盾構隧道掘進機,簡稱盾構機(shieldmachine)。它是一種軟土隧道掘進的專用工程機械,F(xiàn)代盾構機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體,具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能,涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術。
隨著我國工程建設與城市地鐵的快速發(fā)展,盾構機得到了廣泛應用。從早期英國人發(fā)明和運用盾構施工技術后,經過近200年的發(fā)展,技術人員攻克了盾構設計制造和施工中的許多關鍵技術難題,使得盾構技術獲得長足的發(fā)展。20世紀90年代以來,閉胸式泥水加壓盾構機和土壓平衡式盾構機成為世界范圍內的主流產品。廠家可依據(jù)不同的地質條件、不同的工程對象,以及使用單位的不同要求,設計、生產出不同直徑、不同類型、滿足各種特殊要求的盾構機,使得盾構機具有良好的適應性,極大地滿足了用戶的需求。
我國盾構機的設計、制造技術是在對國外先進技術的引進、消化吸收和再創(chuàng)新的過程中發(fā)展起來的,為實現(xiàn)自主創(chuàng)新,發(fā)展國家的裝備工業(yè)水平,需要從盾構機的土機作用機理、設計理論、計算方法和設計手段上開展基礎研究。本書是作者根據(jù)自己已有的研究成果、研究經歷和實踐經驗,結合新街臺格廟礦區(qū)、成都地鐵等工程實際,針對盾構機施工和設計中遇到的問題,在刀盤、刀具、主軸承、推進系統(tǒng)等關鍵部件的優(yōu)化設計,以及盾構機關鍵參數(shù)的匹配上展開的深入研究,對提高設計與施工質量有積極的意義。另外,為了保證盾構施工的安全、高效,對刀具破巖試驗平臺及關鍵部件的可靠性與剩余壽命進行了拓展研究,希望能夠提高盾構機復雜工況下的可靠性和經濟性。
本書圍繞盾構機設計與計算展開,緊扣盾構機設計與施工中的關鍵問題,這也是編著本書的著力點。研究人員吸收了國內外盾構設計的相關理論,與工程實際緊密結合,內容具有針對性、先進性、實用性等特點,豐富了盾構機設計領域的研究成果與方法,同時也可為廣大盾構機設計、施工運用、維修改造等研究人員提供參考。
在本書的編著過程中,研究生戈文昌、王默、謝友慧、戴文浩、楊延棟、韓勇、吳和北、熊艷梅、陶偉、賈權、張瑀、趙昌盛、曾文字、宋穎鵬等人為本書的編寫和研究付出了努力和工作。
盾構機技術在國內起步較晚但發(fā)展迅速,這離不開廣大從業(yè)人員的通力合作。盾構機的研究涉及很多學科,需要我們孜孜不倦地探索,書中存在疏漏和不妥之處,希望讀者批評指正,以便共同努力,促進盾構機設計、制造技術的長足進步!
管會生,教授,工學博士。畢業(yè)于西南交通大學,1983年獲得西南交通大學工程機械專業(yè)工學學士學位,1986年獲得西南交通大學橋梁與隧道工程專業(yè)碩士學位,2008年獲得西南交通大學隧道工程專業(yè)博士學位。
2010年以來歷任西南交通大學機械工程學院工程機械專業(yè)教研室主任,西南交通大學機械工程學院工程機械系副主任等職,主要從事工程機械機械設計及理論,盾構、TBM掘進機及隧道工程機械技術。高速鐵路施工、維護重大裝備關鍵技術等方面的研究工作。近年來主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家科技支撐計劃課題等縱、橫向科研項目10余項,發(fā)表高水平科技論文40余篇。