本书系统地介绍了掘进机的发展历史、掘进机的分类、组成及选型。从掘进机与岩体相互作用的角度研究了滚刀破岩规律、岩体各因素对掘进机掘进过程的影响。从优化破岩的角度研究刀盘优化设计及掘进机的推力、扭矩设计与支护体系设计原则。系统地总结并研究了与掘进机隧道施工相关的岩石和岩体的物理力学试验，特别提出现场掘进试验的重要性。提出了岩体可掘性的表征方法、评价了现在岩体分类体系对掘进机施工的适用性和困难地层的可掘性。对现有掘进机施工模型进行了总结与评价，提出了岩体特性掘进机施工预测模型。对软硬混合地层进行了全面研究并给出了研究实例。全面应用本书的理论基础，对高地应力影响下的掘进机施工进行深入研究，并给出了研究实例。
样章试读
目录
序一
序二
前言
第1章 TBM的发展及展望1
1.1 TBM的发展1
1.1.1 TBM简介1
1.1.2 TBM的出现和发展2
1.2 TBM在我国的研发和应用5
1.2.1 我国TBM的开发研制5
1
.2.2 中外合作制造TBM7
1
.2.3 TBM在我国的应用9
1.3 TBM掘进能力的发展13
1.4 TBM的应用前景14
参考文献15 第
2章 TBM的分类、组成及选型17
2.1 TBM的分类17
2.2 TBM的运行机理和适用范围20
2
.2.1 敞开式TBM2
0
2
.2.2 单护盾TBM2
0
2
.2.3 双护盾TBM2
1
2
.2.4 土压平衡盾构2
2
2
.2.5 泥水平衡盾构2
2
2
.2.6 复合式盾构或TBM2
3
2.3 典型TBM的组成23
2
.3.1 掘进机刀具2
4
2
.3.2 刀盘2
7
2
.3.3 刀盘驱动系统3
1
2
.3.4 支撑及推进系统3
2
2
.3.5 操作系统3
4
2
.3.6 支护系统3
5
2.3.7 后配套系统的组成3
7
2.4 针对不同岩体条件的TBM选型38
2
.4.1 西康铁路秦岭Ⅰ线隧道3
9
2
.4.2 万家寨引黄入晋工程4
0
2
.4.3 大伙房水库一期输水隧道4
2
2
.4.4 新疆中天山隧道4
3
2
.4.5 陕西引红济石工程4
4
2
.4.6 甘肃省引大入秦工程4
6
2
.4.7 甘肃省引洮供水一期工程4
7
2
.4.8 青海省引大济湟调水工程4
9
2
.4.9 昆明市掌鸠河引供水工程上公山隧道5
0
2
.4.10 新疆伊犁大坂引水隧道工程5
2
2
.4.11 兰渝铁路西秦岭隧道5
3
2
.4.12 重庆地铁六号线一期工程5
4
2
.4.13 瑞士列奇堡基线隧道5
5
2
.4.14 台湾北宜高速公路雪山隧道5
6
2
.4.15 南非莱索托引水隧洞5
8
参考文献61 第
3章 TBM施工原理64
3.1 滚刀破岩机理64
3
.1.1 单滚刀侵入岩石过程6
5
3
.1.2 滚刀切割理论6
7
3
.1.3 滚刀几何参数及岩石参数对破岩的影响7
0
3.2 滚刀破岩数值模拟72
3
.2.1 离散单元法7
3
3
.2.2 单滚刀侵入的数值模拟7
4
3
.2.3 双滚刀间岩片形成的数值模拟7
7
3
.2.4 双滚刀优化间距计算7
9
3.3 TBM与岩体的相互作用82
3
.3.1 TBM刀盘掘进工地运行研究8
3
3
.3.2 TBM撑靴与岩体相互作用研究8
4
3
.3.3 TBM支护过程与岩体相互作用研究8
5
参考文献86
第4章 岩体的可掘特性分析89
4.1 岩体的可掘性89
4
.1.1 岩体特征可掘性指数9
0
4
.1.2 高地应力对岩体特征可掘性指数的影响9
4
4.2 现有岩体分类系统对评价岩体可掘性的适用性100
4
.2.1 岩体分类系统1
00
4
.2.2 岩体分类系统对TBM开挖隧道岩体可掘性评价的实例1
02
4
.2.3 岩体分类系统对TBM开挖隧道岩体可掘性评价的适用性1
05
4.3 困难地层的可掘特性及对施工的影响106
4
.3.1 密集节理化岩体1
06
4
.3.2 大变形地层1
07
4
.3.3 岩溶地层1
09
4
.3.4 断层破碎带1
11
4
.3.5 完整性好的高强度高摩擦性地层1
12
参考文献113 第
5章 TBM隧道开挖岩石物理力学试验118
5.1 岩石脆性试验118
5
.1.1 岩石脆性定义及表征1
18
5
.1.2 脆性试验1
20
5.2 岩石摩擦性试验122
5
.2.1 岩石的摩擦性1
22
5
.2.2 确定岩石摩擦性的地质方法1
23
5
.2.3 Vickers试验1
27
5
.2.4 Cerchar试验1
27
5
.2.5 LCPC摩擦性试验1
33
5
.2.6 NTNU摩擦性试验1
35
5.3 岩石侵入试验137
5
.3.1 试验简介1
37
5
.3.2 试验原理及步骤1
38
5
.3.3 试验影响因素1
39
5
.3.4 试验的优点及发展前景1
40
5.4 滚刀破岩试验141
