提升施工效率、减小地表沉降

对于CFG素桩群，宜采用复合式土压平衡盾构机。长距离掘进（1.1 km）至素桩群使滚刀偏磨严重，且容易结泥饼，影响施工进度。宜先使用切刀，靠近素桩群时，选取合适地段进行地面加固、更换滚刀，破除素桩群。

针对侧穿多处桥桩的情况，盾构机掘进需磨桩及切断钢筋。为了更好地切削桥桩，刀具配备中心加强型可更换撕裂刀4把，正面加强型可更换撕裂刀34把，正面焊接撕裂刀25把，刮刀12把，切刀40把，保径刀4把，刀盘保护刀16把。待含桥桩区间掘进完成后，拆除可更换撕裂刀19把，使刀盘开口率增大至45%，便于其他不含桥桩区间的掘进。

针对下穿地表老旧建筑物，共采取以下两个措施针对盾构改造：一是增加一节拖车进行掘进同时脱出盾尾后五至后十环管片的二次补强注浆；二是中盾增加克泥效工法以减小盾构地表沉降。

针对小半径曲线，本工程中盾构最小转弯半径为230 m，位于由腾飞路站始发的左线。盾构机宜选用转弯性能更加优越的主动铰接形式，增加盾构的灵敏度，在推进时减少超挖量的同时产生推进分力，确保曲线施工的推进轴线控制，使管片外弧碎裂和管片渗水等情况得以大大改善。中盾前部和中盾后部之间设计有两道聚氨酯橡胶密封和一道紧急气囊，正常情况下，两道聚氨酯橡胶密封起作用。在涌水时，使用紧急气囊密封。铰接油缸铰接力足够强（3 376 t），可以主动控制盾体姿态，同时刀盘配置有一把仿形刀，可以实现局部仿形，在曲线施工时可根据推进轴线情况进行部分超挖，辅助盾构进行小半径转弯。(www.xing528.com)

针对长距离大坡度小半径盾构叠加下穿对群轨铁路，为了缩短盾构机停机待料时间，隧道内增设运输道岔；为了满足通风换气相关规范要求，隧道正洞通过风筒压入式向工作面通风；为了减小长距离下坡掘进时电瓶车溜车风险，在电瓶车机头位置加装气动防溜钩，同时，在编组板车间，除更换连接销钉外，还加设连接钢绞线，防止板车间断开，造成部分车组脱节而溜车，同时要求电瓶车在装满土的情况下严禁二次进入施工隧道。为了防止长隧道下坡掘进时污物沉积使得排污管路堵塞，采用多级排污沉淀中转箱，以钢管长距离运输至隧道外。为了保证供水系统有稳定的水压，通过先导式溢流阀和水压控制器，实现供水泵站的单向供水的自动运行，并安装增压泵，解决供水压降问题。为了防止长距离水平运输情况下，砂浆罐车中的砂浆离析、沉淀，对砂浆罐车进行变频改造，使砂浆罐车行驶中不停搅拌，保证了浆液的注入质量，也降低了砂浆罐车搅拌的故障率。为了解决长隧道电力压降问题，采用高压分支供电的方式，在隧道中段将原有盾构高压电缆一分为二，通过变压器供给增设的二级风机、多级排污系统、道岔砂浆搅拌、隧道照明等。

针对旧机扩径适应性改造，既要保证各项性能及参数均能满足当前施工需要，同时又要考虑郑州地质情况及以后施工遇到的地质情况。对旧盾构机可以从以下几个方面进行改造：新制刀盘盘体、强化耐磨处理、新制盾体H梁、加强盾尾密封性能、加强主驱密封性能、加强刀盘扭矩。

盾构在平曲线段转弯时，盾尾密封刷易出现挤压、磨损、被砂浆固结等情况，给施工带来不便的同时，加大了盾尾油脂的消耗，增加了施工成本，而且给下一步下穿铁路带来施工风险，为此对拼装机进行加长臂适应性改造来满足更换盾尾刷要求。