绪论 1
第一章 岩石隧道掘进机的类型、构造、选择及工作原理 4
第一节 概述 4
一、掘进机的定义 4
二、掘进机的分类 5
三、全断面岩石隧道掘进机（TBM） 6
第二节 全断面岩石隧道掘进机的构造 16
一、刀具 17
二、刀盘 23
三、刀具在刀盘上的布置 25
四、大轴承及其密封 28
五、刀盘驱动系统 31
六、刀盘支承 35
七、掘进机头部机构及稳定头部装置 36
八、敞开式掘进机刀头后的结构和机构 37
九、双护盾掘进机机头后的结构和机构 38
十、司机室 39
十一、出碴系统 40
十二、润滑系统 41
十三、液压系统 45
十四、水系统 56
十五、空气系统 57
十六、除尘系统 60
十七、电气系统 62
十八、定位导向系统 63
十九、信息处理系统 66
二十、地质预测系统 67
二十一、衬砌、支护系统 68
二十二、吊运系统 69
第三节 掘进机工作原理 69
一、刀具破岩机理 69
二、掘进工况时的工作原理 71
三、掘进机进洞工况 77
四、掘进机系统工程运作原理 80
五、掘进机的特点 81
第四节 掘进机选型 83
一、掘进机选型在工程施工中的位置 83
二、工程施工对掘进机选型的要求 83
三、掘进机选型的依据 85
四、隧道与非隧道的决策 86
五、洞挖与明挖 86
六、掘进机与钻爆法技术经济比较 86
七、掘进机的选型 88
八、掘进机主参数的选择 91
九、掘进机数量的选择 94
十、掘进机选型的工程案例 94
第二章 TBM后配套设备 100
第一节 后配套的类型 100
一、概述 100
二、后配套类型 100
一、选型原则 103
二、秦岭隧道TB880E TBM后配套选型分析 103
第二节 后配套的选型原则 103
第三节 适用于硬岩、软岩的后配套组成 105
一、TBM的液压系统 105
二、TBM的供电系统 108
三、胶带运输系统 110
四、通风系统 115
五、降温、防尘、供水及安全系统 116
六、隧道支护设备系统 118
七、其它辅助设备 119
第四节 体会与结论 120
第三章 TBM法施工 121
第一节 TBM施工方式的选择 121
一、采用TBM施工法的要求 121
二、秦岭隧道所采用的TBM施工设计方案 124
三、秦岭隧道施工采用的WIRTH公司生产的TBM技术条件 128
第二节 TBM施工的前期准备 130
一、洞外场地布置 130
二、预备洞、出发洞开挖 130
三、TBM供电系统 131
四、TBM供水系统 132
五、TBM的通风系统 133
六、仰拱预制块生产系统（车间） 133
七、机械修理车间 133
八、配件库、材料库、材料厂 133
九、施工运输和材料准备 133
一、TBM组装准备工作 134
第三节 TBM的运输、组装与调试 134
十一、生活设施 134
十、翻车机室 134
二、TBM组装基本技术要求及注意事项 135
三、主机组装基本顺序 136
四、连接桥组装基本顺序 137
五、后配套拖车组装流程 137
六、TBM主机、后配套系统及其辅助设备调试 137
第四节 TBM掘进作业 142
一、TBM的掘进操作 142
二、掘进模式的选择 143
三、掘进参数的选择 144
四、TBM施工劳动组织及劳力配置 146
一、TBM掘进隧道的运输系统 148
第五节 出碴与进料运输系统 148
二、秦岭隧道TBM施工的出碴运输系统 150
第六节 TBM施工通风与除尘 151
一、通风方式选择 151
二、通风量计算 151
三、通风机的选择及通风管理 153
四、秦岭隧道TBM施工通风 153
第七节 混凝土仰拱预制块生产及铺设 155
一、仰拱预制块生产 155
二、仰拱预制块铺设 155
第八节 地质预报 157
一、国内外研究和实践现状 157
二、地质超前预报方法及其应用 157
二、出现围岩塌滑、坍塌后的主要处理措施 160
一、坍滑、坍塌的主要类型、形态及原因分析 160
第九节 TBM通过不良地质地段的措施 160
三、防止围岩塌滑、坍塌的主要措施 161
第十节 TBM施工中的测量控制技术 162
一、横向贯通误差估计 162
二、ZED—260激光导向系统 163
三、施工测量 167
