簡介
所謂盾構技術是指使用盾構機，一邊控制開挖面及圍岩不發生坍塌失穩，一邊進行隧道掘進、出渣，並在機內拼裝管片形成襯砌、實施壁後注漿，不擾動圍岩而修築隧道的方法。
發展概述
人工開挖盾構的發明
盾構機 1869年，James Henry Greathhead採用圓形敞開式盾構在泰晤士河下再建了一條外徑為2.18m的行人隧道，該隧道襯砌是鑄鐵管片，隧道在不透水的粘土層中掘進，無地下水威脅，因此進展相當順利。
1886年，Greathead在建造倫敦捷運時首次使用了壓縮空氣盾構，解決了在含水地層中修建隧道的問題。
機械化盾構的問世
1876年：第一台機械化盾構的專利出現。第一台機械化盾構的構想是用由幾塊板構成的半球狀刀盤鏇轉切削土體，然後靠徑向轉動的土斗將切削下來的土體運到皮帶輸送機上。
1896年，J．Price的專利比第一台盾構有較大改進，刀盤由若干輪輻構成，電動驅動由長軸傳遞，其外形也與現代盾構較為接近。早期的盾構技術在英國發明並得到發展並不是偶然的事件，由於19世紀和20世紀上半葉，英國是全球最強盛的工業化國家，而對隧道掘進來講，倫敦的粘土可說是地球上較理想的土層，因此，由當時最發達的國家率先在較理想的土層中發展盾構技術是合乎技術發展的邏輯的。
削土密封式壓力平衡盾構的出現
1965年，日本首先製造了泥水盾構（Slurry Shield），其基本原理是用液體（水或加膨潤土的水）平衡開挖面的土體。與壓縮空氣盾構相比，泥水盾構不需要人員在壓縮空氣條件下工作，但泥水處理系統比較複雜，泥水盾構雖然也可用於粘土地層，但絕大多數情況是在含水砂層中使用。
1974年，日本的Sato kogyo有限公司發明了土壓平衡盾構（Earth Pressure Balanced Shield）。在此之前，雖然壓縮空氣盾構和泥水盾構已能克服含水層中的施工問題，但壓縮空氣對人體的危害和泥水對環境的不利影響促使日本的隧道專家尋找一個更好的解決問題的辦法，土壓平衡盾構便應運而生了。泥水盾構和土壓平衡盾構同屬削土密封式壓力平衡盾構。日本能夠在現代盾構技術的發展中獨領風騷也有其客觀原因，
首先，日本從60年代中期開始步人現代化國家行列，其科學水平已逐步接近歐美國家，這為日本發展現代盾構技術提供了強有力的技術支持。其次，人口眾多、土地貧乏、多島，不得不開發地下空間。再次，一些大城市（如東京）的軟弱地層條件又給日本隧道專家帶來了很多困難，激勵著日本隧道專家尋找理想的隧道建造技術，構成了日本隧道施工技術進步的動力。
盾構技術的新發展
20世紀進入80年代後，盾構技術發展的主流大致從以下兩個方面延伸：
（1）日本人注重的開發不同幾何形狀的盾構技術；（近十多年來日本不僅科技水平在世界上處於領先地位，而且城市的地下空間利用率已經達到相當高的程度，如何在有限的地下空間中建造更多的隧道已經擺到了日本地下工程工作者的議事日程上。此外，地面建築物的高度擁擠又迫使日本人構想諸如豎井隧道一體化的施工模式，從而使日本人研究出了各種類型的盾構）
（2）歐洲諸國（特別是德國）致力於研究能適合不同地層的多功能盾構技術（Combined？Shields）。歐洲幅員遼闊，地層條件複雜多變，於是就產生了各種各樣的多功能盾構。
中國盾構施工技術發展
1950年，中國在第一個五年計畫期間，遼寧阜新煤礦用直徑2.6m盾構及小型混凝土預製塊建造了疏水巷道。
1957年，在北京下水道工程中也用過直徑為2.0m及2.6m的盾構。
1963年，上海隧道公司開始系統地開發我國的盾構技術，1964年，隧道公司開發了格線式盾構；
1966年，用可封閉式格線盾構建造了直徑為l0m的上海第一條黃浦江越江隧道（打浦路隧道）；
1970—1973年，大屯煤電公司徐莊風井，首次用盾構（5.1m）施工了表土段（142米），1978年在捷運試驗段使用了自己生產的高精度管片；
1980年，上海捷運1號線試驗段用Φ6.1m的盾構。
1984年，上海隧道工程公司用日本進口的φ4.33m小刀盤土壓平衡盾構，建造了內徑為3.6m的下水道總管；
1988年，上海隧道公司設計和使用了加泥式土壓平衡盾構。經過工程實踐，得到適合上海地層的加泥材料宜為粘土或膨潤土類的結論；
1990年，上海隧道公司設計了刀盤削土土壓平衡盾構；1990年，上海捷運1號線全線開工，用7台盾構機。
1991年，上海隧道公司使用以法國FCB公司為主製造的土壓平衡盾構施工了上海捷運一號線的大部分區間隧道；
1995年，上海隧道公司使用以日本為主製造的φ11.22m泥水盾構建造了上海黃浦江下的延安路南線隧道。
1998年至今，上海隧道公司掌握了國際最新盾構施工技術，成為一家國際隧道界認可的盾構隧道施工專業公司，標誌著20世紀末在總體上代表中國盾構施工技術。
特點
使用盾構技術進行隧洞施工具有自動化程度高、節省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建築物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構技術施工更為經濟合理。
工作原理
盾構技術施工法主要由穩定開挖面、挖掘及排土、襯砌包括壁後灌漿三大要素組成。其中開挖面的穩定方法是其工作原理的主要方面，也是區別於硬岩掘進法或比硬岩掘進法複雜的主要方面。大多數硬岩岩體穩定性較好，不存在開挖面穩定問題。
盾構機
概念
盾構機，全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，現代盾構掘進機集光、機、電、液、感測、信息技術於一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計製造，可靠性要求極高。盾構掘進機已廣泛用於捷運、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。原理
盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時文撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。
分類
（1）盾構機根據工作原理一般分為手掘式盾構，擠壓式盾構，半機械式盾構（局部氣壓、全局氣壓），機械式盾構（開胸式切削盾構，氣壓式盾構，泥水加壓盾構，土壓平衡盾構，混合型盾構，異型盾構）。
（2）盾構機根據其適用的土質及工作方式的不同主要分為壓縮空氣式、泥水式，土壓平衡式盾構機等不同類型。下面簡單介紹後兩種：
①泥水式盾構機是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面，其刀盤後面有一個密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，裡面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經分離後泥漿重複使用。
②土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質，刀盤後隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤鏇轉開挖使泥土料增加，再由螺鏇輸料器鏇轉將土料運出，泥土室內土壓可由刀盤鏇轉開挖速度和螺鏇輸出料器出土量(鏇轉速度)進行調節。
根據盾構機不同的分類，盾構開挖方法可分為：敞開式、機械切削式、格線式和擠壓式等。為了減少盾構施工對地層的擾動，可先藉助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層，然後在切口內進行土體開挖與運輸。
