盾構機的基本工作原理是在開挖土體的同時,圓柱形鋼構件沿隧道軸線向前推進。筒體組件的殼體為盾構,臨時支撐開挖的無襯砌隧道段,承受周圍土層的壓力,有時還承受地下水壓力,將地下水擋在外面。開挖、傾倒、襯砌等作業均在盾構掩護下進行。
1.盾構機掘進:液壓馬達帶動刀盤旋轉,同時開啟盾構機驅動油缸,推動盾構機前進。隨著驅動氣缸的向前驅動,刀盤繼續轉動,將切好的渣土裝入土倉。此時,螺旋輸送機開始將切割好的渣土卸到帶式輸送機上,然后由帶式輸送機輸送到渣土車的土箱中,再通過豎井輸送到地面。
2.開挖時控制排土量和排土速度:當土倉和螺旋輸送機內的碴土堆積到一定量時,開挖面上的截污渣土通過刀槽進入土倉的阻力增大。當土倉的土壓力與開挖面上的土壓力和地下水的水壓平衡時,開挖面可以保持穩定,開挖面相應的地面部分不會坍塌或膨脹。此時,只要從螺旋輸送機和土倉輸送的渣土量和截止的渣土保持在土倉中。
3.管片拼裝:盾構機掘進一圈距離后,拼裝機操作人員手動操作拼裝機拼裝單層襯砌管片,即可一次成型隧道。