圖書信息
內容簡介
《複合地層盾構設計概論》為我國公開出版的一部關於盾構機組研發與設計的專著，深入論述了複合盾構的設計原理和方法，內容全面系統，涉及專業和系統多，技術領域跨度大，具有較高的參考價值。
全書共分10章，分別為隧道盾構工法的發展，複合地層盾構機組的分類及其屬性，複合地層盾構機組幾何設計及其基礎資料，複合地層盾構機破岩機理與刀具設計，盾殼和刀盤結構設計，主軸承設計，刀盤驅動裝置，盾構液壓推進系統，液壓、供電、控制系統及其他部分。
《複合地層盾構設計概論》可供我國研發具有自主智慧財產權盾構機組的科技人員參考。
目錄
第1章 隧道盾構工法的發展
1.1 概述
1.2 國內盾構工法的發展
1.2.1 我國隧道狀況
1.2.2 我國盾構工法的發展
1.3 複合地層盾構機組的發展歷程
1.3.1 廣州捷運一號線的經驗與教訓
1.3.2 複合地層盾構
1.4 複合地層的工程地質與水文地質
1.4.1 廣州地區的地質構造與地層分布
1.4.2 廣州地區水文地質特徵
1.4.3 廣州地區工程地質和水文地質評價
第2章 複合地層盾構機組的形式及其屬性
2.1 全斷面隧道掘進機組
2.1.1 適合不同地層的隧道掘進機組
2.1.2 適合開挖各種抗壓強度岩石的隧道掘進機組
2.2 複合地層盾構機組的屬性
2.2.1 工程的環境條件
2.2.2 工程地質及水文地質
2.2.3 工程的線路平面、縱剖面、橫剖面及襯砌管片結構設計條件
2.3 圍岩強度與複合地層盾構機組施工
2.3.1 複合地層盾構機組對工程地質及水文地質的適應性
2.3.2 複合地層盾構機組對隧道土壓的適應性
第3章 複合地層盾構機組幾何設計及其基礎資料
3.1 複合地層盾構機組的主要組成
3.1.1 盾構主體主要組成
3.1.2 後配套台車的主要配置
3.2 盾構主體盾殼各功能段的劃分
3.2.1 切口環的功能
3.2.2 支承環的功能
3.2.3 盾尾的功能
3.3 盾構主體的幾何設計
3.3.1 盾殼的外徑
3.3.2 盾構主體的總長度
3.4 中折裝置
3.4.1 中折裝置的功能
3.4.2 中折裝置的結構
3.5 盾尾密封裝置
3.5.1 盾尾密封裝置的功能及設計技術要求
3.5.2 盾尾密封裝置結構
3.5.3 刷式密封件
3.6 設計的基礎資料
3.6.1 地層穩定性、破岩機理分析的工程地質及水文地質資料
3.6.2 工程設計圖紙
第4章 複合地層盾構機組破岩機理與刀具設計
4.1 破岩方式及破岩機理概述
4.1.1 切削破岩機理
4.1.2 滾壓破岩機理
4.2 切刀的設計與套用
4.2.1 切刀的設計
4.2.2 切刀在複合地層中的套用
4.3 盤形滾刀的設計與套用
4.3.1 滾刀的種類
4.3.2 盤形滾刀刀刃形式及標準規格
4.3.3 典型盤形滾刀組的結構形式
4.3.4 滾刀的選材
4.3.5 盤形滾刀組合密封的設計
4.3.6 盤形滾刀軸承的選擇與計算
4.3.7 典型盤形滾刀的裝配與調整
4.4 複合地層盾構機組刀盤刀具的配置
4.4.1 刀盤刀具配置
4.4.2 盤形滾刀的直徑和刀間距的選擇
第5章 盾殼和刀盤結構設計
5.1 盾殼的設計荷載
5.1.1 垂直土壓力和水平土壓力
5.1.2 水壓力
5.1.3 自重
5.1.4 上覆荷載
5.1.5 變向荷載
5.1.6 開挖面前方壓力
5.1.7 刀盤裝備扭矩
5.1.8 刀盤驅動裝置裝備功率的確定
5.1.9 裝備總推力的確定