5
.4.1 线性切割试验机1
41
5
.4.2 试验原理1
42
5
.4.3 试验结果分析1
44
5.5 TBM现场掘进试验147
5
.5.1 试验步骤1
47
5
.5.2 试验参数的确定1
48
5
.5.3 试验实例及试验结果分析1
49
参考文献163 第
6章 岩体参数对TBM施工的影响166
6.1 岩石的物理力学性质对TBM施工的影响166
6
.1.1 岩石抗压强度1
66
6
.1.2 岩石的脆性1
66
6
.1.3 岩石的其他物理力学性质1
67
6.2 节理性质对TBM施工的影响168
6
.2.1 节理间距对滚刀破岩影响数值模拟1
69
6
.2.2 节理方向对滚刀破岩影响数值模拟1
76
6
.2.3 节理对掘进机开挖影响的典型实例研究1
85
6.3 地应力条件对TBM施工的影响194
6.4 地下水条件对TBM施工的影响195
参考文献195 第
7章 TBM施工预测198
7.1 TBM施工的评价指标198
7
.1.1 掘进速度1
98
7
.1.2 施工进度1
99
7
.1.3 掘进机利用率1
99
7
.1.4 刀具磨损1
99
7.2 TBM施工的单因素预测模型200
7.3 TBM施工的多因素预测模型200
7
.3.1 CSM模型2
00
7
.3.2 NTNU模型2
02
7
.3.3 岩体分类预测模型2
08
7
.3.4 Gehring模型2
08
7
.3.5 概率模型2
11
7
.3.6 模糊神经网络模型2
11
7.4 岩体特性预测模型212
7
.4.1 掘进速度预测岩体概念模型2
12
7
.4.2 建立数据库2
12
7
.4.3 数据库中岩体的可掘特性分析2
16
7.4.4 回归分析结果2
16
7
.4.5 岩体参数对掘进速度的影响2
18
7
.4.6 模型的局限性2
22
参考文献222 第
8章 混合地层对TBM开挖的影响224
8.1 软硬混合开挖地层定义及分类224
8.2 软硬混合地层开挖岩石破碎过程及对开挖效率的影响227
8
.2.1 第一类混合开挖地层2
28
8
.2.2 第二类混合开挖地层2
28
8
.2.3 第三类混合开挖地层2
30
8
.2.4 小结2
30
8.3 混合地层TBM开挖施工预测模型231
8.4 混合地层中滚刀差异受力数值分析232
8
.4.1 数值分析模型2
32
8
.4.2 新鲜花岗岩中的计算结果2
34
8
.4.3 混合地层中的计算结果2
35
8
.4.4 讨论与结论2
36
8.5 混合地层开挖实例237
8
.5.1 深埋污水隧道T05隧道段2
37
8
.5.2 盾构机2
38
8
.5.3 区域地质特征2
40
8
.5.4 T05隧道岩土工程勘察2
41
8
.5.5 TBM开挖时遇到的问题2
42
8
.5.6 混合地层开挖所遇到的典型问题2
45
8
.5.7 推荐的解决方案及TBM的改进措施2
47
8
.5.8 TBM改进及降水措施的有效性2
48
参考文献251 第
9章 锦屏二级水电站引水隧洞TBM施工实例253
9.1 引水隧洞区的工程地质条件255
9
.1.1 地形地貌2
55
9
.1.2 地层岩性2
56
9
.1.3 地质构造2
57
9
.1.4 地下水条件2
57
9
.1.5 地应力条件2
58
9.2 TBM设计参数260
9.2.1 施工排水洞TBM详细参数2
60
9
.2.2 1号引水洞TBM详细设计参数2
61
9
.2.3 3号引水洞TBM详细设计参数2
62
9.3 岩石室内物理力学试验264
9
.3.1 单轴压缩试验2
64
9
.3.2 巴西劈裂试验2
65
9
.3.3 Cerchar摩擦试验2
66
9
.3.4 岩爆试验2
69
9.4 TBM原位掘进试验283
9
.4.1 1号引水隧洞TBM掘进试验2
83
9
.4.2 3号引水隧洞掘进试验2
87
9
.4.3 施工排水洞掘进试验2
91
9
.4.4 岩石渣片筛分试验及形状分析2
93
9
.4.5 不同高地应力条件下TBM掘进试验结果对比分析2
98
9
.4.6 结语2
99
9.5 基于TBM破岩规律的引水隧洞岩体分段300
9.6 引水隧洞TBM开挖预测305
9
.6.1 不同岩体条件段的TBM施工预测3
05
9
.6.2 TBM掘进试验结果与相应点预测结果对比分析3
06
9.7 TBM开挖评价308
9
.7.1 1号、3号引水隧洞TBM施工进度3
08
9
.7.2 典型岩体条件段TBM开挖3
11
9
.7.3 典型撑靴洞壁破坏情况3
15
9
.7.4 TBM开挖分析3
21
9
.7.5 滚刀磨损分析3
24
9
.7.6 总结3
27
参考文献328 附录
329 掘进机隧道掘进概论]]>
京公网安备 11010102004214号