本发明涉及一种地铁隧道施工方法，属于土木工程领域。
背景技术：
浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上，又于1986年 在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用，在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。同时，结合中国特点及水文地质系统，创造了小 导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法，提出了“管超前、严注浆、短进尺、强支 护、早封闭、勤量测” 18字方针，突出时空效应对防塌的重要作用，提出在软弱地层快速施工的理念。由此形成了浅埋暗挖法，创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。现有的浅埋暗挖法在施工过程中，需要对隧道内壁在每挖掘0.5米左右就要做作初期支护。这样的方式使得浅埋暗挖法的施工效率较低，影响了工程进度，提高了施工成本。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种地铁隧道施工方法，采用预支撑筒的提前支护方式，使得隧道施工在使用浅埋暗挖法挖掘时，可以在每挖掘1米左右再进行初期支护，提高了挖掘效率。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种地铁隧道施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据地质调查和环境调查结果确定工程支护施工方案；
步骤2：根据确定的隧道横截面形状制作一个预支撑筒，预支撑筒的横截面与隧道横截面的尺寸以及形状相同，预支撑筒的长度根据开挖处地质确定，预支撑筒的长度低于15米；
步骤3：在预定的地铁隧道开挖处将预支撑筒通过压力设备压入开挖处的土质中；
步骤4：在预支撑筒形成的通道内开挖土质，将预支撑筒内的土质全部开挖；
步骤5：在预支撑筒内的土质开挖掘进2米后，将预支撑筒通过压力设备向隧道延伸方向压进1米，在开挖后的隧道洞壁挂网，挂网后进行预喷射混凝土，混凝土预喷射厚度大于8厘米；
步骤7：在预喷射的混凝土表面安装钢拱架，即在已开挖的隧洞断面按0.5-0.8米的间距安装钢拱架；
步骤8：在钢拱架与隧洞断面预喷射砼间塞垫刚性垫块并使它们紧密接触；
步骤9：在步骤8的基础上进行二次混凝土喷射，二次喷射的混凝土覆盖钢拱架；
步骤10：完成步骤9后重复步骤5至步骤9，直至隧道施工完毕。
优化的，上述地铁隧道施工方法，所述预支撑筒通过压力设备压入开挖处的土质中之前，在开挖处将钢管打入地层，然后注入化学浆液，使地层加固。
优化的，上述地铁隧道施工方法，所述预喷射的混凝土表面安装钢拱架之前，对预喷射的混凝土内表面做防水处理。
优化的，上述地铁隧道施工方法，所述防水处理包括在预喷射的混凝土内表面涂抹防水层，涂抹防水层后在防水层内壁上涂抹水泥层。
优化的，上述地铁隧道施工方法，所述二次喷射的混凝土和预喷射的混凝土内混合有尼龙线束，尼龙线束的长度大于0.5米。
优化的，上述地铁隧道施工方法，所述化学浆液由水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚混合组成，水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚的质量比为1.8∶0.9∶0.1∶0.05∶0.08∶0.01。
本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本申请的设计使用预支撑筒在挖掘时对隧道内壁进行支护，这样的方式可以在土方施工挖掘2米后再将预支撑筒挤压进1米后再进行预支护，相对于现有技术加快了施工速度。在开挖处将钢管打入地层，然后注入化学浆液，可以使得土层的牢固度增加，防止土层塌方，配合钢管预支撑的方式，本申请的设计中化学浆液优选使用水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚的质量比为1.8∶0.9∶0.1∶0.05∶0.08∶0.01的化学浆液，可以使得涂层更加牢固，粘合度更高。尼龙线束使得混凝土的支撑强度增加。
具体实施方式
本发明为一种地铁隧道施工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据地质调查和环境调查结果确定工程支护施工方案；
步骤2：根据确定的隧道横截面形状制作一个预支撑筒，预支撑筒的横截面与隧道横截面的尺寸以及形状相同，预支撑筒的长度根据开挖处地质确定，预支撑筒的长度低于15米；
步骤3：在预定的地铁隧道开挖处将预支撑筒通过压力设备压入开挖处的土质中；
步骤4：在预支撑筒形成的通道内开挖土质，将预支撑筒内的土质全部开挖；
步骤5：在预支撑筒内的土质开挖掘进2米后，将预支撑筒通过压力设备向隧道延伸方向压进1米，在开挖后的隧道洞壁挂网，挂网后进行预喷射混凝土，混凝土预喷射厚度大于8厘米；
步骤7：在预喷射的混凝土表面安装钢拱架，即在已开挖的隧洞断面按0.5-0.8米的间距安装钢拱架；
步骤8：在钢拱架与隧洞断面预喷射砼间塞垫刚性垫块并使它们紧密接触；
步骤9：在步骤8的基础上进行二次混凝土喷射，二次喷射的混凝土覆盖钢拱架；
步骤10：完成步骤9后重复步骤5至步骤9，直至隧道施工完毕。
所述预支撑筒通过压力设备压入开挖处的土质中之前，在开挖处将钢管打入地层，然后注入化学浆液，使地层加固。
所述预喷射的混凝土表面安装钢拱架之前，对预喷射的混凝土内表面做防水处理。所述防水处理包括在预喷射的混凝土内表面涂抹防水层，涂抹防水层后在防水层内壁上涂抹水泥层。
所述二次喷射的混凝土和预喷射的混凝土内混合有尼龙线束，尼龙线束的长度大于0.5米。所述化学浆液由水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚混合组成，水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚的质量比为1.8∶0.9∶0.1∶0.05∶0.08∶0.01。
本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本申请的设计使用预支撑筒在挖掘时对隧道内壁进行支护，这样的方式可以在土方施工挖掘2米后再将预支撑筒挤压进1米后再进行预支护，相对于现有技术加快了施工速度。在开挖处将钢管打入地层，然后注入化学浆液，可以使得土层的牢固度增加，防止土层塌方，配合钢管预支撑的方式，本申请的设计中化学浆液优选使用水泥、水玻璃、水、铝酸盐速凝剂、膨胀剂、纤维素醚的质量比为1.8∶0.9∶0.1∶0.05∶0.08∶0.01的化学浆液，可以使得涂层更加牢固，粘合度更高。尼龙线束使得混凝土的支撑强度增加。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。