隧道建设是现代交通、公用设施和采矿业的必要组成部分，而隧道建设高度依赖于精密的机械设备。开挖方法的选择至关重要，取决于地质条件、隧道直径、长度、深度以及环境因素。如今，一系列强大的机械设备已基本取代了传统的钻爆法，成为大型工程的常用工具，显著提高了安全性、速度和精度。本文将探讨隧道掘进机的主要类型及其具体应用。
1. 隧道掘进机 (TBM)
a) 硬岩隧道掘进机：适用于稳定、坚硬且地下水含量低的岩层，例如花岗岩、玄武岩和片麻岩。它们常用于长距离铁路隧道、水电站引水隧洞以及穿越山脉的公路隧道。其主要优势在于能够形成光滑的隧道壁，从而最大限度地减少后续衬砌的需求。
b) 软土隧道掘进机：土压平衡式掘进机主要用于城市地区的地铁系统、污水隧道和城市地下公用设施隧道，在这些工程中，控制地基沉降对于保护地面结构至关重要。泥水盾构机则更适用于地下水位以下、河流下方或高渗透性、不稳定的土层中的隧道。
2. 掘进机：掘进机用途广泛，最适合短隧道、矿井巷道或具有复杂非圆形轮廓（例如马蹄形或矩形轮廓）的隧道。它们在混合岩面（岩石硬度不一）以及硬度不太高的沉积岩（如页岩、石灰岩和砂岩）中表现出色。此外，它们还广泛用于地下洞室开挖和轮廓扩大。
3. 微型隧道掘进机 (MTBM)：主要用于非开挖方式安装污水、供水、燃气和电信等公用设施管道。它们非常适合在道路、铁路、河流和现有建筑物下方进行安装，最大限度减少对地表的扰动。
4. 竖井掘进机：主要用于采矿作业，用于建造通风井、矿石溜槽和逃生通道。它们也用于水电工程中的引水管以及其他需要精确、光滑竖井壁的应用。
5. 隧道掘进机：专为公路和铁路隧道的非爆破开挖而设计。在 IV 级和 V 级围岩条件下，其综合开挖效率可达每小时 50 立方米，有效控制超挖和欠挖，降低滑坡风险。
6. 钻爆法（配合挖掘机）：这种方法适应性强，通常是偏远地区硬岩隧道、超大截面或非标准截面隧道，以及地质条件复杂、盾构机可能卡住的隧道中最经济的选择。它常用于采矿和初步进场隧道。
选择隧道挖掘机是一项关键的工程决策，需要权衡地质挑战、项目规范和经济因素。虽然大型盾构机在长而深的隧道中占据主导地位，但掘进机的灵活性和钻爆法的强大适应性确保了它们的重要性。同时，小型隧道掘进机（MTBM）和竖井掘进机等专用机械也发挥着各自独特的、至关重要的作用。
