【正文】 區(qū)間地質(zhì)剖面見附圖區(qū)間段處盤龍江與金汁河之間，兩河流均與本場區(qū)地下水位有聯(lián)系，金汁河河水往本區(qū)間段排泄，盤龍江則當河水水位高時，補給本場區(qū)，當河水位較低時，場區(qū)地下水往河內(nèi)排泄。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。北辰小區(qū)站～金星站區(qū)間和金星站～白云路站區(qū)間采用小松盾構機，刀盤刀具配置見21圖。刀具配置：在承受負載較大的刀盤外周附近布置雙刃滾刀（8套），相對承受負載低的內(nèi)側不安裝滾刀而安裝可更換式先行刀。焊接式先行刀同一軌跡上（除中心部）配置2把刀，單個的切削深度減半以減輕礫巖掘進時的負載。這樣配置3段結構的刀具選擇安裝可以整體上提升耐久性能。并且為了對應膠結體掘進，先行刀的設計滿足“切削性”和“超硬刀頭耐崩損”兩方面的要求。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重的和崩壞的先行刀更換。北辰小區(qū)站～金星站區(qū)間到達后對，調(diào)查并分析刀具的磨損量和破損量，決定對應金星站～白云路站區(qū)間的刀具選擇和中途換刀地點等事宜。在聯(lián)絡通道位置設置開倉檢查，調(diào)查并分析刀具的磨損量和破損量，為將順利穿越建筑物及鐵路橋盾構掘進做好準備。大于20mm的卵石含量在10～40%。砂礫對刀盤刀具磨損較大，渣土改良尤其重要。碴土改良就是通過盾構機配置的專用裝置向刀盤面、土倉內(nèi)或螺旋輸送機內(nèi)注入泡沫或膨潤土，利用刀盤的旋轉(zhuǎn)攪拌、土倉攪拌裝置攪拌或螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)攪拌使添加劑與土碴混合，其主要目的就是要使盾構切削下來的碴土具有好的流塑性、合適的稠度、較低的透水性和較小的摩阻力，以滿足盾構掘進可達到理想的工作狀況。①地面設置膨潤土攪拌系統(tǒng)，由電瓶車運輸?shù)剿淼蓝軜嫏C膨潤土罐，向刀盤面注入膨潤土改良渣土。首先對本標段地面和地質(zhì)情況要準確和清醒的認識，盾構穿越主要為圓礫層及夾雜膠結體。（1）、對施工影響范圍內(nèi)各建筑物的有關材料、狀況和既有的損壞、變形等作詳細的記錄，填寫調(diào)查表，并做房屋鑒定，做好證據(jù)保全。（3）、成立建筑物保護小組，監(jiān)督各級施工班組做好建筑物保護。（5）、在地鐵施工期間，對地鐵施工沿線周圍重要的地下、地面建（構）筑物、地面及道路的位移沉降實施監(jiān)測，為施工提供及時可靠的信息，用以控制地鐵工程施工安全以及降低地鐵施工對周邊環(huán)境的影響，并對可能發(fā)生的危及環(huán)境安全的隱患或事故提供及時、準確的預報，提前采取預防措施，避免事故的發(fā)生，必要時采用注漿處理。投入4臺φ6480復合式土壓平衡盾構機用于本標段盾構區(qū)間施工，2號小松盾構機從金星站北端始發(fā)，到達北辰小區(qū)站后吊出到金星站南端頭始發(fā)到白云路站北端，4號沈重盾構機從白云路站南端頭始發(fā)至昆明北站，盾構始發(fā)場地布置在結構頂板施工完成回填后，渣土坑、充電池設置在頂板上，車站頂板主要用于存放管片、泡沫、油脂等其他材料，鋼軌、軌枕放入車站底板。場地設置砂漿拌合站負責管片背后同步注漿砂漿，詳見見附圖。刀具磨損后，盾構掘削土體的能力下降，盾構機推力、扭矩增大，推進速度減慢，甚至造成刀盤的磨損。三區(qū)間各設置一個開倉換刀位置，地面有場地做加固，北辰小區(qū)站～金星站區(qū)間在在北京路上金菊路北設置加固區(qū)，金星站～白云路站區(qū)間和白云路站～昆明北站區(qū)間都在聯(lián)絡通道位置設置加固區(qū)進行開倉換刀。新購兩臺盾構機最遲于2011年5月31日到場，6月20日始發(fā)，2012年11月17日貫通。表31 區(qū)間主體施工計劃表洞門預埋件包括：為滿足盾構機始發(fā)臨時封堵洞門端頭要求的環(huán)狀鋼板及為保證洞門結構與車站端墻保持剛性接頭的預埋鋼筋等。10mm，環(huán)板必須牢固地嵌入混凝土，不得松動而影響使用。