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绪论1

第一章 岩石隧道掘进机的类型、构造、选择及工作原理4

第一节 概述4

一、掘进机的定义4

二、掘进机的分类5

三、全断面岩石隧道掘进机（TBM）6

第二节 全断面岩石隧道掘进机的构造16

一、刀具17

二、刀盘23

三、刀具在刀盘上的布置25

四、大轴承及其密封28

五、刀盘驱动系统31

六、刀盘支承35

七、掘进机头部机构及稳定头部装置36

八、敞开式掘进机刀头后的结构和机构37

九、双护盾掘进机机头后的结构和机构38

十、司机室39

十一、出碴系统40

十二、润滑系统41

十三、液压系统45

十四、水系统56

十五、空气系统57

十六、除尘系统60

十七、电气系统62

十八、定位导向系统63

十九、信息处理系统66

二十、地质预测系统67

二十一、衬砌、支护系统68

二十二、吊运系统69

第三节 掘进机工作原理69

一、刀具破岩机理69

二、掘进工况时的工作原理71

三、掘进机进洞工况77

四、掘进机系统工程运作原理80

五、掘进机的特点81

第四节 掘进机选型83

一、掘进机选型在工程施工中的位置83

二、工程施工对掘进机选型的要求83

三、掘进机选型的依据85

四、隧道与非隧道的决策86

五、洞挖与明挖86

六、掘进机与钻爆法技术经济比较86

七、掘进机的选型88

八、掘进机主参数的选择91

九、掘进机数量的选择94

十、掘进机选型的工程案例94

第二章 TBM后配套设备100

第一节 后配套的类型100

一、概述100

二、后配套类型100

一、选型原则103

二、秦岭隧道TB880E TBM后配套选型分析103

第二节 后配套的选型原则103

第三节 适用于硬岩、软岩的后配套组成105

一、TBM的液压系统105

二、TBM的供电系统108

三、胶带运输系统110

四、通风系统115

五、降温、防尘、供水及安全系统116

六、隧道支护设备系统118

七、其它辅助设备119

第四节 体会与结论120

第三章 TBM法施工121

第一节 TBM施工方式的选择121

一、采用TBM施工法的要求121

二、秦岭隧道所采用的TBM施工设计方案124

三、秦岭隧道施工采用的WIRTH公司生产的TBM技术条件128

第二节 TBM施工的前期准备130

一、洞外场地布置130

二、预备洞、出发洞开挖130

三、TBM供电系统131

四、TBM供水系统132

五、TBM的通风系统133

六、仰拱预制块生产系统（车间）133

七、机械修理车间133

八、配件库、材料库、材料厂133

九、施工运输和材料准备133

一、TBM组装准备工作134

第三节 TBM的运输、组装与调试134

十一、生活设施134

十、翻车机室134

二、TBM组装基本技术要求及注意事项135

三、主机组装基本顺序136

四、连接桥组装基本顺序137

五、后配套拖车组装流程137

六、TBM主机、后配套系统及其辅助设备调试137

第四节 TBM掘进作业142

一、TBM的掘进操作142

二、掘进模式的选择143

三、掘进参数的选择144

四、TBM施工劳动组织及劳力配置146

一、TBM掘进隧道的运输系统148

第五节 出碴与进料运输系统148

二、秦岭隧道TBM施工的出碴运输系统150

第六节 TBM施工通风与除尘151

一、通风方式选择151

二、通风量计算151

三、通风机的选择及通风管理153

四、秦岭隧道TBM施工通风153

第七节 混凝土仰拱预制块生产及铺设155

一、仰拱预制块生产155

二、仰拱预制块铺设155

第八节 地质预报157

一、国内外研究和实践现状157

二、地质超前预报方法及其应用157

二、出现围岩塌滑、坍塌后的主要处理措施160

一、坍滑、坍塌的主要类型、形态及原因分析160

第九节 TBM通过不良地质地段的措施160

三、防止围岩塌滑、坍塌的主要措施161

第十节 TBM施工中的测量控制技术162

一、横向贯通误差估计162

