1845年 掘进机

亨利—约瑟夫·茅斯（Henri-Joseph Maus,1808—1893）

建筑工人正在观察隧道掘进机的刀头。

英吉利海峡海底隧道（1994年），大型强子对撞机（1998年）

隧道掘进机是诸多精密的大型机器之一。它最初是由比利时工程师亨利—约瑟夫·茅斯于1845年发明的。这个早期的掘进机体型巨大，它由一千多个冲击钻机组成。它在开凿法国与意大利之间的阿尔卑斯山的工程中，立下了汗马功劳。

现代掘进机比茅斯的“切山机”简化了很多。机器的前端是一个大型的、可旋转的圆盘，与开凿的隧道洞口一样大小。这个圆盘被称作切割头。在英法两国之间的英吉利海峡海底隧道中，主要隧道的挖掘直径是25英尺（7.6米）。旋转圆盘包括刀具和刮土机，对石块或土地施压，从而将其破坏。产生的碎片存放在圆盘中，一直跟随掘进机穿过隧道，带到统一的地方收集起来，由输送机带走。

切割头的后面是一个盾状物，其直径与隧道的洞穴大小相同。盾状物的内部是一件安装混凝土墙体部件的设备。隧道的墙体断面是一个3英尺（1米）宽的环状，由7～10个半圆形的部件组成。有一种钻探机，当液压油缸将最后一块半圆形部件安装好后，会给切割头一个反压力，使切割头定期停下来，液压油缸收回去，机械手会将每一个墙体部件都放置在合适的位置上。一旦环形墙体完成后，液压油缸会移动到新的需要安装的墙体位置，从而使得开凿机又可以向前移动。掘进机会在它形成的混凝土墙体和裸洞壁之间的缝隙中注入水泥浆，从而密封整个隧道。

掘进机让工程师能够开凿山体，并建造一个极坚固、持久耐用的隧道。机器行进方向可以按需要上下左右地人为控制。所有地表的建筑和道路都完全不会受到地下工程的干扰。■