洞門施工時將洞門鋼筋與內(nèi)墻預埋鋼筋焊接起來，搭接長度不小于5d，然后澆注洞門混凝土。盾構始發(fā)施工時洞門鑿除之前要用風鎬對洞門進行水平探孔，從而初步了解洞門內(nèi)部地層情況及含水情況。如果探孔發(fā)現(xiàn)漏水嚴重，采用水平注漿止水加固，并分析原因。首先將開挖面圍護的連續(xù)墻鋼筋鑿出裸露，鑿至迎土面鋼筋外露為止。圖44 洞門圍護結構鑿除順序示意圖洞門鑿除過程的應急措施1）發(fā)現(xiàn)有異常情況后，迅速用木板和鋼管撐住，防止圍護結構外土體坍塌然后盡快向圍護結構外進行注漿加固。然后在圍護結構外圍進行注漿加固，同時在洞門里面進行注漿加固。圖45 始發(fā)臺結構示意圖在洞門鑿除完成之后，依據(jù)隧道設計軸線定出盾構始發(fā)姿態(tài)的空間位置，始發(fā)托架安裝原則為盾構機軸心線必須與隧道軸心線重合，遵隨此原則可以反推出始發(fā)臺架的安裝高程。使盾構機始發(fā)能保持一種抬頭趨勢。5mm之內(nèi)，與洞門的垂直度控制的177。由于始發(fā)臺在盾構始發(fā)時要承受縱向、橫向的推力以及約束盾構旋轉(zhuǎn)的扭矩，所以在盾構始發(fā)之前，必須對始發(fā)臺兩側用型鋼加固，同時在盾構機在始發(fā)臺上前進時，在盾體上加焊防扭轉(zhuǎn)牛腿。圖45 反力架結構示意圖在盾構主機組裝完畢后，進行反力架的安裝。20mm之內(nèi)，以便盾構軸線與隧道設計軸線保持相對平行。洞口密封采用簾布橡膠和折頁式壓板密封。負環(huán)管片為350mm厚，內(nèi)徑為5500mm，外徑為6200mm，負環(huán)管片采用通縫拼裝方式。、40mm直徑的鋼管做墊塊，保證盾尾內(nèi)側與管片間的合理間隙，見圖46。為了保證負環(huán)管片能與反力架鋼負環(huán)完全接觸并不發(fā)生錯位，在鋼負環(huán)的5點位和7點位外側焊接兩塊鐵板，同時用木楔子填設三角架與負環(huán)管片的間隙，用以防止管片的的下沉。精度可以控制在177。第二環(huán)負環(huán)以后管片將按照正常的安裝方式進行安裝。圖46 負環(huán)管片定位示意圖當拼裝第一環(huán)負環(huán)時，盾構機需要向前推進一定距離才能進行第二環(huán)的拼裝，盾構機推力一般控制在5000kn以下，刀盤在抵住掌子面前不做旋轉(zhuǎn)。當?shù)侗P抵住掌子面并旋轉(zhuǎn)切削巖土時，為了防止盾構機盾體發(fā)生扭轉(zhuǎn)，盾體左右兩側橫向焊接兩塊擋塊抵住托架的左右加強橫梁。見專項方案盾構機下井組裝并對所有管線檢查完畢后，即可進行調(diào)試工作。盾構機調(diào)試完畢后，應達到盾構機生產(chǎn)廠家規(guī)定的性能要求。測試的內(nèi)容包括高壓電纜、接頭、電纜盤、高壓開關柜及變壓器的絕緣及功能調(diào)試。（2）、低壓供電系統(tǒng)的調(diào)試包括照明系統(tǒng)（含緊急照明）、動力系統(tǒng)、弱電供電系統(tǒng)。 刀盤的檢測包括刀盤刀具（邊緣刮刀、周邊刀、滾刀、齒刀、中心刀）數(shù)量及外觀檢查。 刀盤驅(qū)動部分的調(diào)試包括刀盤驅(qū)動的功能調(diào)試、齒輪油系統(tǒng)的檢查、刀盤密封油脂輸送泵的檢測、刀盤密封油脂泵性能的測試、刀盤驅(qū)動液壓馬達及行星減速齒輪的檢查、仿形刀的調(diào)試。 管片拼裝機功能的調(diào)試及管片存放機的調(diào)試包括管片拼裝機各種功能和伸縮、回轉(zhuǎn)和前后移動等各種動作測試和調(diào)試。 膨潤土注入系統(tǒng)的調(diào)試包括膨潤土注入系統(tǒng)注入壓力、流量、膨潤土泵電機轉(zhuǎn)向、調(diào)速功能和各個閥門的啟閉等調(diào)試和測試。 皮帶輸送機的測試包括皮帶輸送機速度、轉(zhuǎn)向、就位情況和松緊度等的測試。 漿液注入系統(tǒng)的測試包括漿液罐電機、控制面板、漿液壓力傳感器和注漿泵壓力、流量等測試。 