二、ZED—260激光导向系统163

三、施工测量167

四、ZED导向系统的操作168

五、利用激光导向系统对TBM进行调向171

六、秦岭隧道应用ZED—260的效果173

第十一节 TBM主机及后配套设备的状态监测与维护保养173

一、TBM状态监测173

二、TBM维护保养176

一、TBM状态监测与变化规律178

第十二节 刀具耗损、施工进度与围岩特性的关系178

二、围岩强度、裂隙状况对贯入度的影响179

三、刀具磨损、掘进速度与围岩特性的关系180

第四章 TBM施工管理185

第一节 概述185

一、TBM施工项目的特征185

二、TBM施工项目的管理特征185

三、TBM施工项目管理的内容186

四、TBM施工项目管理的目标和任务187

五、TBM施工项目管理的工作过程187

第二节 施工合同管理188

一、发包人对合同管理的任务188

二、发包人的施工合同管理188

四、监理委托合同管理189

三、物资采购合同管理189

五、承包人的施工合同管理191

第三节 施工进度管理191

一、发包人的施工进度控制191

二、承包人的施工进度管理193

第四节 施工质量管理193

一、发包人的施工质量控制193

二、承包人的施工质量管理196

第五节 施工投资控制199

一、发包人的施工投资控制199

二、承包人的成本管理204

第六节 其它施工生产管理209

一、TBM机械设备管理209

二、材料管理212

三、施工技术管理214

四、安全生产管理217

五、施工组织设计218

第五章 TBM施工工程实例220

第一节 英吉利海峡铁路隧道220

一、概况220

二、隧道线路选择221

三、工程施工222

四、管片预制厂226

五、隧道的安全措施227

六、结束语227

一、概况232

第二节 南非莱索托水工隧洞232

二、Ⅰ A期隧洞工程234

三、Ⅰ B期隧洞工程240

四、经验与教训241

第三节 瑞士费尔艾那铁路隧道243

一、工程概况243

二、TBM主要技术特征及施工技术245

三、TBM施工段的隧道断面和衬砌设计247

四、超前地质预报和工程质量管理248

五、TBM在隧道施工中的应用情况248

六、结束语249

第四节 中国引大入秦引水隧洞250

一、引大入秦工程及30A隧洞概况250

三、隧洞工程设计251

二、30A隧洞的地质条件、工程特点与施工部署251

四、管片式衬砌结构研究255

五、工程施工256

六、工程建设管理258

七、TBM在引大入秦工程中取得的成效与影响259

八、TBM施工费用浅析259

九、认识和体会260

第五节 中国秦岭铁路隧道261

一、秦岭隧道简介261

二、TBM（TB880E型）技术参数及特性263

三、TBM施工组织作业决策系统分析267

四、TBM设备管理271

五、TBM施工管理274

六、TBM作业工时利用率分析277

七、秦岭隧道TBM主要故障分析282

第六节 中国引黄入晋水工隧洞286

一、概况286

二、TBM施工287

三、TBM掘进中遇到的问题293

四、经验与教训295

第七节 中国香港市政、地铁、西部铁路隧道296

一、香港电缆隧道296

二、鲗鱼涌—北角地铁隧道296

三、西部铁路隧道300

一、雪山导坑TBM305

第八节 中国台湾公路、发电及水工隧道305

四、香港污水处理隧道305

二、发电及水工隧道TBM306

三、坪林公路隧道TBM施工309

第六章 展望322

附录一 掘进机开挖斜井部分业绩表324

附录二 德国Wirth公司1990年以来施工工程一览表326

附录三 国内外主要隧道掘进机生产厂家简介，有关著名学报（期刊）、索引及国际隧道掘进机机械化施工培训研究教学大纲327

一、国外全断面岩石掘进机生产厂家简介327

二、国内外主要隧道（包括微型隧道）掘进机生产厂家及部分厂家的地址和联系方式345

三、与TBM有关的国内国际著名学报（期刊）索引348

四、国际隧道掘进机机械化施工培训研究中心教学大纲350

附录四 隧道掘进机（TBM）英汉常用词汇352

参考文献359