【正文】 具的磨損量和破損量，為將順利穿越建筑物及鐵路橋盾構(gòu)掘進做好準(zhǔn)備。如果先行刀崩壞很少，只有磨損的話，則將接近允許磨損極限時磨損嚴(yán)重的和崩壞的先行刀更換。這樣配置3段結(jié)構(gòu)的刀具選擇安裝可以整體上提升耐久性能。刀具配置：在承受負(fù)載較大的刀盤外周附近布置雙刃滾刀（8套），相對承受負(fù)載低的內(nèi)側(cè)不安裝滾刀而安裝可更換式先行刀。對本工程施工有較大影響，在掘進過程中易產(chǎn)生坍塌、流砂及噴涌現(xiàn)象。盾構(gòu)穿越主要是圓礫層，其巖性特征、巖土承載力及變形指標(biāo)見表11。粉土(3)13：褐灰、灰、深灰，中密，飽和，中壓縮性，搖振反應(yīng)中速，無光澤，干強度低，韌性低，局部地段相變?yōu)榉凵皩?，局部夾腐木。粉質(zhì)粘土(3)12：褐黃、蘭灰、灰，可～硬塑，濕，中壓縮性，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度高，韌性高，間夾粉土團塊。粉質(zhì)粘土(3)11：褐黃、灰，可塑～軟塑，濕，高壓縮性，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度高，中等韌性，局部含少量有機質(zhì)。以粉土、粉砂、粉質(zhì)粘土填充，填充無規(guī)律，界線不清。(3)第四系上更新世沖洪積層（Qal+pl^3）圓礫(3)1：深灰、蘭灰、褐黃，中密～密實，飽和，低壓縮性，礫石成分為砂巖、玄武巖、灰?guī)r為主，中～微風(fēng)化。泥炭質(zhì)土(2)5：黑灰、黑，軟塑～流塑，飽和，高壓縮性，有機質(zhì)含量約15～50%，局部有機質(zhì)含量大于60%，相變?yōu)槟嗵俊＞植亢捶纸庵参锔o、葉。局部為粘土。連續(xù)分布?！?，～。分布在盾構(gòu)頂板以上。按照沉積年代，成因類型及巖性名稱，區(qū)間深度范圍內(nèi)自上而下可分為第四系人工活動層（Qml^4），第四系全新世沖洪積層（Qal+pl^4）及第四系上更新世沖洪積層（Qal+pl^3）三大類。8) 昆明火車北站站房為框架結(jié)構(gòu)，并設(shè)有一層地下室。~。泵站房屋現(xiàn)有為1層磚混結(jié)構(gòu)，后期又自主加蓋了第二層，現(xiàn)未能收集到房屋二層的相關(guān)資料基礎(chǔ)采用M5砂漿砌MU50毛石砌筑。~30176。~30176。區(qū)間線路在北京路下穿越，將下穿或側(cè)穿聯(lián)盟路口人行天橋、星雅俊園基坑錨桿、世紀(jì)俊園Ⅰ期基礎(chǔ)、世紀(jì)俊園Ⅰ期基坑錨桿、北延工程排水泵井及泵站房屋、北延工程鐵路橋及擋土墻樁基、鐵路路基及昆明北站房。右Ⅱ DK07+。（構(gòu)）筑物情況北辰小區(qū)站～金星站區(qū)間區(qū)間范圍內(nèi)的地下管線均位于北京路延長線下方，地下管線密集，但埋深較淺，盾構(gòu)段施工對地下管線影響較小。~。區(qū)間設(shè)置2座聯(lián)絡(luò)通道（與廢水泵房合建）。線路在出站和進站處豎曲線采用3000m半徑，其它地方豎曲線采用5000m半徑。圖11 盾構(gòu)工籌圖北辰小區(qū)站～金星站區(qū)間區(qū)間設(shè)計里程為左ⅡDK6+~左ⅡDK6+，右ⅡDK6+～左ⅡDK6+，（），本區(qū)間不設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道。線路自北辰小區(qū)站出站后沿北京路延長線中間直進，穿過金菊路路口，以R=1000m的半徑左拐至路側(cè)進入金星站。