盾構機導向系統(tǒng)的測試盾構機的導向系統(tǒng)是盾構掘進時軸線控制的依據(jù)，在盾構始發(fā)前應結合盾構機組裝調(diào)試測試導向系統(tǒng)與盾構機控制室之間的數(shù)據(jù)傳遞情況，測試導向系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)，并進行導向系統(tǒng)的初始化工作，即利用豎井內(nèi)的導線點和盾構機中體上預設的測量點精確測量導向系統(tǒng)后視棱鏡和光靶坐標、盾構機俯仰角、轉(zhuǎn)動角和偏轉(zhuǎn)角等初始姿態(tài)參數(shù)并輸入導向系統(tǒng)，以指導今后盾構掘進。盾構機進入加固體（加固體長9米）。同時根據(jù)土倉壓力的變化適當調(diào)節(jié)螺旋機的轉(zhuǎn)速。① 在進行始發(fā)臺、反力架和首環(huán)負環(huán)管片的定位時，要嚴格控制始發(fā)臺、反力架和負環(huán)的安裝精度，確保盾構始發(fā)姿態(tài)與隧道設計線形符合。③負環(huán)管片安裝前在盾尾內(nèi)側標出負8環(huán)管片的位置和封頂塊的偏轉(zhuǎn)角度，管片安裝順序與正常掘進時相同。⑤負8環(huán)管片拼裝完成后，用推進油缸把管片推出盾尾，并施加一定的推力把管片壓緊在反力架上，即可開始下一環(huán)管片的安裝。同時也要考慮到盾構推進時可能產(chǎn)生的偏心力，因此支撐應盡可能的穩(wěn)固。掘進總推力不超過反力架承受能力，同時確保在此推力下刀具切入地層所產(chǎn)生的扭矩小于始發(fā)臺提供的反扭矩。⑨盾構組裝前在基座軌道上涂抹油脂，減少盾構推進阻力；始發(fā)前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂，避免刀盤上刀頭損壞洞門密封裝置。復合式土壓平衡盾構機具有敞開式、半敞開式及土壓平衡三種掘進模式。通過試掘段進選定了六個施工管理指標來進行掘進控制管理：a、土倉壓力；b、推進速度；c、總推力；d、排土量；e、刀盤轉(zhuǎn)速和扭矩；f、注漿壓力和注漿量，其中土倉壓力是主要的管理指標。對于洞頂以上為軟土的情況，土壓的計算則應用太沙基公式比較合理。千斤頂推力與刀盤轉(zhuǎn)速是否合理是關系到刀具能否順利切削巖層，推力過小，巖層得不到充分的壓裂和切削，掘進效果差，推力過大時，由于管片斷面不平整或千斤頂受力不均，容易產(chǎn)生管片破裂、滲水等現(xiàn)象，均不能保證隧道快速掘進，推力控制在6000~10000KN，最大推力應根據(jù)分組千斤頂?shù)膲毫泶_定，根據(jù)管片混凝土標號，綜合洞內(nèi)混凝土管片的受力情況，取管片混凝土強度的一半即25Mpa作為分組千斤頂所受壓力的上限是安全的，對管片不會產(chǎn)生擠裂、破損等問題。無論何種速度，均應與其它參數(shù)如刀盤扭矩、泡沫注入、推進速度等有機結合起來，才能取得理想的結果。因此，在掘進過程中對出土量的控制十分必要。因此，在掘進過程中，盾構司機在掘進過程中做好每斗土前后油缸行程差的記錄，值班工程師對每斗土進行檢查和做好渣土取樣，結合渣土情況進行分析判斷，如有異常情況，及時采取合理措施，確保出土量的控制。同步注漿量要控制適中，嚴格控制注漿壓力，既不能因過少而造成地面大量沉降也不能因過多，造成涌砂、涌水等事故的發(fā)生。（1）、盾構機掘進的前50m作為試掘進段，通過試掘進段擬達到以下目的：① 用最短的時間對盾構機進行調(diào)試。③ 收集、整理、分析及歸納總結各地層的掘進參數(shù)，制定正常掘進各地層操作規(guī)程，實現(xiàn)快速、連續(xù)、高效的正常掘進。⑤ 通過本段施工，加強對地面變形情況的監(jiān)測分析，反映盾構機到達時以及推進時對周圍環(huán)境的影響，掌握盾構推進參數(shù)及同步注漿量。并做好施工記錄，記錄內(nèi)容有:①隧道掘進——施工進度——油缸行程、掘進速度——盾構推力、土壓力——刀盤、螺旋機轉(zhuǎn)速——盾構內(nèi)壁與管片外側環(huán)形空隙（上、下、左、右）②同步注漿——注漿壓力、數(shù)量、稠度——注漿材料配比、注漿試塊強度（每天取樣試驗）③測量——盾構傾斜度——隧道橢圓度——推進總距離——隧道每環(huán)襯砌環(huán)軸心的確切位置（X、Y、Z）同時盾構機試掘進應采用土壓平衡模式進行掘進。為正常掘進積累可用數(shù)據(jù)，選取適宜的掘進參數(shù)。同時利用螺旋輸送機進行與盾構推進量相應的排土作業(yè)，始終維持開挖土量與排土量的平衡，以保持開挖面土體的穩(wěn)定。