大部分的园形地铁隧道是用盾构机挖掘出来的，也有一部分矩形和马蹄形隧道是明挖和暗挖。
盾构机的基本工作原理就是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。
虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。
盾构机先将添加材料注入到由切削钻头挖掘后的砂土中，安装于刀盘背面的搅拌叶片强行混合，使砂土变为“泥浆”以便于排土。混合后的泥土被灌入刀盘舱和螺旋输送机内，经盾构千斤顶的推力与掘进面土压和掘进面水压抗衡而产生泥浆压力。可用设置于隔壁上的土压计进行压力管理，保持盾构掘进量和排土量的均衡，以完成保持平稳的连续掘进。
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