随着地铁建设规模的不断扩大，盾构施工技术得到了广泛的应用。介绍采用盾构法施工的昆明地铁一期工程B1标小王家营站至呈贡北站地下区间常压开洞换刀施工工艺。总结了常压开仓时的地质选型、换刀过程及换刀过程中的注意事项。为今后类似施工提供了实践经验。随着地铁建设规模的不断扩大，盾构施工技术得到了广泛的应用。由于地层条件和刀具耐磨性的影响，盾构机刀具在掘进到一定工程量后会发生磨损。如果不及时更换刀具，继续掘进，将无法保证正常的掘进速度，盾构机将无法掘进，甚至影响盾构机的使用寿命。因此，盾构机施工过程中需要开仓换刀。根据地质条件，可采用有压换刀和无压换刀两种换刀方式。盾构机开换刀地层条件的选择和换刀工艺流程的制定至关重要，如果地层比较稳定，没有大量地下水涌出，没有有毒气体，否则容易造成安全事故，所以盾构机开换刀地层条件的选择和换刀工艺流程的制定在无压条件下非常重要。一、项目概况昆明市轨道交通一期工程一(b)标项目位于小王家营站至呈贡北站地下区间，起止里程右ICK30+~右ICK33+，全长。该区间主要跨越的地层有全风化泥质粉砂岩层、粘土层、淤泥质粘土层、粉质粘土层和粉砂层。项目采用德国海瑞克公司制造的土压平衡盾构机施工。盾构机外径，盾构管片外径、内径、厚度均为350mm，管片环宽、块数均为6，衬砌环纵、环缝采用环螺栓连接。二、洞口地质断面的选择根据隧道地质报告的描述，初步决定盾构机掘进至750环左右时可进行换刀。该段地层为强、中风化粉砂岩，盾构机刀盘顶部为（7）2-1地层强风化带，承受承载力350kPa，刀盘下方位置为(7)2-2地层弱风化带，承载力400kPa。根据地质报告描述，该段地层硬度高，自稳性强，天然含水量小，适合开阔条件下更换工具。3.换刀前准备（1）总体规划在盾构始发后的日常工作中加强对施工区段地质情况的了解，对照地质情况报告，看实际地质与地质报告描述的地质情况是否一致，充分估计特殊区段刀具损坏程度，同时根据实际地质情况制定刀具及刀具附件采购计划。（二）成立换刀工作领导小组根据总体规划，及时成立换刀领导小组，负责昆明地铁盾构常压开洞换刀施工工艺换刀整体工作部署；（3）设备材料的准备设备材料的准备是实现快速换刀的基本保证，从而保证土掘工作面出露的时间。在保证常用设备（机具）和材料到位的情况下，优先使用较为先进的工具，同时对使用过程中可能损坏的设备和工具，损坏后立即备用。见附表一（4）确保盾构机各项性能处于良好状态。在盾构机日常维护保养的情况下，加强对刀盘旋转液压系统、电气系统、通风系统、循环水系统、污水排放系统、空压机系统、双轨梁、管片拼装机、后支撑系统等换刀过程中所需系统的维护保养，确保换刀顺利进行。（5）成立工具更换工作组、应急救援组、地面监测组、后勤保障组。1.确定换刀时间后，组织成立换刀工作组。小组成员主要分为隧道内外总指挥、换刀操作人员、换刀人员、机动人员，并对相应人员的工作内容进行了详细划分。2.成立应急救援队，应对工具更换过程中的突发事件并与附近医院24小时保持联系。3.成立曲面监测小组，不定期监测换刀过程中的曲面变化，随时向换刀总负责人汇报。4.成立后勤保障小组，为相对长期的换刀工作提供有力的后勤保障。（6）人员培训组织换刀工作组成员进行相应的岗前培训，详细讲解正常换刀过程中各自的工作内容。特别是进入仓库的人员必须经过专门培训，并进行相应的“安全技术交底”。（7）开仓审批技术方案由工程部、机材部讨论，机电总工程师、土建总工程师确认，报项目经理、业主、总监理工程师审核同意后方可开仓。4.开仓换刀的流程根据换刀方案，准备好设备材料，安排经验较强的操作人员在准备开仓前进行操作，同时负责换刀的工程师加强与操作人员的沟通，确定准确的开仓地点和时间；并将准备好的设备、材料和工具运送到相应的位置。