第1章 总则 1
1.1 涵盖范围 1
1.1.1 适用范围 1
1.1.2 适用性 1
1.2 通则 2
1.2.1 专用名词 2
1.2.2 相关法规 9
1.2.3 材料 15
第2章 调查及规划 23
2.1 调查 23
2.1.1 调查之目的 23
2.1.2 工址条件调查 23
2.1.3 障碍物及结构物调查 24
2.1.4 地形及地质调查 25
2.1.5 环境保护之调查 28
2.2 规划 29
2.2.1 隧道的规划 29
2.2.2 险道的净空 29
2.2.3 隧道的线形 33
2.2.4 隧道之覆土厚度 36
2.2.5 潜盾机型式选择 37
2.2.6 衬砌 44
2.2.7 施工计画 45
2.2.8 环境保护计画 50
2.2.9 维护管理计画 50
第3章 衬砌设计 53
3.1 概论 53
3.1.1 符号 53
3.1.2 衬砌结构之选择 55
3.1.3 设计基本原则 57
3.1.4 设计计算书 59
3.1.5 设计图 59
3.2 载重 61
3.2.1 载重之种类 61
3.2.2 垂直土压及水平土压 61
3.2.3 水压 64
3.2.4 観砌之自重 64
3.2.5 地表载重之影响 65
3.2.6 地层反力 65
3.2.7 施工时荷重 67
3.2.8 地震之影响 68
3.2.9 邻近施工之影响 74
3.2.10 地盘沉陷之影响 74
3.2.11 倂行隧道之影响 75
3.2.12 内部荷重 76
3.2.13 其他荷重 77
3.3 分析方法 78
3.3.1 强度设计法 78
3.3.2 工作设计法 80
3.4 环片的形状尺寸 83
3.4.1 环片的形状尺寸 83
3.4.2 接头角度及插入角度 84
3.4.3 异形环圈 85
3.5 环片之结构计算 87
3.5.1 结构计算的基本原则 87
3.5.2 横断面的结构计算 88
3.5.3 纵断面的结构计算 96
3.5.4 隧道环片的裂缝宽度检核 99
3.5.5 面板及背板之有效宽度 99
3.5.6 主断面的应力 100
3.5.7 接头之计算 101
3.5.8 面板及背板的计算 102
3.5.9 纵肋之计算 105
3.6 环片的设计细节 107
3.6.1 主剖面及主梁结构 107
3.6.2 钢筋的一般规定 109
3.6.3 接头结构 110
3.6.4 接头的配置 112
3.6.5 纵肋结构 112
3.6.6 灌浆孔 113
3.6.7 吊钩 113
3.6.8 其他的设计细节 114
3.7 环片的耐久性 118
3.7.1 耐久性的一般规定 118
3.7.2 止水性 119
3.7.3 裂缝的探讨 120
3.7.4 防蚀及防锈 121
3.8 二次衬砌 122
3.8.1 一般事项 122
3.8.2 剖面力及应力 124
3.8.3 设计细目 125
第4章 潜盾机设计 127
4.1 概论 127
4.1.1 潜盾机之规划 127
4.1.2 潜盾机之设计原则 128
4.2 设计之基本原则 129
4.2.1 荷重 129
4.2.2 结构设计 130
4.2.3 潜盾机之质量 130
4.3 潜盾机主体 132
4.3.1 潜盾机之组成 132
4.3.2 潜盾机之外径 132
4.3.3 潜盾机之长度 134
4.3.4 盾首段 135
4.3.5 盾身段 135
4.3.6 盾尾段 136
4.3.7 盾尾封圏 136
4.4 开挖设备 139
4.4.1 开控设备的选择 139
4.4.2 切刃转盘的型式 139
4.4.3 切刃转盘的支承方式 140
4.4.4 切刃装备容量 141
4.4.5 切刃转盘的开口 142
4.4.6 切刃 143
4.4.7 切刃驱动部 145
4.4.8 超挖设备 146
4.5 推进设备 148
4.5.1 总推力 148
4.5.2 潜盾推进千斤顶之选择与配置 149
4.5.3 潜盾推进千斤顶之冲程 150
4.5.4 潜盾推进千斤顶之操作速度 150
4.6 环片组装设备 151
4.6.1 环片组装机之选择 151
4.6.2 环片组装机之能力 152
4.6.3 环片组装辅助设备 153
4.7 油压、电气、操作 155
4.7.1 油压系统 155
4.7.2 电气设备 155
4.7.3 操作 155
4.8 附属设备 157
4.8.1 方向修正设备 157
4.8.2 中折设备 157
4.8.3 方向修正测量设备 158
4.8.4 同步背塡灌浆设备 159
4.8.5 后续台车 159
4.8.6 开挖土碴排出设备 160
4.8.7 润滑设备 161
4.9 土压平衡式潜盾机 162
4.9.1 土压平衡式潜盾机之系统规划 162
4.9.2 土压平衡式潜盾机之构造 162
4.9.3 开挖面稳定设备 163
4.9.4 添加材料灌浆设备 164
4.9.5 拌和设备 164
4.9.6 排碴设备 164
4.10 泥水式潜盾机 166
4.10.1 泥水式潜盾机之系统规划 166
4.10.2 泥水式潜盾机之构造 166
4.10.3 开挖面稳定设备 167
4.10.4 送排泥设备 168
4.10.5 砾石处理设备 169
