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內容簡介

　　《盾構機設計及計算》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，這也是編著該書的著力點。研究人員吸收瞭國內外盾構設計的相關理論，與工程實際緊密結閤，內容具有針對性、先進性、實用性等特點，豐富瞭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。

作者簡介

　　管會生，教授，工學博士。畢業於西南交通大學，1983年獲得西南交通大學工程機械專業工學學士學位，1986年獲得西南交通大學橋梁與隧道工程專業碩士學位，2008年獲得西南交通大學隧道工程專業博士學位。
　　2010年以來曆任西南交通大學機械工程學院工程機械專業教研室主任，西南交通大學機械工程學院工程機械係副主任等職，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麵的研究工作。近年來主持國傢重點研發計劃課題、國傢科技支撐計劃課題等縱、橫嚮科研項目10餘項，發錶高水平科技論文40餘篇。

內頁插圖

目錄

1 盾構刀盤選型及設計相關理論
1．1 地層與刀盤選型
1．2 刀盤載荷相關理論
1．3 刀盤設計參數
1．4 刀盤與工作麵相互關係分析

2 雙模盾構刀盤選型及結構優化
2．1 雙模盾構刀盤選型及地質適應性
2．2 雙模盾構刀盤力學分析及結構優化
2．3 雙模盾構刀具布置優化
2．4 刀盤自重引起的盾構栽頭及刀盤偏心設計

3 刀盤輕量化設計
3．1 刀盤結構有限元分析
3．2 刀盤靜力分析
3．3 危險工況分析
3．4 刀盤輕量化

4 滾刀磨損壽命預測與破岩仿真
4．1 滾刀失效形式及磨損機理
4．2 滾刀磨損模型及壽命預測模型
4．3 基於LS-DYNA滾刀破岩數值仿真
4．4 滾刀磨損與破岩效率多目標優化

5 主軸承設計研究
5．1 主軸承概述
5．2 主軸承荷載
5．3 主軸承結構優化設計
5．4 圓柱滾子結構有限元分析及優化
5．5 主軸承溫度場分布分析
5．6 熱應力耦閤下的主軸承疲勞壽命研究

6 推進係統選型及布局方法研究
6．1 推進係統選型研究
6．2 雙模盾構推進係統選型
6．3 基於推力均勻性的推進油缸布局研究
6．4 基於剛度特性的推進油缸布局研究
6．5 基於振動特性的推進油缸布局研究

7 盾構關鍵參數選型匹配
7．1 盾構主機設備配置
7．2 雙模盾構關鍵參數的確定及配置
7．3 煤礦斜井雙模盾構關鍵參數匹配關係

8 砂卵石地層盾構關鍵參數匹配
8．1 關鍵掘進參數
8．2 關鍵掘進參數相關性研究
8．3 基於神經網絡的關鍵參數預測
8．4 關鍵掘進參數配置研究

9 刀具破岩試驗裝置設計研究
9．1 盾構刀具分類
9．2 刀具破岩仿真試驗
9．3 試驗裝置方案設計
9．4 試驗裝置結構有限元分析

10 盾構下坡掘進載荷模型及栽頭問題研究
10．1 盾構下坡掘進載荷分析
10．2 盾構機栽頭成因
10．3 盾構機底部土體地基反力分布
10．4 栽頭問題實例分析

11 關鍵部件可靠性及剩餘使用壽命評估
11．1 基於性能退化的設備可靠性評估模型
11．2 刀盤麵闆可靠性及剩餘使用壽命評估
11．3 螺鏇軸評估可靠性及剩餘使用壽命評估
參考文獻

前言/序言

　　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。現代盾構機集光、機、電、液、傳感、信息技術於一體，具有開挖切削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌、測量導嚮糾偏等功能，涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控製、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展，盾構機得到瞭廣泛應用。從早期英國人發明和運用盾構施工技術後，經過近200年的發展，技術人員攻剋瞭盾構設計製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範圍內的主流産品。廠傢可依據不同的地質條件、不同的工程對象，以及使用單位的不同要求，設計、生産齣不同直徑、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，極大地滿足瞭用戶的需求。
　　我國盾構機的設計、製造技術是在對國外先進技術的引進、消化吸收和再創新的過程中發展起來的，為實現自主創新，發展國傢的裝備工業水平，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。本書是作者根據自己已有的研究成果、研究經曆和實踐經驗，結閤新街颱格廟礦區、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、推進係統等關鍵部件的優化設計，以及盾構機關鍵參數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，為瞭保證盾構施工的安全、高效，對刀具破岩試驗平颱及關鍵部件的可靠性與剩餘壽命進行瞭拓展研究，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。研究人員吸收瞭國內外盾構設計的相關理論，與工程實際緊密結閤，內容具有針對性、先進性、實用性等特點，豐富瞭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齣瞭努力和工作。
　　盾構機技術在國內起步較晚但發展迅速，這離不開廣大從業人員的通力閤作。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、製造技術的長足進步！
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