随着工具管的推进,刀盘在不断转动,进泥管不断供泥水,排泥管不断将混有弃土的泥水排出泥水舱。泥水舱要保持一定的压力。使刀盘在有泥水压力的情况下向前钻进。
泥水平衡工具管的基本原理是泥水护壁,在泥水式顶管施工中,要使挖掘面保持稳定,必须向泥水舱注入一定压力的泥水。泥水在压力作用下向土体内部渗透,在开挖面形成一层泥皮。泥皮的作用,一方面阻止泥水继续向土体内部渗漏,另一方面,泥水的压力通过泥皮作用在开挖面防止坍塌。要求泥水密度必须大于1.03.施工过程须注意的问题:
(1)当掘进机停止工作时,一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。不然。挖掘面就会失稳,尤其是在出洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。
(2)在掘进工程中,应注意观察地下水压力的变化,并及时采取相应的措施和对策,只有这样,才能保持挖掘面的稳定。
(3)在顶进过程中,随时要注意挖掘面是否稳定,要不是检查泥水的浓度和相对密度是否正常,还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。
继盾构施工法之后发展起来的顶管施工法至今已经有近百年的历史。在机械技术并不发达的年,由于施工条件的限制,在顶管施工中所采用的管道一般管径都为2~3米。用于穿越施工的管道直径过长或过短,对工程本身会带来非常大的难度,施工人员的安全性也会相应降低。随着科学技术的不断发展、信息交流的便利性也大大提高,国外的先进顶管施工方法逐渐被国人所接触、学习。越来越多的顶管施工工程队开始乐于采用更加便捷,更加安全的施工方法,这为顶管施工带来了更多的可能性。
在我国经济高速增长的支持下,顶管技术的发展将面临前所未有的机遇,在加快引进国外先进技术的基本上,努力消化创新,加强研发和人才培养, 其前景是非常乐观的。纵观国内外顶管技术的发展,发展方向将是多元化和多样化。 在顶管直径方面,除了向大口径管的顶进发展以外,也向小口径管的顶进发展。目前顶管技术小顶进管的口径只有75mm,大的已达到5m(德国),大口径顶管有取小型盾构的趋势。在适应性方面,发展宽范围、全土质型顶管机是必然趋势,适应范围将大为延伸,从N值为极小的土到N 值为五十多的砾石,直至轴压强度达两百 MPa的岩石。将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和现化控制理论与机械、液压技术综合的运用于顶管机械上是顶管技术的发展趋势。数字化、信息化、智能型顶管机的研制将得到更多的关注,纠偏精度、自动化程度也将得到大力提高。在不久的将来,一些全自动、高精度的掘进机会成为施工机械的主流。