全断面掘进机：高效施工已创纪录

全断面掘进机（Full Face Tunnel Boring Machine，简称TBM）包括全断面岩石掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，简称TBM）和盾构机（Tunnelling Shield Machine，简称Shielded TBM），但习惯上所称掘进机（TBM）是专指全断面岩石掘进机。全断面掘进机是用机械能破碎隧洞掌子面、随即将破碎石渣连续向后输出并获得预期洞形、洞线的机器，是集机械、电子、液压、激光、控制等技术为一体，高度机械化和自动化大型隧洞开挖衬砌成套设备，具有高效、优质、安全、经济、对岩体扰动小、有利于环境保护和降低劳动强度等优点；但它也有一次性投资较大、对地质条件依赖性大、设备的型号一经确定后开挖断面尺寸较难更改等不足。在单位成本上，掘进机施工随掘进速度的提高而降低，国内很多工程的投标单价已接近或低于钻爆法。许多具有实际经验的掘进机专家都认为：采用掘进机开挖隧洞工程的成功在于正确选择适合地质条件的掘进机机型（产品质量可靠、功能齐备）以及一支能力强、经验丰富的施工队伍。

一般来说，直径在1.5～14m之间的圆形隧洞都适合采用掘进机施工，特别是水工输水隧洞，在断面上能得到充分利用。掘进机可以开挖较大坡度变化范围的隧洞，以满足工程设计需要，但施工中坡度受所选运输方式的限制，轨道运输时坡度不能大于1∶6，采用无轨运输时的坡度也受牵引车辆能力的限制；而国内外广泛采用的连续皮带输送机可完成较大坡度条件下的渣料运输。因此，掘进机已广泛应用于水利水电、铁路、交通、煤矿、城市地下工程、油气管道及国防隧洞工程中，尤其在长大深隧洞施工中，具有钻爆法无可比拟的优势。

自1952年美国罗宾斯（ROBBINS）公司生产第一台直径8m掘进机以来，经过60多年的发展在技术上已经成熟，尤其是开挖3km以上的长隧洞，更能发挥其优势。一般来说，当隧洞长度与直径之比大于600时，采用全断面掘进机施工是经济的。对于1km以下的短洞或地质特别复杂（如大规模岩溶、涌水、断层兼有）的隧洞，全断面掘进机难以发挥其优势。(www.xing528.com)

随着我国基础工程建设规模不断扩大，单线长、大断面隧洞采用掘进机施工项目相继建成。如：秦岭铁路隧洞、引大入秦引水隧洞、万家寨引黄入晋引水隧洞、天生桥二级水电站引水隧洞、大伙房引水隧洞等，掘进机施工得到了长足的进步。有些项目在使用中相继刷新了全断面掘进机掘进世界纪录，并创造了良好的经济效益。全断面掘进机成功运用为后续项目提供了有力例证，使得全断面掘进机在我国推广使用形成了良性循环。

我国全断面掘进机研制起步较晚，1966年在原上海水工机械厂生产出首台直径为3.4m敞开式掘进机，并达到实用阶段，之后由于技术性能、产品质量等原因停止了研发。自20世纪90年代初，随着国内进口掘进机数量的增多，加大了技术引进和技术合作。目前，已有多个厂家研发生产的全断面掘进机和后配套投入使用，并取得了较好的社会效益和经济效益。