盾构机在地铁、铁路等隧道工程中的应用及工作原理

盾构隧道掘进机，简称盾构机或盾构（Shield Machine）。它是一种软土隧道掘进的专用工程机械，现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土渣、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。

盾构机的工作原理就是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤进行掘进。这个钢结构组件的壳体称盾壳，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道段起着临时支护的作用，承受周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。(www.xing528.com)

开挖面的稳定方法是盾构机工作原理的主要方面，也是盾构机区别于硬岩掘进机的主要方面。硬岩掘进机也称岩石掘进机，国内一般称为TBM（Tunnel Boring Machine），通常定义中的TBM 是指全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象。硬岩掘进机与盾构机的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。而盾构机施工主要由稳定开挖面、掘进及排土、管片衬砌及壁后注浆三大要素组成。