四、ZED导向系统的操作 168
五、利用激光导向系统对TBM进行调向 171
六、秦岭隧道应用ZED—260的效果 173
第十一节 TBM主机及后配套设备的状态监测与维护保养 173
一、TBM状态监测 173
二、TBM维护保养 176
一、TBM状态监测与变化规律 178
第十二节 刀具耗损、施工进度与围岩特性的关系 178
二、围岩强度、裂隙状况对贯入度的影响 179
三、刀具磨损、掘进速度与围岩特性的关系 180
第四章 TBM施工管理 185
第一节 概述 185
一、TBM施工项目的特征 185
二、TBM施工项目的管理特征 185
三、TBM施工项目管理的内容 186
四、TBM施工项目管理的目标和任务 187
五、TBM施工项目管理的工作过程 187
第二节 施工合同管理 188
一、发包人对合同管理的任务 188
二、发包人的施工合同管理 188
四、监理委托合同管理 189
三、物资采购合同管理 189
五、承包人的施工合同管理 191
第三节 施工进度管理 191
一、发包人的施工进度控制 191
二、承包人的施工进度管理 193
第四节 施工质量管理 193
一、发包人的施工质量控制 193
二、承包人的施工质量管理 196
第五节 施工投资控制 199
一、发包人的施工投资控制 199
二、承包人的成本管理 204
第六节 其它施工生产管理 209
一、TBM机械设备管理 209
二、材料管理 212
三、施工技术管理 214
四、安全生产管理 217
五、施工组织设计 218
第五章 TBM施工工程实例 220
第一节 英吉利海峡铁路隧道 220
一、概况 220
二、隧道线路选择 221
三、工程施工 222
四、管片预制厂 226
五、隧道的安全措施 227
六、结束语 227
一、概况 232
第二节 南非莱索托水工隧洞 232
二、Ⅰ A期隧洞工程 234
三、Ⅰ B期隧洞工程 240
四、经验与教训 241
第三节 瑞士费尔艾那铁路隧道 243
一、工程概况 243
二、TBM主要技术特征及施工技术 245
三、TBM施工段的隧道断面和衬砌设计 247
四、超前地质预报和工程质量管理 248
五、TBM在隧道施工中的应用情况 248
六、结束语 249
第四节 中国引大入秦引水隧洞 250
一、引大入秦工程及30A隧洞概况 250
三、隧洞工程设计 251
二、30A隧洞的地质条件、工程特点与施工部署 251
四、管片式衬砌结构研究 255
五、工程施工 256
六、工程建设管理 258
七、TBM在引大入秦工程中取得的成效与影响 259
八、TBM施工费用浅析 259
九、认识和体会 260
第五节 中国秦岭铁路隧道 261
一、秦岭隧道简介 261
二、TBM（TB880E型）技术参数及特性 263
三、TBM施工组织作业决策系统分析 267
四、TBM设备管理 271
五、TBM施工管理 274
六、TBM作业工时利用率分析 277
七、秦岭隧道TBM主要故障分析 282
第六节 中国引黄入晋水工隧洞 286
一、概况 286
二、TBM施工 287
三、TBM掘进中遇到的问题 293
四、经验与教训 295
第七节 中国香港市政、地铁、西部铁路隧道 296
一、香港电缆隧道 296
二、鲗鱼涌—北角地铁隧道 296
三、西部铁路隧道 300
一、雪山导坑TBM 305
第八节 中国台湾公路、发电及水工隧道 305
四、香港污水处理隧道 305
二、发电及水工隧道TBM 306
三、坪林公路隧道TBM施工 309
第六章 展望 322
附录一 掘进机开挖斜井部分业绩表 324
附录二 德国Wirth公司1990年以来施工工程一览表 326
附录三 国内外主要隧道掘进机生产厂家简介，有关著名学报（期刊）、索引及国际隧道掘进机机械化施工培训研究教学大纲 327
一、国外全断面岩石掘进机生产厂家简介 327
二、国内外主要隧道（包括微型隧道）掘进机生产厂家及部分厂家的地址和联系方式 345
三、与TBM有关的国内国际著名学报（期刊）索引 348
四、国际隧道掘进机机械化施工培训研究中心教学大纲 350
附录四 隧道掘进机（TBM）英汉常用词汇 352
参考文献 359