全断面隧道掘进机操作（中级）

　　全断面隧道掘进机是隧道自动化施工的专用机械，是一种专业性极强的特种机械，操作该机械除了需要掌握系统的操作方法外，还要求操作人员具备机械、电气、液压、工程地质以及土木工程等学科的专业知识。本书针对全断面隧道掘进机操作（中级）岗位，以岗位典型工作任务为载体，将全断面隧道掘进机的具体操作方法和专业基础知识融入其中，着重介绍了土压平衡盾构机的基本构造、操作、维保及故障排查等专业知识，主要包括盾构机的基本认知、盾构机的基本操作、盾构机姿态控制、盾构机维护与保养、盾构机常见故障分析与排查5个部分。本书结构设置合理，任务选取恰当，内容贴近工作实际，讲解由简及难，旨在培养全断面隧道掘进机相关从业人员的一线业务能力。本书配套有“全断面隧道掘进机操作（中级）实训手册”，并配有微课和操作视频，用手机扫描书中的二维码，即可观看。本书可作为高职高专院校地下与隧道工程技术、城市轨道交通工程技术、盾构施工技术、机电一体化技术、城市地下综合管廊、道路与桥梁工程技术、铁道桥梁隧道工程技术等专业的教材，也可作为地铁建设、山岭隧道建设、城市地下综合管廊建设等领域的专业技术人员参考用书。

　　周建军，盾构及掘进技术国家重点实验室副主任，教授级高级工程师，1994年7月先后在大型国企（湖北清江水利水电开发有限责任公司，现为上市公司：湖北能源集团）、法国里尔科技大学留学、三峡大学科研教学等，现任盾构及掘进技术国家重点实验室副主任。近五年来主持了863计划课题、工信部智能制造标准项目、国家研发计划课题、国家自然科学基金、中国博士后科学基金、河南省自然科学基金等纵向课题，主持了企业委托项目30余项。作为全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会副秘书长，主编了盾构法隧道施工及验收规范（GB50446-2017）、全断面隧道掘进机盾构机安全要求（GB/T34650-2017）和全断面隧道掘进机再制造（GB/T37432-2019）等国标、1项行标和4项企标编制。发表论文等100余篇；出版科技专著3本，获得了12项专利和软件著作权。先后获得了国家科技进步二等奖、河南省科技进步奖一等奖等省部级科技进步奖项12项。兼任国家自然科学基金函审专家、科技部专家库专家以及多省科技专家库专家；天津市地下工程建造与安全工程技术中心学术委员（天津大学）。

项目1 盾构机的基本认知 1
任务1.1 盾构机的原理认知 1
教学目标 1
任务布置 1
知识学习 2
1.1.1 盾构机的概念 2
1.1.2 盾构机的组成 2
1.1.3 盾构机的工作原理 2
任务实施 3
考核评价 4
知识拓展 4
任务1.2 盾构机的类型认知 5
教学目标 5
任务布置 5
知识学习 5
1.2.1 盾构机的分类 5
1.2.2 几种典型盾构机型 6
任务实施 9
考核评价 9
知识拓展 10
任务1.3 盾构机的构造认知 10
教学目标 10
任务布置 10
知识学习 10
1.3.1 切削系统 10
1.3.2 排渣系统 16
1.3.3 推进系统 19
1.3.4 流体系统 21
1.3.5 同步注浆系统 27
1.3.6 密封系统 28
1.3.7 人舱系统 30
1.3.8 管片拼装系统 31
1.3.9 电气系统 33
1.3.10 导向系统 36
任务实施 37
考核评价 39
任务1.4 盾构机的选型认知 40
教学目标 40
任务布置 40
知识学习 40
1.4.1 盾构机选型概述 40
1.4.2 盾构机选型的原则及依据 41
1.4.3 盾构机选型的方法 41
任务实施 43
考核评价 44
知识拓展 44
任务1.5 盾构机的起源与发展认知 45
教学目标 45
任务布置 45
知识学习 45
1.5.1 盾构机的起源 45
1.5.2 盾构机的国外发展史 46
1.5.3 盾构机的国内发展史 47
任务实施 48
考核评价 48
知识拓展 49

