一问：什么是盾构？盾构与岩石掘进机（TBM）的区别是什么？

服役于深圳春风路隧道超大直径盾构“春风号”（入选2018年央企十大创新工程）

  岩石掘进机（TBM）是“Tunnel boring machine”的缩写，通常定义中是指全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象。岩石掘进机与盾构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。

盾构和岩石掘进机的断面形状多为圆形，也可以根据工程实际需要进行DIY设计，但每个“异形”盾构的研制都需要科研工作者进行科研攻关，解决一系列技术难题。

服役于宁波地铁四号线的世界首台类矩形盾构“阳明号”

          

服役于蒙华铁路白城隧道的世界首台马蹄形盾构“蒙华号”

白城隧道因使用马蹄形盾构施工荣获国际隧道界最高奖“国际隧道协会2018年度技术创新项目奖”

  三问：盾构和岩石掘进机（TBM）用什么方式切割地层？

纵观盾构和岩石掘进机的发展史，开挖地层的方式经历了四次改变，每次改变对于盾构和岩石掘进机都是划时代的变革。
  第一代盾构是以布鲁内尔盾构为代表的手掘式盾构，采用机具进行人工开挖；第二代机械式盾构和气压式盾构是采用挖掘机械进行机械式开挖；第三代闭胸式盾构和第四代大直径多样化盾构均使用切刀切削软土以及盘形滚刀破碎岩石的方式进行隧道开挖。目前正在研究的第四代半及第五代盾构将采用新型破岩方式开挖隧道。
  第四代半盾构是指以刀具为主要破岩方式，以激光、水射流、声波等一种或多种学科技术进行辅助破岩的合成掘进装备。2019年，我国自主研制的世界首台第四代半岩石掘进机“龙岩号”下线，开启了盾构和岩石掘进机的“四代半”时代。

         

“龙岩号”岩石掘进机破岩过程及破岩效果

第五代盾构是指以激光、水射流、声波、射线、核能源、化学物质等一种或多种物质为主进行掘进破岩，或辅以机械设备联合开挖的掘进装备。
  第四代半、第五代盾构逐步舍弃了以刀盘、刀具等固体为主要掘进介质的方式，转而以光线、声波、液体等为介质进行岩体、土体切削，这将彻底解决当前盾构、岩石掘进机（TBM）存在的掘进速度缓慢、刀具易磨损等难题，大幅度提升掘进效率，改善工作环境，降低施工成本，为铁路、公路、水利和地下空间开发等领域建设提供更优选择。

    

责任编辑：高楠

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