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內(nèi)容簡介

　　自從20世紀(jì)90年代，城市地鐵隧道采用盾構(gòu)法修建以來，盾構(gòu)機(jī)在地下工程中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是我國基建工程處于高速發(fā)展階段，工程規(guī)模越來越大，隧道工程越來越多，采用盾構(gòu)法修建隧道也就越來越普遍。目前，盾構(gòu)檢修大多采用開倉檢修的方法，這種檢修方法極不安全，特別是在地質(zhì)復(fù)雜的水下隧道中更易發(fā)生掌子面坍塌，危及檢修人員安全，曾經(jīng)有多個(gè)盾構(gòu)隧道因開倉檢修盾構(gòu)刀盤而發(fā)生安全事故，也有因盾尾刷磨損失壓而發(fā)生突泥突水造成機(jī)毀人亡。隨著盾構(gòu)技術(shù)不斷進(jìn)步，盾構(gòu)檢修技術(shù)也得到不斷提高，現(xiàn)在采用的盾構(gòu)檢修新技術(shù)主要有：不開倉可視化檢測(cè)刀具刀盤技術(shù)；連續(xù)長時(shí)間帶壓換刀技術(shù)；注漿法或冷凍法更換盾尾刷技術(shù)，本書對(duì)這三種盾構(gòu)檢修新技術(shù)作了詳細(xì)介紹。

作者簡介

　　錢七虎，現(xiàn)任軍委科技委顧問、解放軍陸軍工程大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，2018年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)得主。長期從事防護(hù)工程及地下工程的教學(xué)與科研工作，解決了孔口防護(hù)等多項(xiàng)難點(diǎn)的計(jì)算與設(shè)計(jì)問題，率先將運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程方法運(yùn)用于防護(hù)工程領(lǐng)域。主持完成了《21世紀(jì)中國城市地下空間發(fā)展戰(zhàn)略及對(duì)策》《我國重要經(jīng)濟(jì)目標(biāo)防護(hù)措施及對(duì)策》等多項(xiàng)國家咨詢課題；作為首席科學(xué)家主持完成了國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目《深部巖石力學(xué)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用》研究。姚占虎，教授級(jí)高級(jí)工程師?，F(xiàn)任中交公路工程局有限公司副總工程師。先后參建了寶蘭二線鐵路、南京寧淮高速、宜萬鐵路、太中銀鐵路、南京緯三路過江通道等國內(nèi)多個(gè)隧道與地下工程建設(shè)項(xiàng)目。獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng)，發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文20余篇，獲得專利30余項(xiàng)。石振明，同濟(jì)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。中國地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員，中國地質(zhì)學(xué)會(huì)地質(zhì)災(zāi)害研究分會(huì)委員，上海市地質(zhì)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，上海市勘察設(shè)計(jì)行業(yè)協(xié)會(huì)工程勘察與巖土分會(huì)常務(wù)理事。長期從事地質(zhì)災(zāi)害、邊坡穩(wěn)定性和支護(hù)結(jié)構(gòu)、巖土工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的研究。承擔(dān)及完成、省部級(jí)及企業(yè)委托科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，發(fā)明專利近20項(xiàng)，主編及參編規(guī)范3部、教材5部，獲各類榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。石新棟，教授級(jí)高級(jí)工程師。原中交隧道工程局總工程師。長期從事隧道與地下工程施工技術(shù)工作，主持或參與過多項(xiàng)國家重大鐵路、公路、地鐵、市政工程建設(shè)項(xiàng)目，善于解決重難點(diǎn)隧道及地下工程技術(shù)和施工管理等難題。在地下工程施工、巖溶隧道施工、地下水處理、盾構(gòu)施工技術(shù)等方面有突出貢獻(xiàn)，曾獲多項(xiàng)國家、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1水下盾構(gòu)隧道概述/1
1.1.1水下盾構(gòu)隧道工程發(fā)展史/1
1.1.2水下盾構(gòu)隧道施工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)/2
1.1.3國內(nèi)水下盾構(gòu)隧道發(fā)展存在問題/3
1.2泥水氣壓平衡盾構(gòu)/3
1.2.1泥水氣壓平衡盾構(gòu)發(fā)展/3
1.2.2泥水氣壓平衡盾構(gòu)工作原理/4
1.3盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀/5
1.3.1盾構(gòu)刀具磨損研究現(xiàn)狀/5
1.3.2近景攝影測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀/7
1.4盾構(gòu)檢修現(xiàn)狀/8
第2章泥水平衡盾構(gòu)氣壓條件下飽和法開艙技術(shù)9

