隨後要到上世紀60年代初，隨著機械工業的進步，隧道掘進機才得以完善。 當每個房間的工人都挖完10釐米後，機器便繼續前行，瓦匠則用磚塊填蓋機器前進後留下來的區域，之後的步驟以此類推。 古時候，人們先挖出地道，然後裝上穹頂，最後用泥土覆蓋整體。 也許你會認為這些機器的存在讓倫敦市民的生活陷入地獄般的困擾。 這些機器在地底下日以繼夜不停地鑽了三年土，地上卻沒有任何人知道在他們腳下，340萬噸的泥土正在消失。
- 正是這種超級精確的導引系統成就了Crossrail最不可思議的成功之一：讓一臺隧道掘進機成功穿過托特納姆宮車站。
- 一 事前實施地質調查；以鑽探、試坑、震測或其他適當方法，確定開挖區之地表形狀、地層、地質、巖層變動情形及斷層與含水砂土地帶之位置地下水位之狀況等作成紀錄，並繪出詳圖。
- 而在掘進機上軌後，Crossrail的工程師就在它後面搭一個鋼製的桁架，旨在支撐千斤頂，從而推動機頭邊挖邊前進。
- 2008年，政府和女王批准了Crossrail的建設。
全斷面隧道掘進機（英語：，縮寫TBM）也稱隧道潛盾機或盾構機，俗稱小約翰或大約翰（香港舊譯「隧道盾」），是一種專門用來開鑿隧道的大型機具。 隧道鑽掘機2025 這張相片展示了興建車站結構垂直隔牆和橫向支撐牆需要使用的其中一種重型機械，有十多米高。 在興建連接未來會展站至金鐘站的鐵路隧道時，工程團隊以隧道鑽挖機「雅典娜」建造分域碼頭街至金鐘站的一段隧道。 在出發建造約450米的上行隧道前，團隊運送「雅典娜」至此豎井進行裝嵌工作。 一般而言，會根據所進行的地質勘探工程結果及相關研究，因應不同的地質情況採用不同的隧道建造方法，包括明挖回填、隧道鑽挖機及鑽爆。
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TBM之設計需考量切削巖體之硬度、磨耗性等，以選用適當之削刀(Rollen 隧道鑽掘機2025 Disc)、切削馬達、軸承等旋切系統之設計。 其施工能力自然會固所開挖之巖體性質而有差異，一般均需依個案地質構造予以設計或作局部改裝(由機具)。 適於TBM開挖的地質最好具有中等強度、高均質性、低硬度(磨損)、少節理、無斷層、少地下水等條件。 全斷面隧道鑽掘機於1853年誕生，設計者為Charles Wilson，首用於美國麻薩諸塞州西部的胡薩克隧道的挖掘上，在頁岩中邊掘進邊支護隧道壁。
(15) 巖栓：利用TBM後端之鉆機鉆孔後裝設巖栓，以提高圍巖之支撐效果，一般多採機械巖栓，使安裝簡易且可立即發揮支撐功能，除了可固定U型槽鋼外，亦具有頂拱巖栓支撐功能。 (14) U型槽鋼：當地質狀況普通，在開放型TBM切削頭的盾殼後方巖盤出露時，立即利用巖栓將U型槽鋼及鋼線網固定於巖盤面上，可將小型巖塊鎖住，以避免誘發大型巖楔坍落。 (12) 掘進率(公尺/小時)：TBM掘進長度(公尺)/總工作時間(小時)，為貫入率與使用率的乘積。 這些隧道掘進機（或稱TBM：Tunnel Boring Machine）由德國Herrenknecht公司製造，之前就曾在2009年巴塞羅那地鐵延長工程中大顯身手。 為了挖鑿泰晤士河下的羅瑟希德（Rotherithe）隧道，工人們從1904年起，一米一 米 地 挖 土 刨石，一直工作到1908年。 一直到1842年，泰晤士河的首條水下隧道方纔完工。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機：城市地下鐵是這麼挖出來的
