随着全球基础设施建设的蓬勃发展，隧道工程在交通、水利、能源等众多领域扮演着至关重要的角色。TBM（Tunnel Boring Machine）隧道掘进机作为隧道施工的关键装备，其设计原理与技术创新对隧道建设的效率、质量和安全性有着深远影响。 本书系统总结了TBM的设计原理、结构优化、智能控制等方面的创新成果。从TBM的定义与分类、发展历史、应用现状以及与其他施工方法的比较出发，逐步深入到TBM的结构设计、力学原理、刀具布置、土压平衡盾构机的设计原理等核心内容，力求为读者提供一个全面、系统的知识体系。在结构设计和技术创新方面，着重介绍了TBM的轻量化高强度结构设计、新型护盾结构、刀盘结构优化、推进系统的新型传动和驱动结构等创新点，以及施工工艺技术的创新，如始发和接收工艺、快速掘进、曲线掘进和转向技术等。同时，关注到智能化和自动化技术在TBM领域的应用，探讨了智能控制系统的架构创新、高精度传感器技术、掘进参数智能优化算法等前沿技术。 展望未来TBM的发展趋势，分析地质条件变化、新材料新工艺、智能化自动化发展以及环保节能等因素对TBM技术创新的影响，希望为从事隧道工程相关领域的科研人员、工程师和学者提供有价值的参考，推动TBM技术不断向前发展。