发布时间 : 星期三 文章TBM的发展史更新完毕开始阅读
弱使得爆破施工极其困难，因为你点火后根本不知道落下来的会是什么。如果换到其他行业，这些问题在没有答案之前，人们是不会签什么文件的。但这是隧道工程。Mittry投标时义无反顾，他知道需要大量时间和精力解决皮尔页岩的开挖问题，但那是中标以后的事。现在他中标了。于是开始访问咨询工程师，搜罗主意。他的研究是非常仔细的。他能找到Robbins这个专家就是明证。
Robbins给他出了一个主意。当时采矿业刚刚开始非爆破开掘技术的发展。基本思路是将一批金属齿或者镐，切入采煤工作面，然后旋转，在工作面上形成一个切口。而悬挂于金属尖齿之间的旋转轮则将表面的松散煤层带下。回送后重复以上过程。
当然，此时的使用环境截然不同。隧道的精度要求远高于煤矿挖掘，而且尺度也大为不同。但Mittry慧眼独具，一举选定Robbins的方案并委托其建造一台机器。 1953 年机器建成。 象所有类似机器一样， Mittry 被成为Mole(鼹鼠) 的机器让人印象深刻：重125 吨，长90 英尺，直径约26 英尺。与其前任不同的是，其表现令人惊奇。大转盘将岩石象花生壳那样搅碎，隧道以每天160 英尺的速度推进。这是一个惊人的数字，几乎十倍于同时代的钻进/爆炸施工方法。Robbins虽然没有建造世界上第一台TBM 但他做得更好：他建造了第一台能工作的TBM。他突破了百年来未能突破的禁地，而且是以这样出色的方式。
看看Robbins站在新开挖断面前的照片吧。
如果说Robbins的成功有所启示，那也许是证明了一个观点：重要的技术革新，很多时候并非学术机构宏图大略或科学研究的结果，而是来自那些专注于特定客户和特定问题的优秀工程师。这个推论很快得到证实。皮尔项目的成功掀起了一阵风潮（Mittry定购了另外几台机器而且都表现优异）。但这些机器，除了对软岩行之有效之外，其他均以失败告终。 事实证明，罗宾斯是幸运的： Mittry惮于爆破而不得不考虑其他开挖方法的皮尔页岩，却是Robbins技术的最佳选择。旋转头毫不费力地粉碎岩石，从岩土工程师的观点来看，即便玻璃也不过如此。而实际上，没几个承包商能如此幸运。
从某种意义而言， TBM 的诅咒归来了。但这次有一个巨大的差异：一批工程师，包括 Robbins，他的团队， Mittry 的团队，以及皮尔项目的参观者，他们看见了TBM盾构机正以人们想象的方式工作着。盯着设计图，聆听鼓舞人心的讲话，或者凝视一台静止的机器是一回事，而看到一个全新的概念 - 或者说原型 - 则是另外一回事。如同草地里捕捉野兔的猎狗，Robbins看到了TBM虽然荆棘密布，但是广大的发展前景。他创办了S.Robbins & Associates公司（后来的Robbins公司），成为第一家专门研究制造TBM的公司。
Robbins的早期项目之一是多伦多下水道工程。头疼的问题，是钻头经常会击中岩石并脱落，结果不得不关闭机器进行维修。如此反复，浪费了大量时间（更不用说拖拉头本
身也价格不菲）。Robbins绞尽脑汁思索化解之道。他知道这个难题一定有破解。某一天他忽发奇想，决定去掉所有的钻头。乍一看着似乎不合理。因为理论上，钻头主要负责切入岩石，而碟片则负责收集碎石。但他的直觉是对的：TBM仍如以前一样工作。原来被称为破碎轮的碟片，现在称切割盘或切割轮的部件，仍然可以独立高效地完成作业。
回过头来看就很容易明白为什么。天然岩石都有程度不等的裂缝。当切割轮紧压岩面的时候，压力总是集中在岩石最薄弱的部分，使他们最先破碎。当切割轮转动时，小的裂缝会不断扩展，进一步分裂岩石。切割轮和钻头之间的区别就像熟练宝石匠和业余爱好者：宝石专家知道如何发现和利用宝石中的天然裂痕，所以能够用几个楔子就轻松完成所需的切割；而业余爱好者则只知用锤子整天忙个不停。切割轮使得能量的传递效率大大提高。
