土压平衡盾构机是一种广泛应用于地下隧道建设中的先进机械设备，它通过在开挖面上建立一个稳定的土压力环境来实现隧道的连续掘进。这种技术特别适用于软土和粘土地层的隧道施工。
土压平衡盾构机的基本原理是用一个有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体并向前推进。在盾构机的刀盘前方形成一个封闭的土腔，刀盘旋转切削地层的同时，将切削下来的土壤输送到土腔内。通过控制土腔内的土压力与地下水压力以及周围土体的应力保持平衡，以防止地面沉降或隆起，确保隧道施工安全稳定。同时，盾构机配备有推进系统、排土系统和导向系统等，以实现高效、自动化的隧道开挖。
盾构机在推进时，其前端刀盘旋转掘削地层土体，切削下来的土体进入土舱。当土舱内土体充满时，其被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于稳定状态。然后，通过螺旋输送机将碴土（即掘削弃土）排送至土箱，运至地表。由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，以确保掘削面稳定。
相较于传统暗挖施工，土压平衡盾构施工模式能大幅降低地层应力损失，减少对周围环境和地下水资源的影响。
土压平衡盾构机因其对地表影响小、施工效率高、自动化程度高等优点，被广泛应用于城市地铁、铁路、公路、水利工程、市政管线等领域的隧道建设中。特别是在人口密集、建筑物众多的城市地区，土压平衡盾构机能够在不影响地面交通和居民生活的情况下进行施工，具有重要的社会和经济价值。
