隧道掘进机(TBM)
岩石中使用的隧道掘进机最适合坚硬和高强度的岩石主梁开挖面掘进机,以及适合高度破碎岩石的单圆盾构或双圆盾构掘进机(如土压平衡掘进机和软土掘进机)。在旧金山,土压平衡掘进机被用于建造中央地铁隧道的其中两条隧道。在伊斯坦布尔,在高度断裂的Trakya地层中使用了混合盾构软土掘进机,以建造欧亚隧道;该隧道项目在2015年荣获ITA年度项目大奖。对于迈阿密隧道的港口,使用土压平衡掘进机开掘了喀斯特石灰石地层中的隧道,工程中大量使用灌浆以改善地面。
新奥地利隧道施工法
新奥地利隧道施工法(NATM)在美国被称为顺序开挖法(SEM),在英国被称为喷射混凝土衬板法(SCL),是基于岩石对隧道钻挖工程的响应的施工法。新奥法具有适用于几乎任何尺寸或形状的隧道的灵活性,但更适合用于曲线(椭圆形)隧道,可实现平滑的应力再分配。可通过圆形周长、支撑安装时间和支撑类型等主要参数调整施工工序,允许在各种地面条件下贯穿。对于欧亚隧道而言,岩石条件较差,覆盖层较浅,隧道区间长度超过1公里,项目施工中就应用了新奥法。同样在旧金山的唐人街站,正在采用新奥法在恶劣的岩石条件下进行钻挖施工。
掘进机
掘进机是在需要更精确的挖掘、更少的振动及不会发生超挖的条件下所采用的机械化掘进方法。最近的技术进展使得在非常坚硬的岩石中挖掘岩石隧道成为可能。这种工法的基本刀具是安装在转动臂上的大型铣头,转动臂安装在轨道上或盾构内。其挖掘横截面可以是几乎任何所需的形状,能够更好地分散岩体中的应力。掘进机工法被用于美国纽约东线扩建工程项目,其抗压强度超过140 MPA(20,000 psi);还被用于澳大利亚悉尼兰谷隧道的部分区间。