‰，‰，～，主要穿越圓礫層。本區(qū)間線路自金星站出站后沿北京路延長線左、右線分別以R=350m、R=400m的半徑右拐進入金星立交橋段，然后左線以R=1000m的半徑左拐、右線以R=1500m的徑右拐穿過金星立交橋，出金星立交橋后左、右兩線分別以R=1200m的半徑右拐、左拐后過渡至平行段，以直線段進入白云路站。線路左右線均以25‰的坡度下坡280m，‰、‰的坡度下坡210m、207m至區(qū)間隧道中間最低點，‰、‰的坡度上坡250m、。區(qū)間位于北京路延長線下方，沿線無控制性建（構(gòu)）筑物，但道路兩旁各類建筑物密集，根據(jù)已收集資料，部分高層建筑（欣都龍城、領(lǐng)域時代等）的樁基中存在錨桿（索），最長達25m，據(jù)資料分析與區(qū)間隧道尚有一定距離。區(qū)間沿線道路兩旁各類建筑物密集。1) 聯(lián)盟路口人行天橋為鋼結(jié)構(gòu)，主梁和樓梯下樁基均采用^800鉆孔灌注樁,。之間，但無沖突。之間，最長錨桿為12m,Ⅰ期基坑錨桿水平上有重合，但無沖突，隧道結(jié)構(gòu)外輪廓與錨桿最小凈距為872mm。軌道交通首期工程下穿北延工程排水泵站。區(qū)。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，樁長8～12m，樁徑R=、2m、。場區(qū)各巖土層分布及特征分述如下：(1) 第四系人工活動層（Qml^4）雜填土(1)1：雜色，稍密、稍濕，表層為瀝青混凝土，下含碎石，局部為路基結(jié)構(gòu)層。(2)第四系全新世沖洪積層（Qal+pl^4）粉質(zhì)粘土(2)1：褐黃，可～硬塑，濕，中壓縮性，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度高，中等韌性，含云母、氧化鐵及風(fēng)化碎石。分布在盾構(gòu)頂板以上?！?，～,。較連續(xù)分布。較連續(xù)分布。不連續(xù)。磨圓度較好。連續(xù)分布，且厚度大，各孔段均未揭穿。為圓礫層中的夾層及透鏡體。為圓礫層中的薄夾層及透鏡體。為圓礫層中的薄夾層及透鏡體。表11 圓礫層巖性特征、巖土承載力及變形指標(biāo)土層編號土層名稱承載力標(biāo)準(zhǔn)值壓縮模量變形模量基床系數(shù)泊松比垂直水平fakEs12E0KVKXμkPaMPa(MPa)MPa/mMPa/m③1圓礫350304060從金星站基坑開挖地層③1圓礫土中夾雜有鈣質(zhì)膠體，分部無規(guī)律，其厚度不均，厚的有2m左右，最大抗壓強度達40mpa左右。93針對昆明圓礫層及夾雜膠結(jié)體，且面臨立體交叉的結(jié)構(gòu)物和非常靠近建筑物的掘進情況，且掘進隧道的上部有下水和上水、電力的管線埋設(shè)，無法在地面進行土質(zhì)改良，刀具配置要求現(xiàn)實長距離隧道掘進的工況下不換刀的理念和思路。并在刀盤面板上焊接較可更換式先行刀低30mm的焊接式先行刀。刀盤中心部為防止中間部阻塞并加強切削性，在刀盤中央部配置了先行刀。同時也將接近磨損極限時的滾刀更換。圖22 小松刀盤刀具配置圖22 沈重刀盤刀具配置在盾構(gòu)施工中為了保持開挖面的穩(wěn)定，根據(jù)圍巖條件適當(dāng)注入添加劑，確保碴土的流動性和止水性，圓礫層主要為砂礫。本標(biāo)段盾構(gòu)隧道洞身主要穿過圓礫層，圓礫層透水性強，土層的蠕動流動易造成開挖面失穩(wěn)和地層變形，且區(qū)間段處盤龍江和金汁河之間，兩條水系與本場區(qū)均有水力聯(lián)系，施工中應(yīng)控制好盾構(gòu)機土倉壓力、渣土改良，以解決開挖面失穩(wěn)和地層變形的問題，確保盾構(gòu)施工安全。