第1章 TBM起源与发展 1
1.1 TBM与TBM法概念 2
1.1.1 TBM的定义 2
1.1.2 TBM与盾构的区别 3
1.2 TBM起源及在国外的最初发展 4
1.2.1 TBM的起源 4
1.2.2 TBM在国外的最初发展 5
1.3 TBM在中国的发展与应用 15
1.3.1艰辛探索阶段 16
1.3.2设备引进阶段 17
1.3.3联合制造阶段 20
1.3.4自主创新阶段 24
第2章 TBM分类 37
2.1传统TBM 38
2.1.1敞开式TBM 38
2.1.2单护盾TBM 42
2.1.3双护盾TBM 45
2.2多模式TBM 47
2.2.1土压/单护盾双模式TBM 47
2.2.2泥水/单护盾双模式TBM 62
2.2.3土压/泥水/单护盾三模式TBM 64
第3章 TBM构造 69
3.1敞开式TBM 70
3.1.1凯式TBM 70
3.1.2主梁式TBM 77
3.1.3敞开式TBM适用范围 101
3.2双护盾TBM 102
3.2.1结构特点 102
3.2.2双护盾TBM适用范围 106
3.2.3双护盾TBM施工特点 107
3.3单护盾TBM 110
3.3.1结构特点 110
3.3.2单护盾TBM适用范围 111
第4章 TBM选型设计 113
4.1 TBM选型 114
4.1.1 TBM选型原则 114
4.1.2 TBM选型步骤 115
4.1.3 TBM选型依据 117
4.1.4出渣运输与进料设备选择 117
4.2 TBM适应性设计 119
4.2.1 TBM掘进性能要求 119
4.2.2 TBM关键参数设计 121
4.3 TBM刀盘刀具设计 129
4.3.1滚刀破岩机理 129
4.3.2滚刀荷载计算 131
4.3.3 TBM刀盘荷载计算 132
4.3.4 TBM滚刀布置 133
4.3.5 TBM刀盘结构设计 140
4.3.6刀具结构设计 149
第5章 TBM施工 153
5.1地质勘察 154
5.1.1概述 154
5.1.2勘查要点 155
5.1.3地质参数测试 156
5.1.4地质参数评价标准 157
5.1.5隧道围岩分级 158
5.2施工准备 160
5.2.1施工准备要点 160
5.2.2技术准备 161
5.2.3设备设施准备 162
5.2.4材料准备 163
5.2.5临时工程 163
5.2.6安全环保 165
5.2.7防灾 165
5.3施工测量 165
5.3.1施工测量要点 165
5.3.2地面控制测量 167
5.3.3地下控制测量 168
5.3.4掘进施工测量 169
5.3.5贯通测量 170
5.3.6竣工测量 171
5.4管片及仰拱块制作 172
5.4.1技术要点 172
5.4.2模具 172
5.4.3原材料要求 173
5.4.4钢筋加工 173
5.4.5管片混凝土 175
5.4.6管片及仰拱块储存运输 178
5.5 TBM运输与现场组装调试 178
5.5.1 TBM的运输 178
5.5.2 TBM组装 179
5.5.3 TBM调试 194
5.6地质超前预报 196
5.6.1概述 196
5.6.2预报内容 197
5.6.3预报方式方法 198
5.6.4典型地质超前预报系统 200
5.7 TBM掘进与支护 211
5.7.1概述 211
5.7.2 TBM步进 212
5.7.3始发与试掘进 213
5.7.4正常掘进 214
5.7.5姿态控制 215
5.7.6到达掘进 215
5.7.7支护与衬砌 216
5.8防排水施工 218
5.8.1概述 218
5.8.2施工防排水 219
5.8.3管片及接缝防水 219
5.8.4特殊部位防水 220
5.9通风防尘及风水电供应 221
5.9.1通风与防尘 221
5.9.2供风 222
5.9.3供水 222
5.9.4供电 222
5.10 TBM拆卸 223
5.10.1拆卸安全要点 223
5.10.2设备拆卸 224
5.11 TBM施工运输 226
5.11.1概述 226
5.11.2出渣运输 227
5.11.3供料运输 228
5.12监控量测 228
5.12.1概述 228
5.12.2监测内容与方法 229
5.12.3管理标准及信息反馈 230
第6章 TBM操作 233
6.1敞开式TBM安全操作 234
6.1.1主控室操作界面 234
6.1.2控制台的操作 239
6.1.3安全操作要点 244
6.2双护盾TBM安全操作 250
6.2.1主控室操作界面 250
6.2.2安全操作要点 255
6.3单护盾TBM安全操作 256
6.3.1主控室操作界面 256
6.3.2安全操作要点 259
第7章 特殊地层TBM设计与施工 263
7.1极硬岩地层TBM设计与施工 264
7.1.1极硬岩地层特征与工程问题 264
7.1.2极硬岩地层TBM选型 266
7.1.3极硬岩地层TBM刀盘刀具设计 266
7.1.4极硬岩地层TBM施工技术要点 268
7.2岩爆地层TBM设计与施工 270
7.2.1岩爆地层特征与工程问题 270
7.2.2岩爆地层TBM选型设计 277
7.2.3岩爆预测与预警 283
7.2.4岩爆地层TBM防控技术 285
7.3软弱地层TBM设计与施工 296
7.3.1高地应力隧道软弱围岩变形问题 296
7.3.2软弱围岩主要物理性质 297
7.3.3软弱围岩力学性质 297
7.3.4隧洞软岩变形演变机理 298
7.3.5 TBM应对高应力软岩变形的理念 301
7.3.6高应力软岩隧道TBM选型 304
7.3.7高应力软岩隧道TBM针对性设计 306
7.3.8高应力软岩变形地层TBM施工 309
7.4破碎地层TBM设计与施工 312
7.4.1深埋隧道破碎地层的工程问题 312
7.4.2破碎地层的主要特征 312
7.4.3破碎地层TBM针对性设计 314
7.4.4破碎地层TBM施工 318
7.5富水构造带TBM设计与施工 328
7.5.1富水构造带分类 328
7.5.2富水构造带TBM施工的工程问题 328
7.5.3富水构造带TBM针对性设计 329
7.5.4富水断层破碎带与节理裂隙密集带的预处理 330
7.5.5基岩裂隙富水的处理 332
7.5.6富水构造带TBM掘进与支护 332
7.5.7突涌水地段TBM施工技术 333
参考文献 344
