盾构机

时间：2025-12-14 11:36

来源：林边百科

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盾构机

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。

盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。

中文名:盾构机外文名:shield machine术语所属:工程机械选择原则:适用性；先进性；经济合理性用途:盾构法隧道施工设备全称:盾构隧道掘进机

盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。

含义

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。

盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。

国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式（非盾构法）的隧道掘进机。

而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）TBM。

（全断面）隧道掘进机里一部分采用盾构法，一部分采用敞开式施工法，例如，由中国铁建重工自主研制的全断面双护盾岩石隧道掘进机(TBM) 自带双护盾，不需要构建（铺设）隧道之“盾”即不需要铺设管片，而是集开挖、支护、出渣于一体，可以实现隧道的一次成型。

应用原理

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。

该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。

挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。

发展历史

据了解，采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%，共有17台盾构机为地铁建设效力。

虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。

不过，大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂，国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。

盾构机问世至今已有近200年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。

40年多来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。

盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。

德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。

盾构机的选型原则是因地制宜，尽量提高机械化程度，减少对环境的影响。

参与沈阳地铁工作的盾构机名为开拓者号，总长为64.7米，盾构部分9.08米，重量为420吨，其工作误差不超过几毫米。

价格：德国进口的盾构机大概需要人民币5000万元，日本进口的盾构机大概需要人民币3000万元以上，国产的盾构机价格一般在2500-5000万左右。

国内具有自主知识产权的国产盾构机是上海隧道工程股份有限公司研制的国产“863”系列盾构机。

2007年7月，北方重工集团董事长耿洪臣与法国NFM公司原股东正式签署了股权转让协议，以绝对控股方式成功结束了历时两年的并购谈判，使北方重工拥有了世界上最先进的全系列隧道盾构机的核心技术和知名品牌。

2015年11月14日，由中国铁建重工集团和中铁十六局集团合作研发的中国国产首台铁路大直径盾构机在长沙下线，拥有完全自主知识产权，打破了国外近一个世纪的技术垄断，将加速中国快速城市化和大铁路网建设的步伐。

本次下线的大直径盾构机开挖直径8.8米，总长100米，每台售价比进口同类产品便宜2000万元以上，性价比高，可靠性好，能够适用于多种复杂地层，下线后将服务于广珠城际轨道交通线。

2018年3月13日，由中国自主研发的出口海外超大直径盾构机在中交天和机械设备制造有限公司总装车间下线，这台直径达12.12米的超大直径泥水气压平衡盾构机，将用于中国在海外最大的盾构公路隧道项目——孟加拉国卡纳普里河底隧道工程，这也是南亚地区投入使用的最大直径盾构机，终结欧美垄断。

2020年6月18日，宽14.82米、高9.446米的世界最大土压平衡矩形盾构机“南湖号”顺正式在嘉兴市区快速路环线下穿南湖大道隧道工程投入使用。

2021年12月22日，由中铁十五局集团和铁建重工集团联合研制的直径为 15.01 米超大直径、国内首台适用于超浅覆土、超软地层施工的盾构机“振兴号”顺利下线。

2021年12月25日，应用于我国最深海底隧道——深江铁路珠江口隧道的“大湾区号”盾构机成功在广州南沙始发，正式开启挑战水下115米穿越珠江入海口的施工。

“大湾区号”盾构机将应用于深江铁路全线控制性工程珠江口隧道的建设施工，深江铁路是全国“八纵八横”高铁主通道沿海通道的重要组成部分，是支撑粤港澳大湾区建设的重大交通基础设施，线路正线长116公里，途经深圳、广州、东莞、中山、江门5个地市。

2022年2月，中交集团所属中交一公局集团隧道局参建的国内在建承受水压最高、直径最大盾构隧道 —— 江阴靖江长江隧道所用盾构机“聚力一号”刀盘在江苏靖江成功下井。

2022年3月，上海机场联络线建设取得重大突破，“骐跃号”盾构顺利完成接收，标志着上海市域铁路机场联络线3标“梅富路工作井—华泾站”区间隧道迎来全线贯通。

2022年4月，由央企中铁装备制造的土压平衡盾构机顺利通过海外客户验收，首次出口葡萄牙。

2022年5月7日，伴随大型运输车的轰鸣声，一台直径6.6米的再制造盾构机DL509X1从中铁十六局曹妃甸重工机械公司厂区顺利装车发运。

这是今年以来该公司克服疫情影响，实现再制造下线出厂的第三台盾构机，未来将用于广州轨道交通10号线项目建设。

2022年6月15日，中国出口葡萄牙首台盾构机由天津港起运，正式发往里斯本，为这座古老又现代的城市地下排水系统能力提升，增强防洪防涝水平贡献中国智慧、中国方案、中国力量。

2022年9月，在一台650吨主吊机及一台600吨辅吊机的密切配合下，重达308吨的“申通号”盾构机刀盘，缓缓从地面吊起完成“翻身”并顺利下井。这意味着“上海轨道穿越长江第一隧”掘进施工正式开启。

2022年11月23日，“2022中国智能制造十大科技进展”发布，盾构机产业4.0基地入选。

2022年12月，由中国科学院金属研究所李殿中研究员、李依依院士团队牵头研制的超大直径盾构机用8米直径主轴承研制成功。

2022年12月15日从中国科学院获悉，我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功，该主轴承直径8米、重达41吨，是目前我国制造的直径最大、单重最大的盾构机用主轴承，将安装在直径16米级的超大型盾构机上，用于隧道工程挖掘。

分类

盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、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。