②采用土壓平衡模式掘進時，擬向刀盤面、土倉內(nèi)和螺旋輸送機內(nèi)注入泡沫或膨潤土，并增加對螺旋輸送機內(nèi)注入的泡沫量，以利于螺旋輸送機形成土塞效應(yīng)，防止噴涌。（2）、將建筑物和管線保護前，將工程方案的設(shè)計，經(jīng)有相應(yīng)設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計單位設(shè)計或確認(rèn)，經(jīng)監(jiān)理工程師和業(yè)主批準(zhǔn)后，方可實施。本標(biāo)段盾構(gòu)工程包含三個盾構(gòu)區(qū)間、3個聯(lián)絡(luò)通道、12個洞門，包括區(qū)間土建工程施工、建筑物與管線的調(diào)查保護、臨時設(shè)施等工程內(nèi)容。在盾構(gòu)掘進過程中，由于地質(zhì)情況的差異、刀具加工材質(zhì)等原因，掘削刀具不可避免會出現(xiàn)不同程度的磨損、破壞現(xiàn)象。圖31 換刀位置選擇既有兩臺于2011年4月初到金星站，2011年4月24日始發(fā)，2011年7月23日北辰小區(qū)站~金星站貫通，2012年1月29日金星站~白云路站貫通。（1）環(huán)板位置的偏差不得大于177。圖41 洞門預(yù)埋環(huán)板示意圖圖42 盾構(gòu)始發(fā)防水裝置示意圖盾構(gòu)始發(fā)端頭地層加固四周采用φ800600三管旋噴樁加固，土體加固橫向及豎向尺寸為盾構(gòu)結(jié)構(gòu)線外側(cè)3m，長度為9m，輔助采用3口降水井進行降水。圖43 洞門水平探孔位置示意圖開鑿前，搭設(shè)雙排腳手架，由上往下分層鑿除，洞門鑿除的順序見下圖44。2）若土體壓力較大時，迅速用預(yù)先制作好的鋼筋網(wǎng)片與圍護結(jié)構(gòu)的鋼筋焊接一起后用木板和鋼管支撐穩(wěn)定。同時始發(fā)臺的安裝高程比線路標(biāo)高統(tǒng)一抬高20mm。20mm內(nèi)。由于反力架為盾構(gòu)始發(fā)時提供反推力，在安裝反力架時，安裝原則為縱向軸線應(yīng)與隧道設(shè)計軸線重合，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺軸線垂直，垂直度應(yīng)控制在177。其施工分兩步進行，第一步在始發(fā)端墻施工過程中，做好始發(fā)洞門預(yù)埋件的埋設(shè)工作，在埋設(shè)過程中預(yù)埋件必須與端墻結(jié)構(gòu)鋼筋連接在一起；第二步在盾構(gòu)正式始發(fā)之前，清理完洞口的碴土后及時安裝洞口密封壓板及橡膠簾布板。在盾構(gòu)機內(nèi)拼裝好整環(huán)后利用盾構(gòu)機推進千斤頂將管片緩慢推出盾尾，由于始發(fā)支座軌道與管片外側(cè)有125mm的空隙，為了避免負(fù)環(huán)管片全部推出盾尾后下沉，在始發(fā)臺導(dǎo)軌上點焊圓鋼，或架設(shè)管片托架，以填充始發(fā)支座軌道與管片外側(cè)的空隙，將負(fù)環(huán)混凝土管片托起。10mm之內(nèi)。在拼裝第二、三環(huán)負(fù)環(huán)時，為了使每環(huán)之間縱向接觸緊密，同時防止盾構(gòu)機在拼裝時往前移動，在盾構(gòu)機左右兩側(cè)下部縱向焊接兩塊擋塊抵住托架。機械、電氣工程技術(shù)人員配合共同完成。