泥浆平衡主要用于铺设直径为800毫米—3000毫米的水泥管或钢管,穿越山区、高速公路、建筑物和河流,无需开挖。
其技术原理是:泥水平衡顶管是利用泥水平衡填料进行施工,利用顶管器泥仓内的土压力平衡有顶管器的土层的土压力和地下水压力,利用排出的泥水输送废弃土的顶管施工技术。顶进采用单步或两步作业法,同时用切割刀头将机械或液压平衡的工作面破碎,破碎后的土通过液压方法从刀头和导向头后面的破碎室或泥室不断排出到地表。
随着现代文明意识和环境保护意识的逐步增强,各类管线施工开挖路面造成的社会问题、交通问题和环境污染越来越受到人们的重视。限制城市开挖施工的法律法规陆续出台。利用非开挖泥水平衡顶管技术穿越街道和其他障碍物的施工方法在世界范围内得到了广泛应用,是不破坏地形和保护环境的最理想的施工方法。
泥水平衡顶管和泥水平衡盾构最大的区别是隧道支撑。屏蔽方法通过管件组装形成支撑结构,顶管使用预制管段连接形成支撑结构。另外,盾构法施工的盾构机都是比较复杂的,而用顶管法施工的机器都是比较简单的工具管,它们的破土方法可能相同。
泥水盾构通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)用来稳定开挖面。机械盾构机刀盘背面,刀盘后面有密封隔板。由水、粘土及其添加剂混合而成的泥水通过输送管道压入泥水仓。当泥水充满整个泥水仓并有一定压力时,形成泥水压力室。挖出的泥土和泥浆混合,用泥浆泵输送到洞外的分离厂,分离出的泥浆可以重复使用。
土压力平衡型盾构机是以土料(必要时改良泡沫等土壤的介质)为稳定开挖面的介质,在刀的后隔板和开挖面之间形成土室,刀的旋转开挖增加土料,螺旋输送机旋转土孔。土壤室内土压力可由刀转及螺旋输出机出容积(转速)控制。可以通过泥水的加压作用和压力维持机构,这样就可以保持开挖面的稳定。