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第1章 绪论1

1.1盾构法隧道国内外现状1

1.1.1盾构法的应用与发展1

1.1.2传统盾构法的局限性4

1.2地面出入式盾构法技术5

1.2.1技术优势5

1.2.2技术难点6

1.2.3技术体系8

1.3地面出入式盾构法工程实践9

1.3.1浅覆土盾构施工实践9

1.3.2南京机场线GPST隧道工程10

第2章 地面出入式盾构法隧道设计13

2.1总体设计13

2.1.1出入段一体化设计13

2.1.2一体化设计要点14

2.2结构设计方法14

2.2.1修正三角形抗力模型16

2.2.2土弹簧抗力模型19

2.2.3关键参数取值21

2.3防水能力研究28

2.3.1密封垫一字缝无错动防水能力28

2.3.2密封垫一字缝错位拼装防水能力36

2.3.3密封垫T形缝防水能力试验40

2.3.4接缝橡胶密封垫装配力校核41

2.4抗浮设计研究43

2.4.1施工阶段上浮影响因素44

2.4.2使用阶段上浮影响因素46

2.4.3圆隧道抗浮措施及设计47

第3章 地面出入式盾构法试验分析57

3.1整环管片足尺试验57

3.1.1试验目的57

3.1.2试验装置57

3.1.3试验方法及工况61

3.1.4试验结果分析64

3.1.5试验结论74

3.2同步注浆浆液试验75

3.2.1试验目的75

3.2.2性能指标试验75

3.2.3材料配比试验83

3.2.4施工参数模型试验88

3.3土体改良浆液试验92

3.3.1改良添加剂92

3.3.2试验分析102

3.3.3试验结论122

第4章 地面出入式盾构法装备研发124

4.1盾构总体集成设计124

4.1.1盾构总体布置124

4.1.2盾构适应性分析126

4.1.3盾构主要技术参数127

4.2刀盘针对性设计128

4.2.1刀盘刀具的合理布置128

4.2.2极端工况受力分析131

4.3管片稳定装置设计135

4.3.1装置形式135

4.3.2受力分析137

4.3.3监控系统142

4.4高精度控制技术142

4.4.1控制特点及组成143

4.4.2平衡模式145

4.4.3推进系统148

4.4.4出土系统150

4.4.5同步注浆153

第5章 地面出入式盾构法工程施工157

5.1工程概况158

5.1.1工程规模158

5.1.2工程地质条件159

5.1.3工程盾构163

5.1.4工程管片164

5.2试验设计166

5.2.1工况设定166

5.2.2施工监测168

5.2.3地面接收施工流程176

5.2.4地面始发施工流程177

5.2.5导坑与隧道端墙连接施工182

5.3掘进参数控制182

5.3.1盾构推力和刀盘扭矩184

5.3.2盾构平衡压力184

5.3.3土体改良185

5.3.4同步注浆195

5.4盾构姿态控制201

5.5隧道变形控制202

5.6隧道抗浮技术204

5.7隧道防水技术206

5.7.1管片防水制作206

5.7.2隧道施工防水207

5.7.3隧道修补与堵漏207

5.7.4管片拼装207

5.7.5尾盾油脂压注208

5.7.6成型隧道嵌缝施工208

5.8工程实施效果/2t1

5.8.1盾构姿态控制211

5.8.2隧道轴线分析212

5.8.3成环隧道上浮分析212

5.8.4成环隧道变形分析215

5.8.5土体变形分析216

第6章 展望220

6.1技术创新220

6.1.1研发环境友好型地面出入式盾构法新技术221

6.1.2构建地面出入段盾构隧道结构设计新方法222

6.1.3自主研制世界首台GPST地铁盾构掘进机222

6.1.4创建地面出入式盾构掘进控制技术体系223

6.2前景展望224

参考文献226