项目2 土压平衡盾构机操作  50
任务2.1 盾构机启动前设备状态检查 50
教学目标 50
任务布置 50
知识学习 51
任务实施 53
考核评价 54
知识拓展 54
任务2.2 刀盘转向及转速设定与调节 55
教学目标 55
任务布置 55
知识学习 56
2.2.1 皮带输送机开启 56
2.2.2 刀盘控制 56
任务实施 58
考核评价 59
知识拓展 59
任务2.3 推进液压缸压力及速度设定与调节 59
教学目标 59
任务布置 60
知识学习 60
2.3.1 推进液压缸参数设置 60
2.3.2 推进液压缸启动与调节 61
任务实施 62
考核评价 63
知识拓展 63
任务2.4 螺旋输送机转向及转速控制设定与调节 63
教学目标 63
任务布置 64
知识学习 64
2.4.1 螺旋输送机参数设置 64
2.4.2 螺旋输送机启动与调节 64
任务实施 67
考核评价 67
知识拓展 67
任务2.5 土仓压力参数设定与调节 68
教学目标 68
任务布置 68
知识学习 68
2.5.1 土仓压力的概念 68
2.5.2 土仓压力平衡原理 68
2.5.3 土仓压力的传导 69
2.5.4 土仓压力调整 69
任务实施 70
考核评价 71
知识拓展 71
任务2.6 同步注浆量及压力设定与调节 71
教学目标 71
任务布置 72
知识学习 72
2.6.1 同步注浆的工作条件 72
2.6.2 注浆系统的设备组成 73
2.6.3 注浆参数确定 73
2.6.4 注浆操作方式选择 73
2.6.5 同步注浆系统清洗 75
任务实施 75
考核评价 76
任务2.7 泡沫系统参数设定与调节 76
教学目标 76
任务布置 77
知识学习 77
任务实施 79
考核评价 80
知识拓展 80
任务2.8 盾尾密封油脂系统加注 81
教学目标 81
任务布置 81
知识学习 81
任务实施 82
考核评价 83
知识拓展 84
任务2.9 管片安装操作 84
教学目标 84
任务布置 85
知识学习 85
2.9.1 管片吊机与喂片机操作 85
2.9.2 管片安装机操作 87
2.9.3 管片安装注意事项 88
任务实施 89
考核评价 90
知识拓展 90
任务2.10 人舱保压系统调节 92
教学目标 92
任务布置 92
知识学习 92
任务实施 94
考核评价 95
知识拓展 96
任务2.11 盾构机本地控制 96
教学目标 96
任务布置 97
知识学习 97
任务实施 102
考核评价 102

项目3 盾构机姿态控制 103
任务3.1 盾构机导向系统控制界面及姿态参数识读 103
教学目标 103
任务布置 103
知识学习 104
3.1.1 盾构机导向控制系统界面 104
3.1.2 盾构机姿态参数 104
任务实施 107
考核评价 107
任务3.2 盾构机姿态控制 107
教学目标 107
任务布置 108
知识学习 108
3.2.1 盾构机姿态控制的基本原理 108
3.2.2 盾构机姿态调整的方法 108
3.2.3 盾构机姿态控制标准 109
3.2.4 不同工况下盾构机姿态控制要点 111
任务实施 113
考核评价 114
知识拓展 114

