下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
我国于2017年10月25日发布了《全断面隧道掘进机术语和商业规格》（GB/T 34354—2017）国家标准。但是，该标准仍然未对全断面隧道掘进机进行系统性的分类。本节从岩土硬度、开挖直径、护盾形式、刀盘适应性、主机出渣模式、掘进方向、掘进仓压力、断面形状八个方面对全断面隧道掘进机进行科学的分类。
全断面隧道掘进机按岩土硬度分为硬岩掘进机与软土掘进机两类。
《工程岩体分级标准》（GB/T 50218—2014）中规定的“较硬岩”的饱和单轴抗压强度为60MPa≥f r >30MPa。据此，一般意义上的硬岩掘进机（TBM）适用于饱和单轴抗压强度大于30MPa的岩层，其主要机理为采用盘形滚刀进行挤压破岩。硬岩掘进机包括敞开式、双护盾和单护盾三种形式。
一般意义上的软土掘进机为盾构机，适用于饱和单轴抗压强度不大于30MPa的土层或较软岩，其主要机理为采用刮刀、切削刀、撕裂刀、铣刀进行切割或铣切方式进行破岩。盾构机一般包括土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机。
按开挖直径大小一般可分为“迷你”型全断面掘进机（ϕ≤0.6m）、微型全断面掘进机（0.6m<ϕ≤1.6m）、小型全断面掘进机（1.6m<ϕ≤3.6m）、中小型全断面掘进机（3.6m<ϕ≤5.0m）、中型全断面掘进机（5.0m<ϕ≤8.0m）、较大型全断面掘进机（8.0m<ϕ≤12.0m）、大型全断面掘进机（12.0m<ϕ≤14.0m）、超大型全断面掘进机（14.0m≤ϕ）等8类。
全断面隧道掘进机按护盾形式可分为无护盾掘进机和有护盾掘进机两类。无护盾掘进机仅包括敞开式掘进机，有护盾掘进机包括双护盾掘进机、单护盾掘进机、泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机。无护盾掘进机依靠撑靴提供掘进反力，有护盾掘进机除双护盾掘进机依靠撑靴和辅助推进油缸提供掘进反力外，其他均依靠辅助推进油缸提供反力。
全断面隧道掘进机按刀盘的适应性可分为单一刀盘和复合刀盘两类。复合刀盘能适应软硬不均的地层开挖需要，其破岩形式为“滚刀+刮刀”。单一刀盘全断面掘进机包括敞开式掘进机、双护盾掘进机、单护盾掘进机、泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机等，复合刀盘全断面掘进机包括复合土压平衡盾构机、复合泥水平衡盾构机等。
主机出渣模式可分为带式输送机出渣、螺旋机出渣、渣浆泵出渣和复合出渣等四类，带式输送机出渣模式全断面掘进机包括敞开式掘进机、双护盾掘进机和单护盾掘进机等，螺旋机出渣模式全断面掘进机为土压平衡盾构机，渣浆泵出渣模式全断面掘进机为泥水平衡盾构机，复合出渣模式全断面掘进机为土压平衡盾构机及可在洞内更换螺旋机、带式输送机的双模式盾构机。
全断面隧道掘进机按掘进方向可分为一般掘进机（坡度≤15%）和斜/竖井掘进机（坡度>15%）两类。
全断面隧道掘进机按掘进仓压力分为无压掘进机和有压掘进机两类，无压掘进机包括敞开式掘进机、双护盾掘进机和单护盾掘进机，有压掘进机包括泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机。
全断面隧道掘进机按断面形状可分为全断面圆形掘进机和全断面异形掘进机两类。全断面圆形掘进机包括敞开式掘进机、双护盾掘进机、单护盾掘进机、土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机和复合（双模式）盾构机；全断面异形掘进机的开挖断面形状为非圆形，常见的断面开挖形状有类矩形、多圆形、椭圆形和马蹄形等，分为土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机两种。