来源：疯狂机械控

随意在地下挖几十公里隧道的大型设备是盾构机，它是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

盾构发明于19世纪初期，首先应用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道。1818年，法国的布鲁诺尔从蛀虫钻孔得到启示，最早提出了用盾构法建设隧道的设想，并在英国取得专利。下图为布鲁诺尔注册专利的盾构。

布鲁诺尔在英国取得的盾构专利（网络图）

1818年，布鲁诺尔完善了盾构结构的机械系统，设计采用了全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳。布鲁诺尔的盾构机为一种金属圆柱体，内有复杂的机械和辅助设备。由千斤顶推动金属筒框向前水平前进，并有金属筒框支撑土（岩）体防止塌方，同时还在金属筒框后进行衬砌结构的施工。

布鲁诺尔发明的盾构机首次应用于隧道施工（网络图）

1823年，布鲁诺尔拟定了伦敦泰晤士河两岸的另一条道路隧道的计划，并制成了世界上第一台盾构机。他发明的矩形盾构机首次应用于伦敦泰晤士河隧道施工。该矩形盾构断面高6.8米，宽11.4米。然而，在修建过程中却遇到很大的困难，曾发生过河水进入隧道，以及沼气进入隧道被照明灯点燃，从而造成了人员伤亡等事故。

1835年，经过多年改良的盾构施工法再次投入使用，又是数年的精心施工，终于在1843年建成泰晤士河水底隧道。布鲁诺尔发明的盾构机，其构架分成36个小单元，每个单元内有一名矿工把他面前的粘土挖开。当许多名矿工挖去同一数量的粘土时，构架就可以向前移动了，挖空的地方被铺上砖块。