盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构法是一种机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构1。
盾构机的基本结构由刀盘、护盾、主机和后配套系统组成。刀盘是盾构机的掘进头，上面安装有刀具，可以对土方进行切割和破碎，形成土屑。护盾是盾构机的外壳，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。主机是盾构机的动力和控制中心，它包括液压系统、电气系统、传动系统、测量系统、导向系统等，可以根据需要调整挖掘方向和深度，控制土压平衡，监测盾构姿态等。后配套系统是盾构机的辅助设备，它包括运输系统、管片安装机、注浆系统、泡沫系统、铰接缸等，可以将土屑运出隧道，将管片拼装成隧道衬砌，将注浆材料填充到管片背后的空隙，增加结构的整体性和抗震性，使盾构能够适应蛇行前进，特别是更好的适应曲线掘进2。
盾构机挖掘隧道的操作步骤盾构机挖掘隧道的操作步骤大致如下：
始发竖井：始发竖井的任务是为盾构机出发提供场所，用于盾构机的固定、组装及设置附属设备，如反力座、引人线等；与此同时，也作为盾构机掘进中出碴、掘进物资器材供应的基地。
盾构机拼装：先在拼装室底部铺设50cm厚的混凝土垫层，其表面与盾构外表面相适应，在垫层内埋设钢轨，轨顶伸出垫层约5cm，可作为盾构推进时的导向轨，并能防止盾构旋转。然后将盾构机的各个部分吊装到拼装室内，按照顺序进行拼装，连接各种管线和电缆，检查各系统的运行情况，调试盾构机的各项参数。
盾构机的始发：盾构机的始发是指利用临时拼装管片等承受反作用力的设备，将盾构机从始发口进入地层，沿所定的线路方向掘进的一系列施工作业。在始发过程中，要注意控制盾构机的推进速度和刀盘的旋转速度，保持土压平衡，防止地面隆起或塌陷，同时要监测盾构机的姿态和位置，根据测量数据进行导向调整，确保盾构机沿设计轴线掘进。
盾构机的掘进：盾构机的掘进是指在完成始发后，继续沿所定的线路方向掘进的一系列施工作业。在掘进过程中，要根据围岩条件，保证工作面的稳定，适当地调整千斤顶的行程和推力，沿所定路线方向准确地进行掘进。同时，要及时将土屑运出隧道，拼装管片，注浆，防水等，保证隧道的质量和安全。
盾构机的回收：盾构机的回收是指在完成掘进任务后，将盾构机从回收井内吊出地面的一系列施工作业。在回收过程中，要注意保护盾构机的各个部分，避免损坏，同时要对盾构机进行清洗和维护，为下一次使用做好准备。
盾构机挖掘隧道的相关技术盾构机挖掘隧道的相关技术主要包括以下几方面4：
盾构机的设计和制造：盾构机的设计和制造是根据不同的地质条件和工程需求，采用先进的理论和技术，综合考虑盾构机的结构、功能、性能、可靠性、安全性、经济性等因素，进行优化设计和制造的过程。盾构机的设计和制造涉及多个学科和领域，如机械、电气、液压、控制、测量、材料、工艺等，是一项高技术含量的工程。
盾构机的导向和测量：盾构机的导向和测量是指在盾构机掘进过程中，利用各种仪器和设备，对盾构机的姿态和位置进行实时监测和控制，使盾构机沿设计轴线掘进的技术。盾构机的导向和测量系统一般由目标、传感器、数据处理器、显示器、控制器等组成，可以采用光学、激光、惯性、磁性、卫星等原理和方法，实现盾构机的自动或半自动导向。
盾构机的土压平衡控制：盾构机的土压平衡控制是指在盾构机掘进过程中，利用各种手段和方法，对盾构机的刀盘后隔板与开挖面之间形成的泥土室内的土压进行调节和控制，使之与周围土层的压力保持平衡，防止开挖面的失稳和变形的技术。盾构机的土压平衡控制系统一般由土压传感器、数据处理器、控制器、刀盘旋转驱动器、螺旋输送器等组成，
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