此時盾構的推進速度人工事先給定。此時螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速人工事先給定。（2）掘進中排土量的控制排土量的控制是盾構在土壓平衡模式下工作的關鍵技術之一。理論上螺旋輸送機的排土量QS是由螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速來決定的，掘進的速度和P值設定后，盾構機可自動設置理論轉(zhuǎn)速N。QS應與掘進速度決定的理論碴土量Q0相當，即:Q0=AVn0A切削斷面面積n0松散系數(shù)V推進速度通常理論排土率用K =QS/Q0表示。事實上，地層的土質(zhì)不一定都具有這種性質(zhì)，這時螺旋輸送機的實際出土量與理論出土量不符，當碴土處于干硬狀態(tài)時，因摩擦力大，碴土在螺旋輸送機中輸送遇到的阻力也大，同時容易造成固結堵塞現(xiàn)象，實際排土量將小于理論排土量，則必須依靠增大轉(zhuǎn)速來增大實際排土量， 以使之接近Q0，這時Q0＜QS，K＞1。此時必須依靠降低螺旋輸送機轉(zhuǎn)速來降低實際出土量。碴土的出土量必須與掘進的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力值，使掘進機的工作處于最佳狀態(tài)。（3）土壓平衡模式的技術措施① 進行開挖面穩(wěn)定設計，控制土壓力，采用土壓平衡模式掘進，嚴格控制出土量，確保土倉壓力以穩(wěn)定開挖面來控制地表沉降。③ 選擇合理的掘進參數(shù)，確?？焖偻ㄟ^，將施工對地層的影響減到最小。⑤ 適當縮短漿液膠凝時間，保證注漿質(zhì)量。良好的碴土改良方法能使碴土不粘結刀具、刀盤、順利出倉，取得較快掘進速度，從而減少對軟弱土層的擾動，有利于穩(wěn)定地層、順利通過。泡沫的功效主要在于分離或中和粘性土中的陰陽離子，降低其吸附性能，從而起到改善碴土的流動性、潤滑刀具等作用。對于昆明富水圓礫土，合理的膨潤土注入尤為重要。由于隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，盾構推進會產(chǎn)生一定的偏差。據(jù)此調(diào)整控制盾構機掘進方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。為保證推進方向的準確可靠，擬每周進行兩次人工測量，以校核自動導向系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并復核盾構機的位置、姿態(tài)，確保盾構掘進方向的正確。推進油缸按上、下、左、右分成四個組，每組油缸都有一個帶行程測量和推力計算的推進油缸，根據(jù)需要調(diào)節(jié)各組油缸的推進力，控制掘進方向。（2）、盾構掘進姿態(tài)調(diào)整與糾偏在實際施工中，由于管片選型錯誤、盾構機司機操作失誤等原因盾構機推進方向可能會偏離設計軸線并超過管理警戒值；在穩(wěn)定地層中掘進，因地層提供的滾動阻力小，可能會產(chǎn)生盾體滾動偏差；在線路變坡段或急彎段掘進過程中，有可能產(chǎn)生較大的偏差，一般盾構機如果偏離設計軸線20㎜，進行對盾構機采取合理糾偏。② 當滾動超限時，就及時采用盾構刀盤反轉(zhuǎn)的方法糾正滾動偏差。每環(huán)的糾偏量在水平方向上不超過6㎜，在豎直方向上不超過5㎜。也就是管片安裝完畢之后，保持盾構機各組油缸的初始行程基本一致。② 根據(jù)掌子面地層情況應及時調(diào)整掘進參數(shù)，調(diào)整掘進方向時應設置警戒值與限制值。③ 蛇行修正及糾偏時緩慢進行，如修正過程過急，蛇行反而更加明顯。在曲線推進的情況下，使盾構當前所在位置點與遠方點的連線同設計曲線相切。⑤ 正確進行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度，以使管片端面盡可能與計劃的掘進方向垂直。一般情況下，管片安裝采取自下而上的原則，具體的安裝順序由封頂塊的位置確定。區(qū)間采用通用環(huán)管片。管片采用錯縫拼裝方式，每環(huán)管片環(huán)向接縫采