隧道掘进机 (TBM) 是一种专门用于高效、安全地挖掘隧道的工程设备。根据地质条件和操作机制，TBM 大致分为三种主要类型：
1. 硬岩 TBM（开放式 TBM）
① 设计：针对稳定、无裂缝的岩层（例如花岗岩或玄武岩）进行了优化。这些机器没有防护罩，依靠抓具系统在挖掘过程中锚固在隧道壁上。
② 功能：它们使用圆盘切割机粉碎岩石并使用传送系统清除碎屑。在稳定的地质条件下不需要直接的结构支撑。
③ 应用：非常适合采矿、水电隧道和山区。例如，圣哥达基线隧道中使用的罗宾斯主梁 TBM。
2. 软土 TBM
① 子类型：
② 土压平衡 (EPB) TBM：使用加压土壤稳定软黏土（例如粘土）中的隧道面。螺旋输送机管理挖掘材料，同时保持压力平衡。
③ 泥水盾构 TBM：使用泥浆混合物（膨润土或水）抵消沙子或砾石等透水土壤中的地下水压力。分离装置过滤泥浆以供再利用。
④ 应用：城市地铁系统（例如伦敦横贯铁路）和水下隧道。
3. 盾构 TBM
① 变体：
② 单盾构 TBM：配备旋转盾构和推力缸。预制管片安装在刀盘正后方，适用于混合或不稳定岩石。
③ 双盾构 TBM：结合抓手和盾构机制，可同时挖掘和安装管片。可有效交替处理坚硬和破碎的岩石。
④ 应用：长距离铁路隧道和地质多变的环境，例如阿尔卑斯山。
TBM 的选择取决于地质复杂性、项目规模和安全要求。硬岩 TBM 在稳定地层中表现出色，软地 TBM 适用于松散土壤，而盾构 TBM 则适应异质条件。混合设计等创新进一步提高了灵活性，确保 TBM 在现代隧道项目中仍然至关重要。
