頂管施工是一種不開挖或少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)，是借助頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走，一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。把工具管從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)，是一門涉及知識面廣、施工管理要求高的綜合性施工技術(shù)，采用哪種施工方法是根據(jù)工程特點(diǎn)、環(huán)境、地質(zhì)、施工條件等因素決定，施工前必須要充分了解地質(zhì)情況，選用與之適應(yīng)的頂管施工方法。

　　一、機(jī)械頂管施工的分類

　　(1) 按所頂進(jìn)的管子口徑大小分：大口徑、中口徑、小口徑和微型頂管四種。大口徑多指Ф2000mm以上的頂管，人可以在其中直立行走(近幾年西安地區(qū)Ф3500mm和4000mm大口徑電力、雨水頂管工程呈上升趨勢) 。中口徑頂管管徑多為1200～1800mm，人在其中需彎腰行走。小口徑頂管直徑為800～1000mm，人只能在其中爬行，有時甚至爬行都比較困難。微型頂管的直徑通常在800mm以下，最小的只有400mm。

　　(2) 按一次頂進(jìn)的長度分：普通距離頂管和長距離頂管。頂進(jìn)距離長短的劃分目前尚無明確規(guī)定，過去多指100m左右的頂管。目前，千米以上的頂管已屢見不鮮，可把500m以上的頂管稱為長距離頂管。

　　(3) 按頂管機(jī)的類型分：目前，頂管施工常采用的施工方法分為敞開人工手掘式和密封機(jī)械式頂管施工方法，其中機(jī)械式頂管施工常用的施工方法又有泥水平衡式和土壓平衡式兩種。

　　(4) 按管材分：鋼筋混凝土頂管、鋼管頂管、玻璃夾砂管頂管、球墨鑄鐵管頂管等。

　　(5) 按照機(jī)頭外形分：圓形、矩形

　　(6) 按頂進(jìn)管子軌跡的曲直分：直線頂管和曲線頂管。

　　二、機(jī)械頂管施工過程中設(shè)備的應(yīng)用

　　1、土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)工藝原理:

　　刀盤切削開挖面的泥土，破碎的泥土通過刀盤開口進(jìn)入土倉，泥土落到土倉底部后通過螺旋輸送機(jī)運(yùn)到皮帶輸送機(jī)上，然后輸送到停在軌道上的渣車上。頂管機(jī)在推進(jìn)油缸的作用下向前推進(jìn)。

　　2、泥水平衡頂管機(jī)

　　泥水平衡頂管機(jī)可在地下水壓力較高及土質(zhì)變化較大的條件下使用，一般管徑在Φ800～Φ4000mm之間，(目前北京地區(qū)最小管徑為Φ400mm)泥水平衡機(jī)械頂管施工對所施工頂管周圍土體擾動小，易控制地面沉降，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出土作業(yè)，頂進(jìn)速度較快;操作方便，主軸密封可靠，使用壽命長，適合長距離頂管施工。

　　3、巖石頂管機(jī)

　　適用于巨卵石、巖盤的頂管機(jī)特點(diǎn)：

　　(1)適用于各種土質(zhì)條件，通過更換單盤能夠適用于各種土層。

　　(2)功率大，具有二次破碎能力。

　　(3)利用電機(jī)變頻技術(shù)，刀盤轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)。

　　三、頂管施工設(shè)備及其配件在施工中的作用

　　1、刀盤作用：

　?、匍_挖功能(刀盤旋轉(zhuǎn)時，刀具切削開挖面的土體，對開挖面進(jìn)行開挖，開挖后的渣土通過刀盤的開口進(jìn)入土倉。

　?、诜€(wěn)定功能：支撐開挖面，具有穩(wěn)定開挖面的功能;

　?、蹟嚢韫δ埽旱侗P對渣土進(jìn)行攪拌，渣土就具有塑性和流動性，刀盤的刀的選用由地層決定，不同的堅(jiān)硬程度決定了采用的材質(zhì)及形式。

　　2、穿墻止水環(huán)

　　穿墻止水環(huán)安裝在工作井預(yù)留洞口，具有防止地下水，泥砂和觸變泥漿從管節(jié)與止水環(huán)之間的間隙流到工作井。地下水豐富、壓力大、或管道埋深較深時，壓板可加工成鉸接，防止止水橡膠因地下水壓力過大往外翻出。

　　3、泥漿系統(tǒng)

　　主要設(shè)備：進(jìn)、排泥漿泵，泥漿管、泥漿處理裝置等。

　　排泥系統(tǒng)的兩個作用是：排泥、平衡地下水壓力。

　　4、觸變泥漿系統(tǒng)

　　主要設(shè)備：由拌漿、注漿和管道三部分組成。

　　作用：減少頂進(jìn)過程中的管節(jié)與土體的摩擦力，提高排泥攜帶能力。

　　5、測量系統(tǒng)

　　主要設(shè)備：激光經(jīng)緯儀、測量靶和監(jiān)視器組成。

　　作用：監(jiān)視頂管施工過程中頂管機(jī)推進(jìn)軸線偏差。

　　6、糾偏系統(tǒng)

　　主要設(shè)備：糾偏千斤頂、油泵站、位移傳感器和傾斜儀組成。

　　作用：控制頂管施工中的頂進(jìn)方向。

　　7、中繼間

　　主要設(shè)備：小千斤頂、外殼體、液壓泵站。

　　作用：將整段管道分段推進(jìn)減少主推頂力。