Istorinį TBM foną ir plėtrą (tunelio gręžimo mašiną) galima atsekti XIX amžiuje. Toliau pateikiami pagrindiniai TBM pjovimo mašinų kūrimo etapai:
### 1. Kilmės etapas
- 1846 m. Belgijos inžinierius Henri Josephas Mauseris suprojektavo pirmąjį TBM, žinomą kaip „Pianshan Machine“. Nors ši mašina nebuvo išbandyta praktikoje, ji laikoma pirmuoju TBM.
- 1952 m. Amerikos inžinierius Jamesas Robbinsas bandė derinti pikselius su riedėjimo pjaustytuvais, kad išspręstų ankstyvųjų TBM pjovimo įrankių problemas, tačiau pradiniai eksperimentai nepavyko. Po ketverių metų „Robbins“ sėkmingai atkartojo Williamso dizainą prieš 100 metų, naudodamas tik riedėjimo pjaustytuvus, taip skatindamas TBM taikymą.
### 2. Plėtros ir paaukštinimo etapas
- XX amžiaus viduryje TBM technologija pastebėjo reikšmingus patobulinimus, ypač pjovimo įrankius ir kitas mechanines sistemas. TBM kasimo greitis kietoje uolienoje viršija tradicinius gręžimo ir sprogdinimo metodus, sukuriant sąlygas, susijusias su tunelio konstrukcijos mechanizavimu ir standartizavimu.
- septintojo dešimtmečio viduryje Kinija pradėjo tyrinėti ir plėtoti TBM technologijas, tačiau dėl įvairių priežasčių buvo didelis skirtumas tarp patikimumo ir techninių rezultatų tarp šalies vidaus gaminamų TBM ir užsienio produktų, kurie neleido plačiai pritaikyti jų taikymą Kinijoje.
### 3. Taikymo ir populiarinimo etapas
- viduryje - 1980 m. Kinija pradėjo į savo vandens nukreipimo ir geležinkelio tunelio projektus įtraukti užsienio TBM technologiją. Pavyzdžiui, „Tianshengqiao“ hidroelektrinių stoties „Diversion“ tunelio projektas pristatė du naudotų TBM iš JAV „Robbins“ korporacijos, pažymėdamas praktinį TBMS pritaikymą Kinijoje.
- Šiuolaikinė TBM technologija buvo plačiai pritaikyta visame pasaulyje, ne tik gerai atlikti kietųjų uolienų tunelio konstrukciją, bet ir pasiekti reikšmingų laimėjimų minkšto dirvožemio tunelio statyboje. Šiuolaikinės TBM paprastai yra suskirstytos į uolienų tunelio gręžimo mašinas (TBM) ir minkšto dirvožemio tunelio gręžimo mašinas (skydo aparatas), o skirtingos rūšys pasirenkamos atsižvelgiant į geologines sąlygas ir inžinerijos reikalavimus.