採用鑽爆工程引爆隧道所在位置石層，只需相對較小的施工用地，適合已發展且沒有敏感受體 (sensitive 隧道鑽掘機 receiver) 的地區。 在工程開展前，工程師會為鑽爆工程作詳細評估，並在鑽爆範圍附近設置多個監測點，密切監察鑽爆工程對附近建築物的影響，以保障公眾安全。 他們事先在地鐵站各處都安裝了信號接收裝置，能夠捕捉穿行工程中一絲一毫的振動。 掘進機穿過時，現有地鐵隧道只有3毫米的微小變化，整個地鐵站的運行未受絲毫影響。 Crossrail總共使用了8臺掘進機來開鑿5段線路，每段線路包括2條隧道。
專為隧道建造而設計，採用隧道鑽挖機通過各種土壤、巖層或混合地層，可同時進行鑽挖、運送泥石及組裝隧道壁等工序。 由於地面施工範圍較少，對附近社區及交通的影響也較為輕微。 在進行隧道鑽挖前，工程人員會先在地面興建豎井，將鑽挖機組件運送至豎井底部裝嵌。 鑽挖機進行鑽挖期間所挖出的泥石，會由輸送帶運送到鑽挖機的尾部，再經豎井吊送運走。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機的祖先
該機用於河北省秦皇島市撫寧抽水蓄能電站進廠交通洞和通風兼安全洞的施工建設，該工程線路全長2226.7米，最小轉彎半徑90米，最大設計縱坡9.02%。 以全斷面隧道鑽掘機（TBM）（隧道鑽挖機）施工，稱作全斷面隧道鑽掘工法。 這張相片展示了隧道鑽挖機「文成公主」由土瓜灣站鑽出何文田站的一刻。 工隧團隊以「文成公主」建造部分沙中綫九龍城段鐵路隧道。 最後一個要注意的地方：隧道掘進機挖出的直徑7米的洞壁和直徑6.8米的環狀拱壁頂部之間有一個空隙，隧道掘進機會在其中填入水泥和水，從而提高隧道的密封性，使其能夠經受住各種考驗。 而在掘進機上軌後，Crossrail的工程師就在它後面搭一個鋼製的桁架，旨在支撐千斤頂，從而推動機頭邊挖邊前進。
- (5) 隨後依次進行頂拱4m、6m、9m及12m深的固結灌漿以強化抽坍巖體，鑽設排水孔，清除抽坍料，切除輔助系統桁架，災變段洞臺降挖，拆除側壁環片，延續頂導坑支撐至洞臺底部。
- 使用TBM成功的要素除地質條件、機械設計外，還須具有專業素養的施工人員、周詳的施工規劃、良好的施工管理等相互配合，始能發揮快速與經濟的雙重成效。
- (2) 受主隧道西行線災變影響，導坑300餘公尺以H100鋼支保、鋼線網與噴凝土補強環片支撐，主隧道東行線前後約150公尺架設H150鋼支保補強環片支撐。
- 機器7米長的大口必須在該站的電梯和另一條運行中的地鐵線路的夾縫中穿過，離電梯35釐米，離現有線路80釐米。
- 此時大多需對巖盤加以改良，當進行地質改良時，對於技術上受到的限制、改良的效果、改良所需的巨額工程費及TBM增加的閒置時間，是TBM施工中所需面對的最大問題。
所有工作到位後，兩臺巨型機器由吊車依次吊下工作井。 工程方根據兩位偉大的英國女王的名字分別將它們命名為「伊莉莎白」號和「維多利亞」號。 工人在井裡挖出隧道入口，隧道掘進機將從那裡邁出前進的第一步。
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工人這時便撤下鋼製桁架，機器可以憑藉之前安裝的拱壁提供的支撐繼續挖掘前行。 隧道掘進機會自動安裝拱壁：8塊重三四噸的混凝土拱壁組裝後形成一個長1.6米的環狀拱頂結構，用以支撐千斤頂，來重新推動切割頭前進。 5m巖栓及厚15公分鋼線網與噴凝土，補強加固災害區後方約70公尺的環片支撐以遏止災變持續擴大，並視需要施作排水、固結灌漿與拱形道版下方架設鋼支保。 二 水、電、通訊或其他因施工需要而設置之管、線路，應沿隧道適當距離標示其用途，並應懸掛於隧道壁顯明易見之場所。 一 事前實施地質調查；以鑽探、試坑、震測或其他適當方法，確定開挖區之地表形狀、地層、地質、巖層變動情形及斷層與含水砂土地帶之位置地下水位之狀況等作成紀錄，並繪出詳圖。 (2) 噴粒料或灌漿完畢，現場應清理乾淨，以免滑倒；背填灌漿作業與其他作業人員之間應彼此顧及施工安全。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機