开仓前推300mm左右无泡沫、无水，将开仓前已被水、泡沫渗入的土壤切开，尽可能清空仓内土壤。同时，在开挖过程中，注意观察土仓压力变化，判断土体的自稳性。当土壤的自稳性得到保证后，才会进行下一步的工作。打开土仓壁上侧的两个球阀，在土仓内插入约15mm厚的钢筋，根据插入情况判断固化土壤，用有毒气体检测仪伸入土仓内检测有毒气体含量并做好记录（表2）。如果有毒气体含量超标，可在土仓内加入压缩空气稀释，通过球阀向外排放，同时保证通风机运行，从隧道外引入新鲜空气。然后自上而下同样检查土仓壁上球阀的水位，确保下部球阀在整个换刀过程中保持成排；水很光滑。当有毒气体含量在允许范围内，土仓内水位仅在1米以下时，即可进入人闸，准备打开土仓门。打开仓门时，先将仓门23颗螺丝全部拧松，观察是否有泥水从门缝渗入大门。如果闸门没有泥水渗入，则继续松开螺丝，并握住最后3~4颗牙。移动门框使门框移动。如果没有泥水流入，那么拧开所有螺栓，打开仓门。用有毒气体检测仪检测土仓内有毒气体含量，不超标就清除门口的土壤，引入照明，观察土仓内土壤堆积情况和浑水渗入情况，然后进入土仓，留一人在门口监测。进入土仓后，人员先将土仓上的积土铲至土仓底部，再用水冲洗刀基，直至钢板和刀基上的刀子、螺栓全部露出。并清洗刀具，使其不包裹泥土，以方便更换刀具。选择最佳换刀位置，将刀具的吊耳焊接在土仓内，便于换刀过程中刀具的水平运输，焊接过程中和焊接后保持压缩空气流入土仓内。使焊接过程中产生的烟尘能迅速排出。再次检测有毒气体含量。如果换刀操作人员不超标，则将刀盘转动到换刀位置，进入土仓拆换刀具。同时配合人员将工具运至人门仓库准备，并将拆下的工具运出洞口。值班工程师在值班过程中收集并做好入库操作的各种记录。填写《刀具磨损更换记录表》（附表3)，主要包括刀具编号、刀具种类、刀具磨损量、更换原因、更换刀具种类、更换时间和更换人员等，并安排人员对拆下的刀具进行编号，以便事后分析刀具磨损原因，为后期刀具选择提供依据。五、换具工作注意事项（一）进入土仓的人员必须佩戴安全帽、安全带、安全绳等防护用品；（2）土仓内有人员作业时，除操作间有值班人员外，必须按下刀盘急停按钮，防止45°误操作引发事故；（3）需要转动刀盘时，土仓内所有人员必须撤离土仓，方可允许刀盘转动；（4）除工作内容变更时有毒气体检测外，正常换刀过程中应每小时测量一次，并做好相关记录；（5）在土仓内水平运输切割器时，作业人员绝不允许站在被运输的切割器下；（6）刀具的吊装定位必须使用夹钳等吊装工具。所有用于吊装工具的吊具和工具必须经过严格的检验。6.结论昆明轨道交通一期工程1(B)标段分别于2010年10月23日、2010年11月29日进行了常压换刀工作。两台盾构机均根据地质断面的选择和对换刀流程的严格把控，在开仓后36小时内顺利完成换刀工作。为相应地层换刀积累了丰富的施工经验。附表一：序号名称规格数量备注锤钳250手吊刀吊环10抓钳刀配土舱踏板配盾配临时工位台套配土舱30、46各一紧固刀栓10水管11电焊机BX1-31512力矩扳手1000Nm再紧刀栓13开口敲击扳手30，4614活动扳手25040015卡规滚刀磨损检查16 17手电筒刀头检查照明18钢丝刷刀具清洗19工具箱安装工具放置在辅助舱内人刹20高压风管21三防荧光灯40 W36V地舱照明22对讲机对讲机舱接触23记号24安全带附表2：有毒气体检测记录表序号检测在建工程有毒气体含量附表3：刀具磨损更换记录表序号刀具编号刀具种类磨损限值（毫米）实际磨损值（四向）是否更换刀型备注（作者供职于中铁五局城市轨道交通工程公司）陈倩