在高壓部分工作確認(rèn)正常以后便可進行下一步的調(diào)試工作。 盾構(gòu)機電氣系統(tǒng)的測試PLC控制軟件、人機界面和導(dǎo)向系統(tǒng)軟件的調(diào)試；各類傳感器的測試和校準(zhǔn)；各類電磁閥、流量計的檢測、校準(zhǔn)；盾構(gòu)機控制系統(tǒng)內(nèi)部電氣聯(lián)鎖關(guān)系的測試；盾構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接和測試。 螺旋輸送機功能的測試包括螺旋輸送機轉(zhuǎn)速、油壓、伸縮動作、正反轉(zhuǎn)和出土閘門啟閉等的測試。 泡沫系統(tǒng)的測試包括泡沫系統(tǒng)水泵、氣路、泡沫發(fā)生器的功能，泡沫壓力、流量以及各泡沫注入點閥門啟閉，泡沫發(fā)生劑發(fā)泡性能和注入管路工作情況等的測試。 整機試運行及帶載運行在各系統(tǒng)分別調(diào)試完畢后，進行整機試運行，按正常掘進狀態(tài)依次啟動各系統(tǒng)，測試各系統(tǒng)的配合、連鎖等情況，最后結(jié)合盾構(gòu)始發(fā)進行帶載運行。始發(fā)時刀盤接觸工作面初期，停止螺旋輸送機排土，通過觀察土倉裝有2/3渣土?xí)r，逐步啟動螺旋輸送機，打開排土閘門，通過該辦法對比和計算實際出土量和理論出土量，是土壓管理的重要前提措施。④安裝拱部的管片時，由于管片支撐不足，要及時墊方木進行加固。⑦在始發(fā)階段要注意推力、扭矩的控制，同時也要注意各部位油脂的有效使用。⑩盾體進入圍護結(jié)構(gòu)2～3環(huán)時，如發(fā)現(xiàn)地層含水量大，可通過盾構(gòu)機中盾的注漿孔在盾體外側(cè)注聚氨酯，聚胺脂可填充盾體四周間隙形成一圈止水帶，防止到達時發(fā)生噴涌現(xiàn)象。根據(jù)我部的施工經(jīng)驗，合理的土倉壓力對掘進速度的影響是很大的，對于圓礫地層，在正常出土的情況下，確保土層中的地下水穩(wěn)定，也即是土倉內(nèi)流動碴土的壓力略大于顯示點水柱的壓力，p≥γwh，則掌子面穩(wěn)定，掘進速度較快。至于刀盤轉(zhuǎn)速，在圓礫中，以便刀具能充分切入地層，達到切削地層的目的。本工程渣土車每斗容量為17m3，出土量控制在4斗以內(nèi)，能確保不超挖，每斗土推進油缸合理行程應(yīng)為320～390mm之間。在掘進過程中，一定要隨時對同步注漿量進行控制，一般情況下，～，對于已經(jīng)發(fā)生噴涌、沉陷的地段，注漿的壓力應(yīng)適當(dāng)提高，當(dāng)隧道變形比較大，常用的漿液不能滿足盡快固結(jié)的要求時，應(yīng)調(diào)整同步注漿漿液配比，縮短漿液凝膠時間，必要時可進行二次注漿。④ 熟練管片拼裝的操作工序，提高拼裝質(zhì)量，加快施工進度。在始發(fā)掘進參數(shù)選取控制按始發(fā)掘進控制圖表進行。（1）土壓平衡模式下土倉壓力的控制方法土倉壓力控制采取以下兩種操作模式：① 通過螺旋輸送機來控制排土量的模式：即通過土壓傳感器檢測，改變螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速控制排土量，以維持開挖面土壓穩(wěn)定的控制模式。掘進過程中根據(jù)需要可以不斷轉(zhuǎn)化控制模式，以保證開挖面的穩(wěn)定。QS根據(jù)碴土車的體積刻度來確定。當(dāng)碴土柔軟而富有流動性時，在土倉內(nèi)高壓力作用下，碴土自身有一個向外流動的能力，從而碴土的實際排土量大于螺旋輸送機轉(zhuǎn)速決定的的理論排土量，這時Q0＞QS，K＜1。