[发明专利]一种穿地裂缝段黄土地铁隧道开挖方法及隧道

权利要求书

1.一种穿地裂缝段黄土地铁隧道开挖方法，其特征在于，包括：

步骤一，确定地铁运营底标高A、底层盾构管片填充标高C与盾构穿越底标高B；

步骤二，根据盾构穿越底标高B控制盾构直接穿越地裂缝段，形成盾构隧道Ⅰ，盾构隧道Ⅰ设防盾构管片(1)，所述盾构管片(1)分为a段盾构隧道管片通缝拼装与b段盾构隧道管片错缝拼装；

所述a段盾构隧道管片设防长度为：

a＝max{L1,L2}

其中，L1为需要全部覆盖需设防的地裂缝段长度，单位：m；L2为整列地铁列车的调坡长度，单位：m；

所述b段盾构隧道管片设防长度为：

b＝L3-a

其中，L3为地铁两车站之间的盾构区间长度，单位：m；

步骤三，盾构隧道Ⅰ内前N环通过径向小导管(7)加固；

步骤四，完成底层盾构管片填充至标高C的施工，向盾构隧道Ⅰ底部盾构管片(1-3)上施工填充层(3)，在填充层(3)上设置移动支撑装置，支撑盾构隧道Ⅰ内的拱部盾构管片(1-4)；

步骤五，对盾构隧道Ⅰ内设防的盾构管片(1)进行拆除、开挖和支护，形成隧道初期支护(2)并闭合成环；

步骤六，根据地铁运营底标高A进行隧道二次衬砌混凝土(5)的施工，完成地裂缝段隧道的开挖施工；

所述步骤三中，盾构隧道Ⅰ内前N环通过径向小导管(7)加固，

其中，L5为斜向小导管(12)纵向加固范围长度，单位：m；w为每环盾构管片的宽度，单位：m；

所述径向小导管(7)加固的拱部加固范围为120°～150°，沿盾构隧道Ⅰ的纵向加固长度为前N环管片，其中径向小导管(7)的径向加固范围L4为3m～4m，间距为50cm～70cm；

步骤五所述对盾构隧道Ⅰ内设防的盾构管片(1)进行拆除、开挖和支护具体包括如下步骤：

步骤(a)，所述移动支撑装置包括：设于填充层(3)上的台车轨道(8)以及设于台车轨道(8)上的台车(6)，在台车(6)的支撑保护下，对单环盾构管片(1)进行拆除、开挖和支护，单次进尺为1环盾构管片(1)，首先，拆除左侧盾构管片(1-1)，开挖左侧土体(9-1)，施做左侧初期支护(2-1)，打设左侧锁脚锚杆(10-1)，并进行左侧喷射混凝土临时封闭(11-1)，其次，采用上述相同的工序拆除右侧盾构管片(1-2)，开挖右侧土体(9-2)，施工右侧初期支护(2-2)，打设右侧锁脚锚杆(10-2)，并进行右侧喷射混凝土临时封闭(11-2)；

步骤(b)，台车(6)前移，对拱部盾构管片(1-4)进行拆除、开挖和支护，单次进尺为1环盾构管片(1)，拆除拱部盾构管片(1-4)，开挖拱部土体(9-3)，拆除左侧喷射混凝土临时封闭(11-1)和右侧喷射混凝土临时封闭(11-2)，施工拱部初期支护(2-3)，迅速完成隧道初期支护(2)闭合成环；

重复步骤(a)与步骤(b)，完成前N2环的扩挖施工，为斜向小导管(12)的施工创造工作面，不同地层和埋深条件下，前N2环的纵向范围应大于斜向小导管(12)的长度加1.5m，即

N2＝(L5+1.5)/w

其中，L5为斜向小导管(12)纵向加固范围长度，w取值为1.0m，1.2m或1.5m；

所述前N2环扩挖施工已经创造了工作面，从第N2+1环开始，后续环纵向加固段d采用斜向小导管(12)加固地层，拱部加固范围为150°，所述斜向小导管(12)的长度L5为3m-5m，斜向角度为8°～12°；

所述纵向加固段d的施工步骤重复步骤(a)与步骤(b)；

所述步骤五形成初期支护闭合成环后，施工防水层(4)，后根据地铁运营底标高A进行隧道二次衬砌(5)的施工。

2.如权利要求1所述的穿地裂缝段黄土地铁隧道开挖方法，其特征在于，

所述步骤一中，地铁运营底标高A根据实际列车运行的竖曲线情况确定；

所述底层盾构管片填充标高C：

C＝A-h1

其中，h1为扩挖结构的隧道二衬砌混凝土(5)厚度，单位：m；

所述盾构穿越底标高B：

B＝C-h2-h3

其中，h2为底部盾构管片(1-3)上填充层(3)的最大高度，单位：m；

h3为盾构管片(1)的厚度，单位：m。