硬岩隧道掘进机的历史1952 年,詹姆斯 ·罗宾斯( James S
Robbins)为美国南达科他州奥阿西大坝工程(Oahe Dam)研发了第一台现代硬岩TBM 第一台用于切割岩石的TBM 是威尔逊专利的石材切割机,它发明于1851 年,用于马萨诸塞州北亚当斯著名的胡萨克隧道(Hoosac Tunnel)东端
根据最初设计,这台机器应在花岗岩内切割出一个 13in 宽、 26ft 直径的圆环,推进几英尺后,施工人员撤回机器,并在圆环内对岩石进行爆破
该台机器由铸铁建造,采用蒸汽驱动,使用了与现代滚刀惊人相似的滚刀
事实上,这台机器在硬岩中只掘进了10ft,很明显,它既不够坚硬,也没有强大的动力,难以切割这种坚硬的岩石
第二台 TBM 也被用于胡萨克隧道的西端,该台TBM 直径 10ft,锥形头,可以在断层中切割出一个圆形的缺口
最初的实验表明,这台TBM 是很有希望的,但不幸的是,在这台设备投入使用之前,使用这台设备的承包商就已经破产了,后来的承包商放弃了使用TBM 法,采用传统的分步法进行隧道开挖
这样,早期的几个掘进机实验结束了,在接下来的100 年里,世界上几乎所有的岩石隧道都采用了钻爆法
直到 20 世纪 50 年代,许多成功的机械装置被用于煤矿开采
1952 年,杰姆斯 ·罗宾斯被要求利用这些概念设计修建南达科塔州奥阿西大坝隧道
他设计的TBM 具有刀盘,使用了刮刀和盘型滚刀,用于开挖软弱页岩
其破岩原理是,刮刀在岩石上切槽,滚刀切削岩石
像许多发明家一样,杰姆斯 ·罗宾斯对他的这个发明十分着迷,说服了多个工程业主和施工承包商支持他的实验,帮助他解决各种问题
不幸的是,杰姆斯·罗宾斯在 1958 年的一次空难中丧生,他的儿子迪克·罗宾斯继承了他的意志和远见,为隧道掘进机后续的发展搭建了舞台
总体而言,这些发展围绕如下几个问题:破岩的最佳方法是什么
保持掌子面稳定