1.一种敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)施工准备:同步进行超前泄水、盾体区域及掌子面加固、侧导坑开口注浆加固施工,验证盾体区域及掌子面加固、侧导坑开口注浆加固达到标准后再进行下步施工;(2)侧导坑施工:人工开挖导坑,手推车出渣,两侧导坑同步开挖;导坑开挖至距离刀盘3~5m处开始盾体区域扩挖施工;(3)盾体区域扩挖施工:侧导坑开挖完成后以人工方式从两侧自下而上对拱部进行扩挖,扩挖长度为刀盘向后4m;刀盘区域施做成帽檐形式,并利用斜撑固定在后部门架上;(4)第一阶段半断面施工:利用侧导坑扩挖空间,对拱部施作超前管棚,预加固前方围岩,对管棚注浆加固后,进行半断面开挖,具体如下:第一阶段半断面先人工配合风镐自上而下、分为上下台阶开挖,上台阶达到6m、下台阶达到4.5m后,人工开挖出渣以人工手推车通过侧导坑出渣;采用钻爆法继续上下台阶法开挖,每循环开挖长度0.75m,每三循环上下台阶各打设一个地质探孔,探孔长度3m,确定开挖是否安全;当上台阶长度达到25m后停止开挖,将渣体人工运至刀盘处,转动刀盘通过TBM出渣系统出渣;(5)TBM掘进:清除作业区域内杂物后,分离导坑竖撑与护盾,随即TBM掘进,开挖至第一阶段下台阶处停机;(6)下一循环:第一阶段掘进完成后,在第一阶段净空断面基础上收缩断面30cm后按照第一阶段施工流程继续施工,直至通过断层破碎带;(7)扩挖区域回填:TBM通过断层破碎带后,针对揭露出护盾后的扩挖区域,采用分段关模注浆回填。
2.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,为保证盾体区域扩挖施工安全,从盾尾斜向掌子面方向打设注浆管或从刀盘内向掌子面打设注浆管进行盾体周边围岩注浆加固,盾尾注浆管安装前段呈放射型向两端扩散,用以增大注浆加固范围。
3.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(2)中,侧导坑支护参数为:HW150型钢支撑架、间距0.75m/榀;支撑架之间纵向采用HW100型钢连接加固,间距30cm,导坑外侧喷射混凝土封闭,厚度20cm。
4.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,盾体区域扩挖净高1.3m;支护参数为:HW150型钢支撑架,间距0.75m/榀;支撑架之间纵向采用HW100型钢连接加固,间距30cm,导坑外侧喷射混凝土封闭,厚度20cm。
5.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,管棚在TBM开挖轮廓面管棚环向间距40cm,打设角度1°~3°,管棚分节长度为1.5m,管节间采用套管连接,相邻管棚接口位置错开,错开长度不小于1.0m,管棚尾端设置3m止浆段,其余部位梅花形布置溢浆孔。
6.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,半断面导坑支护:HW150型钢支撑架,间距0.75m,拱脚打设3m长锁脚锚管,全环按照0.6m×0.6m间距打设3m长“L”型砂浆锚杆。
7.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(5)中,导坑扩挖区域揭露出护盾后,隧道初支拱架间距与导坑拱架间距保持一致,并与导坑竖撑焊接牢固。
8.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(7)中,扩挖区域按照环纵向2.0m×2.0m埋设φ76mm泵送管及φ42mm注浆管,泵送管埋至距离开挖轮廓面20cm处,φ42mm尖锥形注浆管顶至开挖轮廓面,并与初支拱架焊接牢固。
9.根据权利要求1所述的敞开式TBM通过长大断层破碎带的方法,其特征在于,在所述步骤(7)中,利用已支护型钢钢架对塌腔范围及周边绑扎木模进行封闭,模板架立需绑扎牢固,缝隙堵塞严密,防止漏浆;模板安装后泵送C25混凝土,混凝土由洞外拌合站集中拌制,有轨罐车运输进洞,从TBM自带混凝土输送泵处延伸泵送管路至扩挖区域处进行混凝土灌注。