當(dāng)通過調(diào)節(jié)螺旋輸送機轉(zhuǎn)速仍達不到理想的出土狀態(tài)時，可以通過改良碴土的可塑狀態(tài)來調(diào)整。 ④ 定期使螺旋輸送機正反轉(zhuǎn)，保證螺旋輸送機內(nèi)暢通，不發(fā)生堵塞。因此，必須制定有效的碴土改良措施，合理的泡沫或膨潤土的注入就成為改良效果好壞的關(guān)鍵因素。地面設(shè)置膨潤土攪拌系統(tǒng)，由電瓶車運輸?shù)剿淼蓝軜?gòu)機膨潤土罐，向刀盤面注入膨潤土改良渣土。隨著盾構(gòu)推進導(dǎo)向系統(tǒng)后視基準(zhǔn)點需要前移，必須通過人工測量來進行精確定位。在上坡段掘進時，適當(dāng)加大盾構(gòu)機下部油缸的推力；在下坡段掘進時則適當(dāng)加大上部油缸的推力；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進時，則適當(dāng)加大右側(cè)油缸推力；在右轉(zhuǎn)彎曲線掘進時，則適當(dāng)加大左側(cè)油缸的推力；在直線平坡段掘進時，則盡量使所有油缸的推力保持一致。③ 一般糾偏逐步進行，不能一次到位。方向控制及糾偏注意事項① 在切換刀盤轉(zhuǎn)動方向時，應(yīng)保留適當(dāng)?shù)臅r間間隔，切換速度不宜過快，切換速度過快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。在直線推進的情況下，應(yīng)選取盾構(gòu)當(dāng)前所在位置點與設(shè)計線上遠(yuǎn)方的一點作一直線，然后再以這條線為新的基準(zhǔn)進行線形管理。管片選型確定后，管片安裝的好壞直接關(guān)系到隧道的外觀和防水效果。每環(huán)管片由六塊組成，分別為三塊標(biāo)準(zhǔn)塊、兩塊鄰接塊和一塊封頂塊。① 管片選型以滿足隧道線型為前提，重點考慮管片安裝后盾尾間隙要滿足下一掘進循環(huán)限值，確保有足夠的盾尾間隙，以防盾尾直接接觸管片。④ 封頂塊安裝前，對止水條進行潤滑處理，安裝時先徑向插入2/3，調(diào)整位置后緩慢縱向頂推。相鄰環(huán)高差控制在5mm以內(nèi)。表71 管片拼裝允許誤差序號項 目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍點數(shù)1拼裝成環(huán)后水平直徑與垂直直徑允許偏差≤12每5環(huán)1尺量計算2第一次管片定位量3每5環(huán)1尺量3相鄰管片允許偏差4每5環(huán)1尺量4環(huán)縫張開≤每5環(huán)1插片5縱縫張開≤每5環(huán)1插片③ 止水條及襯墊粘貼前，應(yīng)將管片進行徹底清潔，以確保其粘貼穩(wěn)定牢固。⑥ 管片安裝時必須運用管片拼裝機的微調(diào)裝置將待裝管片與已安裝相臨管片內(nèi)弧面平順相接，以減小錯臺。注漿材料及配比設(shè)計（1）注漿材料采用水泥砂漿作為同步注漿材料，該漿材具有結(jié)石率高、結(jié)石體強度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特點。對于強透水地層和需要注漿提供較高的早期強度的地段，可通過現(xiàn)場試驗進一步調(diào)整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝時間。⑤ 漿液穩(wěn)定性：傾析率（靜置沉淀后上浮水體積與總