Tuyến đường sắt đô thị Nhổn – Ga Hà Nội được áp dụng công nghệ khoan hầm tiên tiến bậc nhất thế giới với robot TBM (Tunnel Boring Machine). Trước đó tại TP Hồ Chí Minh, công nghệ này đã được áp dụng cho tuyến Metro 1B (Bến Thành – Suối Tiên).
Trên thế giới, hầu hết các siêu dự án lựa chọn sử dụng công nghệ này bởi sự tiên tiến của nó tuy nhiên nó cũng là một công nghê cực kỳ phức tạp và tốn kém.
Có thể thấy đây là một máy khoan hình trụ có kích thước khổng lồ, dài hơn 100m, nặng khoảng 850 tấn với bộ phận khiên đào phía trước đường kính 6,55m. Với kích thước này nó có thể chứa công nhân bên trong vận hành robot cùng nhiều bộ phận phức tạp như đầu cắt, khiên đào, buồng điều áp xi lanh đẩy, hệ thống chuyển đất thải…
Để robot có thể đi vào hoạt động, cần quá trình lắp đặt mất khá nhiều thời gian. Trong dự án tuyến số 3 này, các nhà thầu sử dụng cần cẩu 500 tấn đưa các bộ phận xuống tầng đáy của ga để thực hiện việc lắp đặt. Quá trình này dự tính sẽ kéo dài trong khoảng 2 tháng.
Sau khi lắp đặt hoàn thiện, cơ chế hoạt động của máy sẽ tiến hành theo hình thức cuốn chiếu, khoan đến đâu vỏ hầm sẽ được lắp tới đó. Với điều kiện lý tưởng máy có thể đào lên tới 10m đường hầm mỗi ngày.
Máy hoạt động nhờ nguyên lý sử dụng lực đẩy và chuyển động của máy áp lực lên gương hầm và đưa đất thải ra ngoài hẫm bằng vít tải xoay. Chiếc máy này cần có nước hoặc chất cải tạo đất như chất tạo bọt và polymer để duy trì sự thống nhất thích hợp của đất thải.
Quá trình đào và chuyển đất thải ra ngoài hoạt động theo dây chuyền. Chất thải được cân trực tiếp trong máy khoan, trên băng chuyền hoặc đo bằng laze. Đất đi qua vít tải sẽ được đưa lên băng chuyền của máy TBM và đổ vào toa chở đất thải trên đoàn xe chở hàng. Đoàn xe này sẽ vận chuyển tất cả vật liệu quay trở lại hố hoặc ga hạ máy TBM. Lúc này cần cẩu sẽ nâng toa xe chở đất thải lên trên bề mặt và đổ vào khu vực đổ đất thải quy định, tại đây vật liệu được vận chuyển đến điểm đổ thải cuối cùng.