世界上第一个机械化盾构机（英国专利，1876年）
机械化盾构机研发是盾构机演化史上一个重要的里程碑。第一个机械化盾构的专利是英国的布伦敦等人于1876年申请的，其进步的标志是采用了压缩空气，从而用机械开挖代替了人工开挖。通常把机械式和气压式盾构机称为第二代盾构机。
第三代盾构机以闭胸式盾构机为代表，主要包括泥水式盾构机和土压式盾构机。泥水平衡式盾构机是通过调节出泥舱的泥水压力稳定开挖面，弃土以泥水方式排出的盾构机。土压平衡式盾构机是通过调节出泥舱的土压力稳定开挖面，弃土可以从出泥舱排出的盾构机。
第四代盾构机以大直径、大推力、大扭矩以及高智能化和多样化为主要特色，正在隧道建设中发挥着重要作用。研制具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的盾构机及其控制系统，是未来盾构机的发展方向。
现代盾构机的基本工作原理
它是将一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
▲盾构机结构图
对于盾构机来说，掘削系统即是掘削刀盘及其驱动系统。掘削系统直接影响到盾构机的施工效果，盾构刀具对盾构机的造价有着很大的影响，直接影响盾构机总造价的4%以上。
