當(dāng)隧道（洞）長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí),用常規(guī)鉆爆法進(jìn)行隧道施工將需要相當(dāng)長(zhǎng)的工期,隧道掘進(jìn)機(jī)法施工則適合長(zhǎng)隧道施工的需要。隧道掘進(jìn)機(jī)英文名稱(chēng)是Tunnel Boring Machine,簡(jiǎn)稱(chēng)TBM。
    根據(jù)國(guó)外實(shí)踐證明：當(dāng)隧道長(zhǎng)度與直徑之比大于600時(shí),采用TBM進(jìn)行隧道施工是經(jīng)濟(jì)的。TBM最大的優(yōu)點(diǎn)是快速。其一般速率為常規(guī)鉆爆法的3～10倍。此外,采用TBM施工還有優(yōu)質(zhì)、安全、有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)省勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。由于TBM提高了掘進(jìn)速率,工期大為縮短,因此在整體上是經(jīng)濟(jì)的。 TBM的缺點(diǎn)主要是對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性不如常規(guī)的鉆爆法；主機(jī)重量大：前期訂購(gòu)TBM費(fèi)用較多；要求施工人員技術(shù)水平和管理水平高；對(duì)短隧道不能發(fā)揮其優(yōu)越性。由于科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛進(jìn)步,現(xiàn)在TBM可以適應(yīng)較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,從松散軟土到極堅(jiān)硬的巖石都可以應(yīng)用,使用范圍日益廣泛。TBM的設(shè)計(jì)制造在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的綜合科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平,體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、新材料、自動(dòng)化、信息傳輸和多媒體等技術(shù)的綜合和密集水平。一門(mén)叫做“地質(zhì)機(jī)械電子學(xué)”的學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。它把機(jī)械原理、電子學(xué)原理和機(jī)器人原理應(yīng)用到巖土工程學(xué)中,包括所有巖土工程技術(shù)和TBM技術(shù)。未來(lái)的發(fā)展屬于自動(dòng)化隧道掘進(jìn)機(jī)。目前,人們已能在辦公室控制掘進(jìn)機(jī)操作一一法國(guó)的斯特拉堡工地證實(shí)了這一事實(shí)[1]。
    掘進(jìn)機(jī)的針對(duì)性很強(qiáng),不同的地質(zhì)條件需要不同的掘進(jìn)機(jī),也就產(chǎn)生了不同的掘進(jìn)機(jī)；有的適用于軟土,又稱(chēng)為盾構(gòu)機(jī)：有的適用于巖石。巖石掘進(jìn)機(jī)可分為開(kāi)敞式、單護(hù)盾式和雙護(hù)盾式,并且已研制出能進(jìn)行斜井施工的,例如,已用于日本東京附近抽水蓄能電站壓力管道斜井的施工。軟土掘進(jìn)機(jī)（盾構(gòu)機(jī)）初期為氣壓手掘式,現(xiàn)今主要為泥漿加壓式和土壓平衡式,并且已研制出能掘進(jìn)圓形連續(xù)多斷面隧道掘進(jìn)機(jī),已應(yīng)用于日本Hiroshima新運(yùn)輸線(xiàn)的Rijoh隧道：研制出垂直—水平連續(xù)隧道掘進(jìn)機(jī),已應(yīng)用于日本東京污水隧道工程；研制出橢園形隧道掘進(jìn)機(jī),已應(yīng)用于日本Nagoya的管道施工。此外,還研制出既能在巖石又能在軟土中掘進(jìn)的兩用混合型掘進(jìn)機(jī),已應(yīng)用于英吉利海峽隧道法國(guó)側(cè)隧道的施工、日本廣島污水隧道施工以及我國(guó)連接香港的九龍和新界的西鐵隧道施工。