2.1研究背景/10
2.2設(shè)備研究/11
2.2.1生命保障系統(tǒng)/11
2.2.2穿梭艙/14
2.2.3盾構(gòu)人閘/16
2.2.4穿梭艙運(yùn)輸和快速對(duì)接設(shè)備/17
2.2.5其他配套附屬設(shè)備/24
2.3人員配置及職責(zé)/25
2.3.1飽和法開艙作業(yè)主要人員配置及職責(zé)/26
2.3.2飽和法開艙作業(yè)輔助工作人員配置及職責(zé)/27
2.4工作面支護(hù)壓力確定/28
2.4.1經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法/28
2.4.2整體穩(wěn)定分析模型計(jì)算/28
2.4.3開艙試驗(yàn)確定/29
2.5泥漿及閉氣泥膜形成/29
2.5.1泥膜閉氣性測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置與方法/29
2.5.2不同性質(zhì)泥膜的形成及閉氣實(shí)驗(yàn)/33
2.5.3泥膜的閉氣性評(píng)價(jià)指標(biāo)/40
2.5.4泥膜閉氣機(jī)理分析/46
2.5.5閉氣泥膜形成技術(shù)/49
2.5.6泥膜質(zhì)量檢測(cè)和失效修復(fù)/51
2.6飽和法開艙作業(yè)呼吸氣體及開艙作業(yè)/52
2.6.1飽和法開艙作業(yè)呼吸氣體種類/52
2.6.2生活艙氣體供應(yīng)種類/52
2.6.3飽和法開艙作業(yè)/53
2.7醫(yī)療保障/61
2.7.1進(jìn)艙作業(yè)人員選拔/61
2.7.2進(jìn)艙作業(yè)前體檢/62
2.7.3艙內(nèi)作業(yè)人員職業(yè)健康管理/62
2.7.4氣壓條件下飽和法作業(yè)減壓病/63
2.8風(fēng)險(xiǎn)管理/66
2.8.1編制專項(xiàng)方案/66
2.8.2風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別/66
2.8.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)/67
2.8.4飽和法開艙作業(yè)主要風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)對(duì)措施/69
第3章水下隧道盾構(gòu)盾尾刷更換技術(shù)73

3.1水下隧道盾構(gòu)盾尾刷失效原因分析/74
3.2水下隧道盾構(gòu)盾尾刷更換方案/75
3.3注漿止水盾尾刷更換技術(shù)/75
3.3.1注漿止水盾尾刷更換總體方案/75
3.3.2特殊管片設(shè)計(jì)/76
3.3.3同步注漿封堵止水/77
3.3.4二次補(bǔ)強(qiáng)注漿封堵止水/77
3.3.5特殊管片環(huán)注漿封堵止水/77
3.3.6盾體前端壓注聚氨酯封堵/78
3.3.7注漿封堵效果檢測(cè)/79
3.3.8注漿止水盾尾刷更換施工/79
3.3.9盾尾滲漏應(yīng)急措施/85
3.4凍結(jié)法盾尾刷更換技術(shù)/85
3.4.1盾尾刷更換方案比選/85
3.4.2液氮凍結(jié)法設(shè)計(jì)方案/85
3.4.3凍結(jié)孔施工/89
3.4.4凍結(jié)管路安裝/91
3.4.5凍結(jié)期溫度監(jiān)測(cè)/93
3.4.6盾尾刷更換/98
3.5安全施工保證措施/98
3.5.1作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)安全保證措施/98
3.5.2鉆孔施工安全保證措施/98
3.5.3凍結(jié)管路安裝作業(yè)安全保證措施/98
3.5.4液氮凍結(jié)施工安全保證措施/99
第4章盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)技術(shù)裝置100

4.1盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)設(shè)計(jì)思路/100
4.1.1系統(tǒng)功能與設(shè)計(jì)思路/100
4.1.2系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)/102
4.2盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)裝置/105
4.2.1攝影裝置/105
4.2.2推進(jìn)裝置/107
4.2.3沖洗裝置/108
4.2.4密封試驗(yàn)/109
第5章盾構(gòu)刀具磨損分析112

5.1盾構(gòu)精密三維模型構(gòu)造/112
5.1.1構(gòu)建盾構(gòu)模型的基礎(chǔ)框架/112
5.1.2三維模型精細(xì)化處理/113
5.2檢測(cè)影像數(shù)據(jù)姿態(tài)解算/117
5.2.1相機(jī)標(biāo)定/117
5.2.2姿態(tài)解算/120
5.3空間場(chǎng)景結(jié)構(gòu)恢復(fù)/120
5.3.1圖像銳化/121
5.3.2直方圖均衡/121
5.3.3閾值分割/122
5.3.4Canny邊緣檢測(cè)/122
5.4盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)軟件/123
5.4.1軟件設(shè)計(jì)/124
5.4.2軟件功能與流程/125
5.4.3定向點(diǎn)采集界面/126
5.4.4圖像處理操作/128
5.4.5三維視圖操作/130
第6章盾構(gòu)刀具可視化檢測(cè)系統(tǒng)操作規(guī)程134

6.1后視系統(tǒng)操作規(guī)程/134
6.1.1準(zhǔn)備工作/134
6.1.2安裝后視系統(tǒng)/135
6.1.3成像采集數(shù)據(jù)/136
6.1.4安全退回并拆卸/136
6.2前視系統(tǒng)操作規(guī)程/137
6.2.1準(zhǔn)備工作/137
6.2.2安裝前視系統(tǒng)/138
6.2.3成像采集數(shù)據(jù)/140
6.2.4安全退回拆卸/141
第7章工程應(yīng)用案例142

7.1南京緯三路過江通道概況/142
7.1.1地理位置/142
7.1.2施工地質(zhì)和水文環(huán)境/143
7.1.3項(xiàng)目特點(diǎn)/144
7.2南京緯三路過江通道盾構(gòu)選型與配置/145
7.3南京緯三路過江通道盾尾刷更換背景/145
7.4盾構(gòu)刀具磨損檢測(cè)應(yīng)用/146
7.4.1盾構(gòu)磨損檢測(cè)應(yīng)用背景/146
7.4.2次測(cè)試/148
7.4.3第二次測(cè)試/150
7.4.4第三次測(cè)試/152
參考文獻(xiàn)155