現在建造Crossrail使用的隧道掘進機比較接近建造英吉利海峽海底隧道時使用的那些機器。 到了文藝復興時期，比起十字鎬，人們開始更多地使用炸藥，後者更快，但需要準確控制劑量。 而如今建造Crossrail所用的隧道掘進機的雛形恰是在英國出現的。 這條線路全長120千米，已經大大超過了倫敦市的範圍，西連以音樂節著稱的雷丁，東接泰晤士河左岸的申菲爾德和右岸的艾比伍德，途經倫敦市中心。
隧道鑽掘機: 建造程序
全斷面隧道鑽掘機於1853年誕生，設計者為Charles Wilson，首用於美國麻薩諸塞州西部的胡薩克隧道的挖掘上，在頁巖中邊掘進邊支護隧道壁。 全斷面隧道鑽掘機的首起使用成功案例為美國南達科他州的奧阿希大壩（英語：Oahe Dam），於1952年投入使用，並在1962年竣工[2]。 正是這種超級精確的導引系統成就了Crossrail最不可思議的成功之一：讓一臺隧道掘進機成功穿過托特納姆宮車站。 機器7米長的大口必須在該站的電梯和另一條運行中的地鐵線路的夾縫中穿過，離電梯35釐米，離現有線路80釐米。
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是一種建造隧道的方法，這種方法適用在建造軟土地層或含水量很高的地層掘進隧道。 盾構（shielding）是用於保護地層穩定的掘進機的防護結構，材質為混凝土、鑄鐵或鋼制。 顯然，隧道的軌跡並非是一條直線，這個未免太容易了。 隧道鑽掘機2025 但巨大的掘進機卻能沿著設定的弧線前行，以避開地下的所有障礙。 一切都由計算機控制：操作人員通過監視屏控制機器的位置，一旦出現偏離，便立即進行修正。
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為了讓機器精確地沿著隧道的中軸前行，還鋪設了鐵軌。 隧道鑽掘機2025 2008年，政府和女王批准了Crossrail的建設。 主要是通過鑽芯試樣來獲取地下土層的超精確構成圖，這樣就可以根據土壤構成來更好地操作機器。 雖然Crossrail的建造工程始於2012年，但這個想法的起源卻很早。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機：城市地下鐵是這麼挖出來的
(16) 噴凝土：乾式噴凝土施噴時會發生粉塵及反彈料，所以施噴位置須距開放型TBM主機較遠處。 另於仰拱環片兩側加噴1公尺寬5公分厚的噴凝土，以避免隧道側壁的滲水及排水溝的廢水滲入仰拱環片底部，造成仰拱巖盤軟化，甚至造成碴車出軌的問題。 (6) 前進千斤頂(jacking)：前進千斤頂有數個，平均分配於切削轉盤的周圍後方，提供對開挖面的壓力，並使切削頭前進。 完成一次衝程(1. 5至2公尺)後，收縮千斤頂將後盾殼向前拉進。
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目前，工人們正在隧道內鋪設鐵軌，並加緊建設新的車站。 以全斷面隧道鑽掘機（TBM）（盾構機）施工，稱作全斷面隧道鑽掘工法。 歷史上英、法兩國正是使用此法來穿越英吉利海峽的海牀，修建英法海峽隧道。