5.1.1 0其他荷載
5.2 盾殼結構設計
5.2.1 盾殼結構的設計原則和基本理論
5.2.2 盾殼結構設計方法
5.2.3 軟土地層盾構機組的盾殼材料
5.2.4 複合地層盾構機組的盾殼材料
5.2.5 特殊環境下的盾殼選材
5.3 盾殼結構設計的許用應力
5.3.1 盾殼結構的許用應力
5.3.2 幾種常用典型鋼材牌號建議採用的許用應力
5.4 刀盤設計
5.4.1 刀盤的結構形式
5.4.2 刀盤的支承方式
5.4.3 刀盤結構設計
第6章 主軸承設計
6.1 刀盤主軸承的特點
6.1.1 刀盤支承的主要形式
6.1.2 刀盤主軸承的工作特點
6.1.3 刀盤主軸承的形式選擇
6.2 作用於刀盤主軸承的荷載分析
6.2.1 作用於刀盤主軸承的荷載
6.2.2 刀盤主軸承設計計算荷載參數的確定
6.3 徑向圓柱滾子軸承與軸向推力圓柱滾子軸承組合型刀盤主軸承的設計
6.3.1 組合型刀盤主軸承主要形式
6.3.2 組合型刀盤主軸承的設計
6.3.3 徑向基本額定動荷載Cr和軸向基本額定動荷載Ca的計算
6.3.4 徑向基本額定靜荷載C0r和軸向基本額定靜荷載C的計算
6.3.5 接觸應力的驗算
6.4 組合型刀盤主軸承固定螺栓組的設計
6.4.1 組合型刀盤主軸承在組合裝配時固定螺栓組的預緊要求
6.4.2 固定螺栓組的設計計算
6.4.3 固定螺栓螺母材料選擇
6.4.4 固定螺栓組連線緊固扳手作業空間要求
6.5 組合型刀盤主軸承材料選擇和主要零部件硬度要求
6.5.1 組合型刀盤主軸承材料選擇
6.5.2 組合型刀盤主軸承主要零部件硬度要求
6.6 組合型刀盤主軸承的密封設計
6.6.1 組合型刀盤主軸承密封的功能
6.6.2 組合型刀盤主軸承密封的形式及選擇
6.6.3 組合型刀盤主軸承密封設計
6.7 潤滑劑的選擇
6.7.1 潤滑劑選擇的原則
……
第7章 刀盤驅動裝置
第8章 盾構液壓推進系統
第9章 液壓、供電、控制系統
第10章 其他部分
參考文獻
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前言
當前我國進入經濟高速發展時期，在鐵路、公路、城市軌道交通、市政道路、水利水電、油氣輸送工程中，包括大江大河與海峽通道處，都要修建隧道，因而促進了我國盾構工法的套用與發展，使我們積累了相當豐富的工程經驗，並總結形成了許多有價值的理論。
盾構機組特別是複合地層盾構機組，其設計與製造能力是一個國家裝備製造業綜合水平的反映。目前我國隧道工程中使用的盾構機，大部分仍需花費大量的外匯引進，有的雖能聯合製造，但關鍵技術仍受制於國外，因此研發具有我國自主智慧財產權的盾構機組迫在眉睫。
本書作者陳韶章先生，系廣州市地下鐵道總公司教授級高級工程師，自1969年起就參與全斷面隧道聯合掘進機組和盾構機的研究與設計，特別是在廣州市地下鐵道總公司工作期間，組織了廣州捷運複合地層盾構工程中幾乎所有的重大技術方案制訂工作，積累了大量的盾構技術工程套用經驗，對該領域的設計理論和工法套用都進行過深入研究。
本書作者洪開榮先生，系中鐵隧道集團有限公司教授級高級工程師，自1999年以來一直從事盾構工法工程實踐，先後參加了八項盾構隧道（包括城市捷運隧道、過江交通隧道、跨海輸氣隧道等，直徑從3.2 4m到6.3 m、11.2 m不等）工程施工，積累了豐富的工程經驗，他還參與了國家“863”計畫有關盾構機組技術的研發工作。
