TBM隧道掘进机的四大部件是什么？TBM（Tunnel Boring Machine，隧道掘进机）是隧道施工的核心设备，其高效作业依赖于多个关键系统的协同工作。通常认为，TBM的四大核心部件（系统）包括刀盘、护盾系统、推进系统、出碴系统，它们分别承担破岩、防护、驱动前进和排碴的核心功能，具体介绍如下：
1. 刀盘
刀盘是TBM直接与掌子面（掘进工作面）接触的部件，核心功能是破碎岩石或地层，为隧道开挖提供空间。
① 结构：通常为圆形（与隧道断面匹配），由高强度钢材焊接而成，盘面分布多个刀具安装孔，根据地质条件安装不同类型的刀具（如滚刀、刮刀、切割刀等）；部分刀盘设计有开口（碴口），用于破碎后的碴土进入机内。
② 工作原理：由主驱动系统（电机或液压马达）驱动旋转，通过刀具与岩石的挤压、剪切作用破碎地层。例如，硬岩TBM主要依赖滚刀（盘形滚刀）碾压岩石产生裂纹并破碎；软土盾构（TBM的一种）则用刮刀切削土体。
③ 关键作用：直接决定掘进效率和刀具损耗，其设计需匹配地层硬度、完整性等特性（如硬岩刀盘需更高强度，软土刀盘需防堵塞）。
2. 护盾系统
护盾系统是TBM的“保护壳”，主要功能是支撑掌子面和已开挖的隧道断面，防止围岩坍塌、水土涌入，同时为内部设备（如推进油缸、管片拼装机）提供安装载体。
① 结构：根据TBM类型（敞开式、护盾式）有所差异，护盾式TBM（如土压平衡盾构、泥水盾构）的护盾通常分为前盾（靠近刀盘，保护主驱动）、中盾（安装推进油缸）和尾盾（包裹管片拼装区域，与管片间设密封装置防渗漏）；敞开式TBM的护盾较简单，主要用于局部支护。
② 关键作用：保障掘进面稳定和施工安全，尤其在软土、富水地层中是核心防护部件。
3. 推进系统
推进系统是TBM的“驱动力源”，核心功能是提供轴向推力和扭矩，推动刀盘压向掌子面并前进，同时控制掘进方向（姿态）。
① 结构：主要由多组液压油缸（推进油缸）组成，油缸一端连接中盾（或机架），另一端顶在已拼装的管片（或围岩）上，通过油缸伸缩产生推力；部分系统还包含导向机构（如倾斜油缸），用于调整TBM的俯仰角、偏转角，控制掘进轨迹。
② 工作原理：利用管片（或围岩）的反作用力，将推力传递至刀盘，使刀具压入岩石并随刀盘旋转破碎地层；推力大小需根据地层硬度动态调整（硬岩需更大推力）。
③ 关键作用：直接决定掘进速度和方向精度，是保证隧道线性符合设计要求的核心系统。
4. 出碴系统
出碴系统是TBM的“清运通道”，核心功能是将刀盘破碎的碴土（岩石碎屑、土体）从掌子面连续输送至隧道外，避免碴土堆积阻碍掘进。
① 结构：根据TBM类型差异较大：
a. 硬岩TBM：通常采用“刮板输送机+皮带输送机”组合，掌子面的碴土通过刀盘开口落入机内集料斗，经刮板输送机转运至皮带输送机，再由隧道内的皮带机输送至洞口。
b. 软土盾构（如土压平衡盾构）：采用螺旋输送机，碴土通过刀盘开口进入密封舱，由螺旋输送机旋转排出至皮带机，同时可通过控制螺旋机转速调节舱内压力（平衡水土压力）。
c. 泥水盾构：通过“泥水管道”系统，利用高压泥水将碴土从掌子面携带至地面，经分离设备（泥水分离站）分离后，清水循环回盾构。
② 关键作用：保证掌子面空间持续释放，是实现TBM连续掘进的必要条件，其效率需与刀盘掘进效率匹配。
这四大部件（系统）相互协同：刀盘破岩→出碴系统清运→推进系统驱动前进→护盾系统防护，共同实现TBM的高效、安全隧道开挖。
