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隧道掘进机是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。其特点为快速、安全、经济、质量高。
2014年12月27日，我国国产首台拥有自主知识产权的大直径全断面硬岩隧道掘进机（敞开式TBM）在湖南长沙顺利下线。它的成功研制打破了国外在该领域的长期垄断，填补了我国大直径全断面硬岩隧道掘进机研制的空白。
（1）钻爆法。钻爆法是常规、传统的开挖方法。钻爆法的施工的基本工序为钻孔、装药、放炮、散烟、清撬、出渣、支护和衬砌，辅助工作有测量、放线、通风、排水及检测等。
（2）掘进。掘进机开挖隧道是用特制的大型切削设备，将岩石剪切、挤压、破碎，然后通过配套的运输设备将碎石运出。常用的是全断面掘进机开挖施工。自配的皮带运输机出渣，随挖随出，整体管理方便，效率高。
此外，还有独臂钻开挖施工，适用于开挖软岩，不适用于开挖地下水比较多的，围岩不太稳定的底层。
（3）盾构法。盾构法暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地下推进，通过盾构外壳和管片支撑四周围岩，防止土体向隧道内坍塌；同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，并通过土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，继续开挖，逐段形成隧道结构的一种机械化施工方法。
（4）明挖法。明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土方至设计标高后，自基底由上向下顺作施工，完成隧道整体的结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
（5）盖挖法。盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余下部工程在封闭的顶盖下施工，整体的结构可以顺作，也可以逆作。
盾构机是一种特殊的土木工程机械设备，用于在地下挖掘隧道，大范围的应用于城市地铁、下水道、电力、水利等工程中。盾构机由顶部控制车和尾部推进机构组成，通常呈圆筒形，由钢制盾壳组成。
盾构机一般由多个部分所组成：盾壳、推进系统、刀盘、刀片、尾部支撑系统、控制管理系统等等。其工作原理是将盾壳在地下钻掘并推进，使得内部形成一个完整的隧道结构。盾构机的工作方式是将土壤连续输送到地面，而不会对周围环境能够造成过多干扰，因此被大范围的使用在于城市地铁、下水道等工程中。
通过使用不相同的刀盘设计和控制算法，能够准确的通过具体的工程要求来选择盾构机。盾构机因其高效、环保、安全等特点而得到了广泛应用，并在隧道工程建设中发挥着逐渐重要的作用。
①明挖法。在拆迁量小的情况下，此法的工程建设价格低、速度快。但交通干扰大，一般在市区不容易实施。只有在郊区、空旷区，有条件敞口开挖时方可采用。当土体稳定需要时，还应采取支护桩或地下连续墙作基坑支护；当工程结构物处于有地下水干扰的位置，还需采取降排水措施。
②盖挖逆筑法。盖挖逆筑法是盖挖法的一种。该法施工是先修筑隧道(或车站)围护墙和支承柱及结构顶板，然后利用出入口、通风道或单独设置竖井，用自上而下的逆筑法施工单层或多层地下隧道(或车站)结构。此方法介乎明挖法与暗挖法之间，除其顶板为明挖施工外，其余结构均为暗挖施工。这种方法特别适合于城市市区，人口、交通密集繁忙之处。
此种方法大部分土方在顶盖及围护墙体结构之内的洞中开挖，适宜于软弱土质地层，地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件，否则还需要配以降水措施。
③喷锚暗挖法。喷锚暗挖法是边挖边支护，约束围岩变位，使围岩和支护结构共同形成支护环、实施稳定的人工掘进作。在土层和不稳定岩体中开挖隧道时，工作面被扰动，为延长围岩稳定时间，必要时还需要采取超前预支护或加强固定措施(如注浆、冰冻等)，然后再进行挖掘。隧道掘进沿线的地层和地表情况变化万千，因此详细掌握工程地质和水文资料，详细制定开挖工艺、方案，确保挖掘过程中围岩稳定、初期支护及时闭合，是十分重要的。用此法掘进施工中土和器材的进出一般也是通过竖井运输。初期支护结构一般都会采用钢拱架(拱形断面)加喷射混凝土。整个施工全套工艺流程以人工操作为主，因此必须确保施工期间隧道内没有水。
④盾构法。采用盾构机进行隧道掘进施工的方法称为隧道盾构掘进法。盾构机具有开挖、支护、排渣和拼装隧道衬砌管片等功能。常见盾构机种类有敞口式、网格式、土压平衡式、泥水平衡式和气压式等。各种盾构机均有一定适合使用的范围，应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求，经过技术、经济比较后进行设备选型，使实施工程质量高、造价低、又安全
1 隧道挖掘机能够使用仰拱开挖方法。2 仰拱开挖方法是指在挖掘隧道时，先在顶部开挖一个弧形的洞穴，然后再向两侧开挖，最终形成一个类似拱形的结构。这种办法能够减少隧道挖掘机对地下岩土的破坏，降低隧道坍塌的风险，提高施工效率。3 除了仰拱开挖方法之外，还有别的的隧道开挖方法，例如顺层开挖、逆层开挖、半断面开挖等。不同的开挖方法适用于不同的地质条件和隧道设计的基本要求，应该要依据详细情况进行选择。