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顶管的施工工艺类型很多，按照开挖工作面的施工方法，可以分为敞开式和封闭式两种。

1.手掘式顶管

手掘式顶管机也即是非机械的开放式（或敞口式）顶管机，适用于能自稳的土体中。在顶管的前端装有工具管，施工时，采用手工的方法来破碎工作面的土层，破碎辅助工具主要有镐、锹以及冲击锤等。如果在含水量较大的砂土中，需采用降水等辅助措施。

工人可以直接进入工作面挖掘，施工人员可随时观察土层与工作面的稳定状态，造价低、便于掌握，但效率低，将水位降低至管基以下0.5m后，方可施工。当土质比较稳定的情况下，首节管可以不带前面的管帽，直接由首节管作为工具管进行顶管施工，也是常用的一种顶管施工方法，也称为人工掘进顶管。

2.挤压式掘进顶管

挤压式掘进顶管一般适用于大中口径的管道，对潮湿、可压缩的黏性土、砂性土较为适宜。该方法设备简单、安全，又避免了挖装土的工序，比人工挖掘提率 1～2倍。它是将工作面用胸板隔开后，在胸板上留有一喇叭口形的锥筒，当顶进时将土体挤入喇叭口内，土体被压缩成从锥筒口吐出的条形土柱。待条形土柱达到长度后，再用钢丝将其割断，由运土工具吊运至地面。

3.机械开挖式顶管

机械开挖式顶管是在工具管的前方装有由电动机驱动的刀盘钻进挖土，被挖下来的土体由皮带运输机运出，从而代替了人工操作。一般适用于无地下水干扰、土质稳定的黏性土或砂性土层。

4.挤压土层式顶管

挤密土层式顶管前端的工具管可分为锥形和管帽形，仅适用于潮湿的黏土、砂土、粉质黏土，顶距较短的小口径钢管、铸铁管，且对地面变形要求不甚严格的地段。这种工具管安装在被顶管道的前方，顶进时，工具管借助千斤顶的顶力将管子直接挤入土层里，管子周围的土层被挤密实，常引起地面较大的变形。

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顶管施工的主要优点:

1、顶管施工可不阻断交通，不破坏道路和植被，因而可以避免开挖复施工所带来的居民生活和交通干扰，以及对环境建筑基础的破坏影响，，无噪音。

2、减少了开挖施工制的地下作业工程量，避免地下水作业的麻烦。加快了非开挖工程施工进度，缩短了施工工期，作业面小，综合施工成本低，它带来的是地下管线施工的一次技术革命。

3、在开挖施工难以进行或根本不允许进行的情况下，非开挖工程采用可使管线施工成为可能，并且可将管线设计在施工工程量经济合理的地点百穿过。

顶进过程中的平衡

顶管是利用主顶千斤顶及管道中继间千斤顶的推力，将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直顶推到接收坑，同时，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。顶管法有人工顶管与机械顶管之分：

人工顶管：施工人员位于所铺设管道的前端，直接与土体接触，采用人工挖土的方式破碎工作面的土体，工作面的土体为自然平衡，适于地层不含地下水(或已经采取降水处理)、工作面稳定、土体能够实现自支撑的情况下施工。存在地表沉降或地层坍塌的危险，对地面上铁路、公路等建筑物构成了威胁，同时，对施工人员的生命安全也构成了威胁。这种方法通常施工长度小于50米，适于在稳定的粘性土层施工。

机械顶管： 在所铺设的管道前端由顶管掘进机代替人工挖土，掘进机的前端封闭，将土体与施工人员及管道隔开，它在顶进操作时，掘进机与土体处于平衡状态，不会发生塌方、流沙、透水等危害人身事故，施工过程中不需降水，适于在各种土层中施工，不但适于粘性土层，也适于无粘性的松散土层，甚至在硬岩层及破碎岩层中也能正常顶进，顶进长度可达上千公里。

相比而言，机械顶管比人工顶管的优势更明显，顶进过程中沿线不须降水，顶进距离较长，适于穿越高速公路、铁路，也可以进行绕过障碍物的曲线顶管，适应的土质范围宽广。

机械顶管掘进机的基本原理是：先由工作坑中的主顶油缸推动顶管机前进，同时，刀盘旋转切削土体，切削下的碎土进入顶管机前端的土仓，土仓在顶管机推进时受到挤压，形成土压，这个土压与顶管机前端土层压力相等，达到平衡，所以不会发生土体的塌方，也不会发生前方土体的隆起，对于施工人员、设备及地面、地下的建筑物来讲都非常安全。

顶管机与周围土体的平衡是动态的，顶管机具有动态地控制这种平衡的能力。见图三，如果土仓压力过大，顶管机可以增加排土量，将多余的碎土排出，减小土仓压力，使土仓压力与土体压力仍然平衡；如果土仓压力过低，顶管机后部的顶进油缸向前推进.

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