多伦多项目的重要意义还在于第二项重要改进。隧道开挖中，耗时耗力的工作并不完全在岩石切割，还要考虑如何把碎石运离工作面。Robbins对机器进行了改进。设置了一个和切割轮一起旋转的挂斗。这个挂斗可以收集地面的碎石并倒入一个运送装置，由该装置将碎石后运。这个挂斗-运送装置标志着Robbins隧道挖掘机的又一个巨大进步：隧道开挖机成为隧道开挖-碎石后送机。
五十年代末，TBM的发展基本实现了Maus 或Haupt的梦想。当TBM以一种曾经被认为是不可能的方式工作时，其掘进速度是同等条件下钻孔-爆破方法的两到三倍。这样的掘进速度代表着工程成本的巨大节省。理论上说，革命已经成功。更好的掘进方法已经发明，前景一片光明。
可实际上什么也没发生。部分承包商仍然执着与传统的爆破方法。原因之一，是隧道工程仍然是开挖-拿钱的运行方式，资金投入小，作业费用高。TBM需要百万元计的前期投入。在贸易中称为启动资金。而这需要财政上的相应调整。
最重要的，机器并不可靠。人类虽然迟缓，但一个掘进队工作一天，怎么也有几尺的进度。而TBM虽然工作起来风风火火，可他一旦出问题，你就得花几天时间，等着Robbins的工程师来解决问题。甚至需要把机器拆开，移到洞外进行维修。如果不幸遇到特殊地质，TBM还可能把自己弄散架。最糟的情况，如果TBM 必须被整个放弃，隧道必须重建以使人工可
以工作。这对常常面临严重惩罚条款的承包商简直就是灭顶之灾。诚然，隧道工程是赌博，但即便是赌徒，也有他们下赌注的方法。
1958年，詹姆士?罗宾斯死于飞机失事。挣扎中的新技术失去了它的摩西。承包商可能不知道TBM，但是他们都喜爱和信任经验丰富，富有创意，深喑技术的Robbins。他死了以后，承包商们再无依靠。Robbins的儿子Richard接掌公司，但他是一个刚从密西根科技大学毕业两三年的年轻人，在这个尊重经验的行当，他只是一张无人知晓的陌生面孔。
Robbins的公司在客户间游走。六十年代末，幸运再次降临。当时芝加哥宣布了一项历史上最庞大的隧道工程。项目投资数十亿，工期数十年（直至今日，项目预计 2012 年完工）。美国的承包商都趋之若骛。但招标文件中的精美小号印刷体却使很多人头大了一号，因为那里明确地写着：只有采用TBM的承包商才被允许投标。
芝加哥的问题，是每当暴雨过后(谁都知道芝加哥的暴雨十分频繁) ，他的城市污水处理系统就会漫溢，未经处理的城市污水倾泄入密西根湖，并通过连接5大湖的水路，污染美加两国的许多社区。
逐渐增长的不满迫使市府决心建造一个容量150亿加仑的超大储水箱，在污水处理厂能够处理之前暂时存储雨水。为此需要建设超过100英里的隧道将下水道连接到这个储水箱。如果采用爆破方法，这个项目也许永远也做不完。而且，隧道位于一些敏感的居民区地下，居民本来就对该项目颇为微辞。
一方面，城市地下的硬石刚好在TBM能处理的边缘，另一方面，运用新技术的诱惑让人无法抵御。公共建设工程以尽量规避风险闻名，但这次市政工程师们决定掷骰子。夸张一点，对承包商来说，这是一个无人能满足，但却让人无法逃脱诱惑的机会。
世界各大建筑设备商们闻风而动，比如德国的Hughes Tool，Krupp(克虏伯)，以及Ingersoll Rand等都纷纷设计自己的研发部门，彼此竞争，力争最短时间内取得最大进展。“当项目开始时，硬岩隧道的掘进记录是大约 600尺/月，” 当时在芝加哥工作，现在西雅图的隧道咨询工程师Howard Handewith 回忆到，“如果月进尺超过1000，我们就要开Party。我们有好几出色的聚会。”（隧道工人以聚会闻名）渐渐的，TBM变得更快更可靠。1500 尺/月成为