硬巖掘進機

本書原英文版作者?Bernhard Maidl教授作為國際隧道施工行業*專家，通過TBM的發展歷史，基本原理和系統組成，相關配套設備和工藝，影響因素分析，設備的招投標，以及相關已完成的工程實例來全面闡述隧道掘進機的相關理論和應用實踐。譯者劉志強研究員用將近4年的時間，對全書進行認真的翻譯和多次斟酌校對，並就部分內容與原著作者溝通交流，從而保證本書的翻譯質量和水平。

伯納德?梅德爾（Bernhard Maidl）（1938—），博士，德國MTC(Maidl Tunnel Consultants)隧道諮詢公司的合夥人和技術顧問，隧道工程領域的世界級專家。1974年至2004年間，他作為德國波鴻魯爾大學隧道施工和管理研究院院長，擔任加州大學伯克利分校、澳大利亞新南威爾士大學和中國同濟大學等眾多知名大學的客座教授。多年來，筆耕不輟，作為德國Bauingenieur雜誌的聯合編輯，撰寫了大量關於隧道施工的參考書和標準。同時，相繼參與了100多個國家的隧道項目，為世界隧道建設做出了傑出貢獻。

譯者：劉志強（1962—），博士，研究員，中國煤炭科工集團首席科學家，中國煤炭學會煤礦建設與岩土工程專業委員會主任委員，享受國務院特殊津貼專家。長期從事煤礦建井技術研究，主攻機械破巖鑽井技術、工藝及裝備，在反井鑽井、豎井鑽機鑽井以及豎井掘進機鑽井技術裝備研究方面做出突出貢獻，主持完成國家“863”、煤炭行業技術及橫向科研等項目30多項，鑑定驗收20多項，獲得國家級及煤炭、電力行業等多項科技進步獎，先後獲得“全國優秀科技工作者”“2012年科學中國人”“傑出工程師”等多項榮譽。出版《反井鑽機》《豎井掘進機鑿井技術》等專著，發表學術論文超過百篇，在煤炭、水電、鐵路、公路交通等地下工程建設領域有廣泛的影響和知名度。

2014年08月，我國首台自主設計的TBM（硬巖掘進機）由中信重工機械股份有限公司（下簡稱中信重工）生產的5米口徑TBM也將進行工業性實驗，之後便可面向市場。 ^[1] 

TBM（硬巖掘進機）前端有一處巨大的可旋轉刀盤，它是設備的關鍵部位。刀盤上分佈有36個盤形滾刀，設備開啓後，在主推油缸的作用下，滾刀可以“削石如泥”。

“刀盤最大推力可以達到9000千牛，掘進速度可以達到每月600米，而如果按照傳統的鑽爆法，進度只能是它的一半兒。” ^[1] 

1 歷史發展和未來挑戰

2 基本原理與定義

2.1 基本原理結構

2.2 定義和術語

3 破巖系統

3.1 破巖過程

3.2 破巖刀盤

3.3 破巖刀具

3.4 主要驅動裝置

3.5 掘進速度

3.6 特殊類型的掘進機

4 推進系統

4.1 概 述

4.2 撐靴支撐推進

4.3 護盾支撐推進

5 物料運輸

5.1 掘進機機身內巖渣運輸

5.2 隧道內物料運輸

6 隧道掘進機後配套

6.1 後配套概念

6.2 設計要求

7 通風、除塵、作業安全和振動

7.1 掘進通風

7.2 除 塵

7.3 職業安全和安全規劃

7.4 振 動

8 輔助設備

8.1 地質勘察和地層改性

8.2 巖體支護設備

8.3 掘進方向控制

8.4 監 測

9 隧道支護

9.1 概 述

9.2 支護與掘進速度

9.3 掘進機區域系統支護

9.4 噴射混凝土支護

9.5 局部支護

9.6 刀盤前方地層穩定處理

10 撐靴式TBM 與盾構機組合

10.1 頂護盾式 TBM

10.2 頂護盾加側轉向撐靴和刀盤護盾式 TBM

10.3 葉片步進支撐式 TBM

10.4 全護盾式 TBM

10.5 雙護盾式 TBM

10.6 泥水平衡護盾式 TBM

10.7 螺旋排渣護盾式 TBM

10.8 硬巖微型 TBM

11 TBM 掘進與鑽爆組合特殊掘進工藝

11.1 應用範圍

11.2 施工方案

11.3 應用實例

12 地質勘察及其影響

12.1 概 述

12.2 對掘進過程的影響

12.3 對設備支撐的影響

12.4 對圍巖支護的影響

13 掘進與支護基礎上的分類

13.1 隧道機械破巖掘進分類總體目標

13.2 巖體分類方法

13.3 機械破巖掘進推薦分類

13.4 作者建議分類

14 招標標與合同

14.1 流程實例

14.2 機械破巖掘進替代傳統掘進方法招標要求

15 隧道襯砌

15.1 概 述

15.2 隧道襯砌的設計原則

15.3 混凝土管片襯砌

15.4 現澆混凝土襯砌

15.5 噴射混凝土作為永久襯砌

15.6 襯砌結構研究

16 隧道工程案例

16.1 撐靴式 TBM 隧道工程案例

16.2 護盾式 TBM 隧道工程案例

16.3 雙盾式 TBM 隧道工程案例

參考文獻