头时，刀盘停止旋转切削掌子面，此时盾构机的护盾区间进行绕隧道一圈的管片拼装。盾构机上的管片拼装机像人手一样灵巧，可移动，可旋转，可伸缩，把管片稳稳妥妥地拼装到位，精度达到毫米级。

当要拼装一片管片时，负责顶这个管片的几个液压千斤顶会收缩，留出一定的空间拼装管片。管片拼装到位后，液压千斤顶再伸出来轻轻顶住它，以此类推，直到这一圈的所有管片拼装到位。此时，所有液压千斤顶开始均匀加压，一起顶着新拼装的一圈管片，靠反作用力向前推刀盘继续切削掌子面，向前掘进。

盾构机在施工时，刀盘切削掌子面与拼装管片交替进行，盾构机整体在液压千斤顶的推动下向前一步一步移动，直至把隧道挖通。如果地质松软，每天可掘进几十米；如果遇到坚硬的岩石，每天只能掘进几十厘米。

衬砌管片与隧道壁之间的空隙要用灰浆填充，以此来加固管片，保持整体内衬层的稳定性，并防止水向隧道渗漏。

上面讲的这一系列复杂的工序都是盾构机自动完成的。盾构机内有个中央控制室，盾构机各关键部位均有传感器，将采集的数据传到中央控制室，操作员通过显示器上显示的各种数据，便知道盾构机的工作情况，并在必要时进行干预。

刀盘上的刀头要经常保养更换。刀头上也有传感器，当刀头温度升高到一定数值时，就会向中央控制室发送报警信号。

4.盾构机在隧道里如何转弯？

读到这里，可能有读者会问，盾构机在隧道里能转弯吗？

当然能。城市地铁隧道大都在街道下面挖掘，隧道沿街道走向设计，要不断转弯，并根据地下情况“上蹿下跳”。公路和铁路隧道，也要根据地貌、地质和水文情况选线，这也要求盾构机能360度转向。

盾构机转弯靠用衬砌管片改变刀盘切削方向来实现。在需要转弯的地方，每一圈衬砌管片的宽度是不同的。如果向左转弯，右侧管片的宽度依照转弯半径就设计得比左侧管片宽些，这样，右侧的液压千斤顶就把刀盘顶得向左倾斜，实现左转弯。如果右转弯，左侧管片的宽度依照转弯半径就设计得比右侧管片宽些，这样，左侧的液压千斤顶就把刀盘顶得向右倾斜，实现右转弯。“上蹿下跳”的转向原理同上。

5.目前世界上最大的盾构机直径17.5米

2006年9月15日，加拿大用于引水灌溉的尼亚加拉隧道开钻，该隧道长10.2公里，从加拿大安大略省尼亚加拉瀑布市地下140米深处穿过，用的盾构机是美国罗宾斯公司制造的“大贝基”，直径14.4米，刀盘由15台电动机驱动，功率470万瓦特（6375匹马力），当时是世界上最大的盾构机。之所以要在如此深的地下挖掘隧道，是为了防止盾构施工给地面建筑带来影响。

2011年，意大利佛罗伦萨附近5030米长的斯帕沃隧道开钻，用的岩石盾构机是德国海瑞克公司生产的“玛蒂娜”，盾构直径15.62米，长130米，重4500吨，挖掘横断面192平方米，总功率18兆瓦特，推力4万吨。德国海瑞克公司还设计了直径19.25米的盾构机，但至今尚未建成。

日本日立造船株式会社2012年制造的盾构机“贝莎”，直径17.5米，长110米，重7000吨，刀盘有260个刀头，该盾构机由美国华盛顿州交通局订购，用于99号公路阿拉斯加高架桥替换隧道挖掘（该隧道上下两层行车道），这是迄今世界上最大的盾构机。

6.盾构机挖掘隧道的优缺点

用盾构机挖掘隧道有诸多优点。它不受地面因素影响，可以全天候施工；它也不破坏地面建筑、文物和自然环境，属于生态环保施工；由于挖掘、出渣土、衬砌管片全部实现自动化，节省了大量劳动力，降低了事故风险。

用盾构机挖掘隧道的主要缺点是初期投入成本太大，多数盾构机都是根据隧道设计图纸定做，施工准备周期长，维护成本高昂，挖掘短隧道经济效益较低，一般而言，隧道长度超过1公里才具有经济效益。

最后提及的是，盾构机并非只能挖掘圆形隧道，也可设计成挖掘任意形状横断面隧道，如矩形隧道、椭圆隧道等。人们也用盾构机挖掘输水管道和排污、排水管道，甚至挖掘电力管道等。

H. 盾构机是哪个国家发明的

英国。

盾构机问世至今已有近200年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。

40年多来，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。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。

(8)德国挖隧道的机器叫什么名扩展阅读

18世纪末，英国人计划在伦敦地下修建一个横贯泰晤士河的隧道。然而，在当时的施工技术条件下，修建如此规模的河底隧道简直比登天还难！

1798年，泰晤士河隧道工程进入操作阶段。但由于多种难以克服的困难而使工程被迫中断。法国工程师布鲁诺尔是一个有心人，因此一直惦记着泰晤士河隧道工程问题。

一个偶然的机会，布鲁诺尔发现了一种船蛆的钻洞行为很有意思。基岁那么，什么是船蛆呢？原昌锋差来，船蛆为一种软体动物，因其穴居木制船舶而危害船舶，因此被称为船蛆，又被称为凿船贝。

布鲁诺尔仔细地观察了船蛆在船通体中的钻洞行为，并发现它还会从体内分泌一种液体涂在孔壁上形成保护壳，以抵抗木板潮湿后发生的膨胀。

布鲁诺尔从这耐皮个现象中获得了灵感，连呼——“我有办法了！” 自然，布鲁诺尔还是要感谢这个船蛆的。于是，布鲁诺尔提出了盾构掘进隧道的原理，并取得了英国的专利。这就是所谓的开放型手掘盾构的原型。

I. 隧道掘进机多少钱一台

隧道掘进隧道4000万左右一台。

遂道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。

隧道掘进机是用机械破碎岩石、出碴和支护实行连续作业的一种综合设备。按掘进机在工作面上的切削过程，分为全断面掘进机和部分断面掘进机。按破碎数物岩石原理不同，又可分滚压式（盘形滚刀）掘进机和铣切式掘进机。

中国产品多为滚压式全断面掘进机，适于中硬岩至硬岩。铣切式掘进机适用于煤层及软岩中。在推进油缸的轴向压力作用局拦下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上。硬岩不需支护，软岩支护时可喷射、浇灌混凝土或装配预制薯腊液块。该机在岩性均匀、巷道超过一定长度时使用，经济合理。