项目4 盾构机的维护与保养 118
任务4.1 刀盘刀具维护与保养 118
教学目标 118
任务布置 118
知识学习 118
4.1.1 刀盘 118
4.1.2 刀具 119
任务实施 119
考核评价 120
知识拓展 120
任务4.2 主驱动维护与保养 122
教学目标 122
任务布置 122
知识学习 122
任务实施 123
考核评价 124
知识拓展 124
任务4.3 渣土输送系统维护与保养 125
教学目标 125
任务布置 125
知识学习 125
4.3.1 渣土输送系统组成与功能 125
4.3.2 渣土输送系统维护保养 126
任务实施 128
考核评价 129
知识拓展 129
任务4.4 推进系统维护与保养 129
教学目标 129
任务布置 130
知识学习 130
任务实施 130
考核评价 131
知识拓展 131
任务4.5 人闸系统维护与保养 132
教学目标 132
任务布置 132
知识学习 132
4.5.1 人闸系统的基础知识 132
4.5.2 人闸系统维护保养 132
任务实施 133
考核评价 135
知识拓展 136
任务4.6 流体系统维护与保养 136
教学目标 136
任务布置 137
知识学习 137
4.6.1 流体系统的组成 137
4.6.2 流体系统的维护保养 137
任务实施 140
考核评价 145
知识拓展 145
任务4.7 注浆系统维护与保养 146
教学目标 146
任务布置 146
知识学习 146
4.7.1 同步注浆系统目的 147
4.7.2 同步注浆系统组成 147
4.7.3 同步注浆注浆材料 148
4.7.4 同步注浆参数 149
任务实施 151
考核评价 153
知识拓展 153
任务4.8 密封系统维护与保养 154
教学目标 154
任务布置 154
知识学习 154
任务实施 155
考核评价 156
知识拓展 156
任务4.9 管片拼装系统维护与保养 156
教学目标 156
任务布置 156
知识学习 157
4.9.1 管片拼装系统的组成 157
4.9.2 管片拼装系统的维护保养原则 157
4.9.3 管片拼装系统的日常维护保养 158
4.9.4 管片拼装系统各点的维保内容 158
4.9.5 管片拼装系统维护保养清单 160
任务实施 161
考核评价 163
知识拓展 163
任务4.10 电气控制系统维护与保养 163
教学目标 163
任务布置 164
知识学习 164
4.10.1 PLC控制系统的维护与保养 164
4.10.2 传感系统的维护与保养 167
4.10.3 供电系统的维护与保养 169
任务实施 172
考核评价 173
知识拓展 173
任务4.11 导向系统维护与保养 174
教学目标 174
任务布置 174
知识学习 175
任务实施 175
考核评价 176
知识拓展 176

项目5 盾构机常见故障分析与排查 178
任务5.1 刀盘驱动系统常见故障分析与排除 178
教学目标 178
任务布置 178
知识学习 179
任务实施 181
考核评价 183
任务5.2 螺旋输送系统常见故障分析与排除 183
教学目标 183
任务布置 183
知识学习 184
任务实施 186
考核评价 188
任务5.3 推进系统常见故障分析与排除方法 188
教学目标 188
任务布置 189
知识学习 189
任务实施 191
考核评价 193
任务5.4 管片拼装系统常见故障分析与排除 194
教学目标 194
任务布置 194
知识学习 194
5.4.1 管片拼装机动作 194
5.4.2 管片拼装控制系统 195
任务实施 197
考核评价 198
任务5.5 冷却过滤系统故障分析与处理 198
教学目标 198
任务布置 199
知识学习 199
5.5.1 冷却过滤系统液压系统 199
5.5.2 冷却过滤系统电气控制系统 199
5.5.3 冷却水操作系统 199
任务实施 203
考核评价 204
任务5.6 同步注浆系统故障分析与处理 204
教学目标 204
任务布置 205
知识学习 205
5.6.1 同步注浆操作方式 205
5.6.2 同步注浆控制系统 205
任务实施 206
考核评价 209
任务5.7 主驱动润滑系统故障分析与处理 210
教学目标 210
任务布置 210
知识学习 210
任务实施 211
考核评价 213
任务5.8 盾尾油脂系统故障分析与处理 213
教学目标 213
任务布置 214
任务实施 214
考核评价 216
任务5.9 HBW油脂系统故障分析与处理 216
教学目标 216
任务布置 216
任务实施 216
考核评价 218
任务5.10 常见低压电气故障分析与处理 218
教学目标 218
任务布置 218
知识学习 218
任务实施 220
考核评价 222
任务5.11 PLC故障分析与处理 222
教学目标 222
任务布置 222
知识学习 222
任务实施 223
考核评价 225
任务5.12 渣土改良系统故障分析与处理 226
教学目标 226
任务布置 226
知识学习 226
任务实施 227
考核评价 228
任务5.13 导向系统故障分析与处理 229
教学目标 229
任务布置 229
任务实施 229
考核评价 233
任务5.14 掘进参数异常情况分析与处理 233
教学目标 233
任务布置 234
任务实施 234
考核评价 235

参考文献 236