第5章 施工设备 171
5.1 概论 171
5.1.1 总则 171
5.1.2 施工设备之组成 171
5.1.3 施工设备规划基本原则 173
5.2 地面设备 174
5.2.1 材料堆置场及仓库 174
5.2.2 起重设备 174
5.2.3 环片准备作业区 176
5.2.4 背塡灌浆及加泥材拌合设备 176
5.2.5 泥土处理设备 177
5.2.6 土碴暂存及运搬设备 178
5.2.7 维修场 179
5.2.8 供配电设备 179
5.2.9 通风设备 180
5.2.10 压缩空气供应设备 180
5.2.11 供排水设备 181
5.3 工作井设备 182
5.3.1 潜盾发进、到达、回转等设备 182
5.3.2 发进台、到达台 183
5.3.3 反力座 184
5.3.4 险道口止水垫圈 184
5.3.5 转向台 185
5.3.6 移车台 185
5.3.7 集土坑 185
5.3.8 工作井排水设施 185
5.3.9 工作井起重设备 186
5.4 隧道内设备 187
5.4.1 运输设备之构成 187
5.4.2 轨道设备 188
5.4.3 轨道运输车辆 188
5.4.4 加泥设备 190
5.4.5 排土设备 190
5.4.6 背塡灌浆设备 192
5.4.7 隧道电力供应设备 192
5.4.8 压缩空气输送设备 193
5.4.9 通风设备 194
5.4.10 隧道施工照明设备 195
5.4.11 隧道供排水设备 195
5.4.12 通讯、警报设备 196
5.4.13 安全通道及上下设备 196
5.4.14 消防及防火设备 198
5.4.15 可燃性及有害气体之对应设备 198
第6章 施工 201
6.1 概论 201
6.1.1 施工规划 201
6.2 测量 201
6.2.1 地面测量 201
6.2.2 隧道测量 202
6.2.3 掘进管理测量 203
6.3 环片之制作 204
6.3.1 一般事项 204
6.3.2 制作计画书 205
6.3.3 尺寸精度 206
6.3.4 检查 208
6.3.5 标号 210
6.4 环片之储存、搬运及处理 211
6.4.1 一般事项 211
6.4.2 储存 211
6.4.3 搬运及处理 211
6.5 潜盾机之制造、组装及检查 212
6.5.1 制造之一般规定 212
6.5.2 组装与运输 212
6.5.3 检验 213
6.6 潜盾机维护管理 216
6.6.1 维护及检查 216
6.7 工作井 217
6.7.1 工作井 217
6.8 潜盾发进到达 220
6.8.1 潜盾发进与到达 220
6.9 潜盾施工 224
6.9.1 掘进 224
6.9.2 土压式潜盾工法之开挖及开挖面之稳定 226
6.9.3 泥水式潜盾工法之开挖及开挖面之稳定 229
6.9.4 其他潜盾工法之开挖及开挖面之稳定 232
6.9.5 一次环片衬砌 232
6.9.6 背塡灌浆作业 234
6.9.7 防水、防蚀措施 236
6.9.8 二次背塡灌浆 238
6.10 二次衬砌与步道 242
6.10.1 一般事项 242
6.10.2 截面力与应力 242
6.10.3 二次観砌之厚度 243
6.11 辅助工法 245
6.11.1 辅助工法 245
6.11.2 盾首灌浆 246
6.12 联络通道 249
6.12.1 联络通道 249
6.13 施工监测 253
6.13.1 施工监测 253
6.14 施工管理 255
6.14.1 进度管理 255
6.14.2 介面协调 256
6.15 品质管理 257
6.15.1 品质管理 257
6.16 安全卫生管理 259
6.16.1 安全卫生 259
6.16.2 作业环境整备 259
6.16.3 压气管理 264
6.16.4 缺氧症之防止 265
6.16.5 特有灾害防止 266
6.16.6 紧急对策、救护对策 268
6.17 环境保护措施 270
6.17.1 一般事项 270
6.17.2 噪音防止 271
6.17.3 振动防止 272
6.17.4 地下水对策与水质污浊防止 272
6.17.5 开挖土碴之处理及利用 274
6.18 各种条件下之施工 277
6.18.1 薄覆盖层的施工 277
6.18.2 厚覆盖层的施工 277
6.18.3 急曲线的施工 278
6.18.4 急陡坡之施工 280
6.18.5 长距离的施工 281
6.18.6 快速施工 283
6.18.7 卵砾石层施工 284
6.18.8 切齿更换 285
6.18.9 地下衔接及地下分歧 286
6.18.10 潜盾隧道断面尺寸变换 287
6.18.11 地下扩控 289
6.18.12 地下障碍物因应对策 290
6.18.13 邻近施工 291
6.18.14 併行潜盾隧道施工 295
6.18.15 穿越河海 296
附录 297
一、性能设计法简介 299
二、潜盾出发、到达端、联络通道地质改良范围设计例 315
三、潜盾隧道环片新技术简介 319
四、特殊潜盾机简介 333
五、止水条之种类及设计方法案例 353
参考文献 367