慢慢地，「伊莉莎白」號開始碾碎泥土，就像一隻巨大的鼴鼠正在清除自己洞口的泥土一樣。 切割頭身後推起了碎土，工作人員往這些碎土澆上一種黏稠的類似肥皂水的溶液，使它們更具流動性、更光滑。 1987～1993年，英吉利海峽海底隧道的建設最終證明瞭隧道掘進機的高效。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機的祖先
全斷面隧道鑽掘工法係利用全斷面鑽掘機進行隧道開發之施工方法。 因此可連續進行隧道之開挖與支撐作業，運用於長隧道施工尤見效果。 使用TBM成功的要素除地質條件、機械設計外，還須具有專業素養的施工人員、周詳的施工規劃、良好的施工管理等相互配合，始能發揮快速與經濟的雙重成效。 一般而言，地底鐵路車站都會盡量接近地面，讓市民可以最短時間和步程往來車站大堂和地面，因此工程師普遍都會使用明挖回填的方法興建地底車站。 在挖掘工程開始前，會先在隧道兩旁建造鋼板樁/垂直隔牆/樁柱隔牆支撐泥土及鄰近建築物以確保安全。 之後再挖走鋼板/隔牆之間的泥土至隧道的底部，在有需要地方蓋上臨時蓋板以供行車及行人使用，減少影響。
每一次成功的鑽爆，有賴俗稱「炮王」的引爆手團隊；他們是獲取了「礦場燃爆證書」，並經土木工程拓展署轄下土力工程處礦務部認可及授權使用爆炸品的工程人員。 要取得此證書，工程人員須通過嚴謹的考覈程序，包括完成課程訓練及學徒訓練，並取得海外資歷。 淨化海港計劃第一期一共建造23.6公里長的隧道，以便將九龍各處及香港島東北部地區的污水輸送至昂船洲污水處理廠。 這些隧道的鑽挖直徑由2.6米至4.3米不等，位於地面之下76至150米。
倫敦的土層以黏土為主，深處則是白堊，沒有硬度很大的東西，對機器來說沒什麼好擔心的。 隧道鑽掘機2025 同時還需要了解自來水管道、煤氣管道的精確所在，哪裡會有其他地鐵線路經過，下水道又在哪兒……工程師據此為隧道掘進機確定了一條精確的工作線路，讓它們可以避開所有障礙。 盾構法（香港稱作鑽挖式隧道，臺灣稱作潛盾隧道） 是一種建造隧道的方法，這種方法適用在建造軟土地層或含水量很高的地層掘進隧道。
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它們直徑7米的大嘴佈滿牙齒，能夠毫不費力地吞嚥泥土、岩石，這些機器可謂人類歷史上創造出的最大的怪獸之一。 現代化的隧道鑽掘機猶如在地下活動的巨蟲，在我們的城市中挖鑿出長達數千米，可供列車和汽車行駛的長廊。 (2) 受主隧道西行線災變影響，導坑300餘公尺以H100鋼支保、鋼線網與噴凝土補強環片支撐，主隧道東行線前後約150公尺架設H150鋼支保補強環片支撐。 (5) 注意落石、排水通暢，當發現壁體有異狀時，不可輕忽；緊急措施、逃生口、急救箱應明確標示與方便使用。 隧道鑽掘機 (5) 輸送帶有異狀應先通知控制室停機，輸送帶附近工作應注意防止衣物被捲入，輸送帶維修應派二人一組互相照應。
隧道鑽掘機: 隧道鑽掘機的祖先
大部分的隧道是以能鑽開堅硬岩石的隧道鑽挖機鑽挖的。 隧道鑽掘機 經過3年努力，前行了8.3千米後，「伊莉莎白」號到達了終點；數天之後，挖掘另一條平行隧道的「維多利亞」號與之會合。 但由於被上方的其他地鐵線路所困，又無法後退，這兩臺機器的命運也就此到頭。 安裝完第40圈混凝土拱壁後，機器已經前行了60米左右。
隧道鑽掘機: 隧道鑽挖機
19世紀末，人們已經在討論將倫敦東西兩端連起來了。 這一工程於2018年竣工之後，可以讓倫敦這座有著近900萬住民、異常繁忙的大都市每小時接待7.2萬名旅客乘坐這條名叫Crossrail的新線路。 幸運的是，如今距離大金字塔的年代已經過去了4500年，在工地上勞作的不再是奴隸，而是巨蟲般的機器：隧道掘進機。
