1、人工手掘式顶管施工常用的施工方法： 人工手掘式顶管施工常用的施工方法： 敞开式、气压法式。 敞开式、气压法式。 2、机械式顶管施工常用的施工方法： 机械式顶管施工常用的施工方法： 泥水平衡式和土压平衡式。 泥水平衡式和土压平衡式。 3、其他顶管施工方法： 其他顶管施工方法： 水冲枪式。 水冲枪式。 4、顶管施工常用的管材： 顶管施工常用的管材： 钢筋混礙土管、钢管、夹砂玻璃钢管。 钢筋混礙土管、钢管、夹砂玻璃钢管。 5、管材外型： 管材外型： 圆型、矩型。 圆型、矩型。
1.2 顶管施工的适应性
顶管施工是一门涉及知识面广、施工 顶管施工是一门涉及知识面广、 管理要求高、施工作业要求严的综合性施 管理要求高、 工技术，最突出的特点是适应性。 工技术，最突出的特点是适应性。 顶管施工采用何种施工方法是根据工 程的特点、环境、地质、施工条件等因素 程的特点、环境、地质、 决定，所以各种顶管方法都有其局限性。 决定，所以各种顶管方法都有其局限性。
但在含泥量少、地下水丰富的卵石和贝壳较 多的地层、粗砾石层和覆土较薄的地层采用泥水 平衡顶管较难。遇到覆土层过薄，或者遇上渗透 系数大含泥量少的砾石、卵石层，虽然顶管机有 破碎功能，但泥浆通过泥土仓向外土层渗透，泥 水无法循环，作业将受阻。
只要在前期工作中充分了解地质的变化， 在不同的地质采用不同的工艺，对有弱岩地段 事先配装贝壳先行刀，对有障碍物的地层在顶 进前清理完成，对少量的中风化及微风化的地 层采用冲孔桩方式破碎岩层等技术措施，可以 顺利完成多变地质的顶管施工。 终观以上所述，泥水平衡顶管施工可以适 应多种变化地层施工。
N=25▼
N = 24 ▼
N = 25 ▼
18
N=22▼
1 1 . 65
N = 2 4▼
N=31▼ 12.10
N = 36 ▼ 1 2 . 15
1 2 . 05
N = 30 ▼
N =2 8 ▼ 1 2. 2 5
1 2. 0 5
15
钻 孔 深 度 (m) 钻 孔 间 距 (m)
11. 65 7.97
1 2.10 15. 48
1.3、 1.3、顶管施工基本原理
顶管施工是从地面开挖两个基坑井， 顶管施工是从地面开挖两个基坑井，然后 管节从工作井安放， 管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间 的顶推机械的顶进， 的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口 穿出，穿越土层到达接收井的预留口边， 穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后 通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。 通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。
泥水平衡顶管施工示意图
泥水平衡式顶管施工是机械密封式顶管 施工最常用的一种，泥水平衡式顶管施工适 用于大于内径DN600管道顶进施工。 用于大于内径DN600管道顶进施工。 顶管施工时，在主顶千斤顶推动管道向 前进。推进过程中通过顶管机的刀盘切削土 体，切削下来的土体挤压在泥土仓内，通过 刀盘的转动搅拌均匀进入泥水仓与与进浆管 送入的泥浆搅拌成浓的泥浆，再通过排浆管 道将浓泥浆排出机头。
目前使用较多的机械式顶管施工方法是 泥水平衡式顶管施工，顶进速度快， 泥水平衡式顶管施工，顶进速度快，外径 Ø4140管道顶进一天可达15m，最快的一天顶 4140管道顶进一天可达15m， 管道顶进一天可达15m 进30m，所以泥水平衡式顶管施工也适应长距 30m， 离、超大直径的顶管施工。 超大直径的顶管施工。 下面着重分析泥水平衡式顶管施工。 下面着重分析泥水平衡式顶管施工。
敞开式人工顶管的优点， 敞开式人工顶管的优点，可在密封机械 顶管机无法顶进的地层施工， 顶管机无法顶进的地层施工，如穿越地层部 分有中 微风化岩层短距离顶进， 分有中、微风化岩层短距离顶进，以及管道 短距离顶进 轴线上可能存在大的石块 桩基础等不明障 石块、 轴线上可能存在大的石块、桩基础等不明障 碍物地层，缺少水资源的特殊条件等可采用 碍物地层，缺少水资源的特殊条件等可采用 人工顶管。 人工顶管。敞开式人工顶管一般顶进距离不 顶速慢，轴线控制变化较大， 长，顶速慢，轴线控制变化较大，施工成本 较低。 较低。 顶进开挖前必须通风， 顶进开挖前必须通风，要进行毒气控测 措施，防止地层含有毒气体伤及施工人员。 措施，防止地层含有毒气体伤及施工人员。
二、顶管施工的分类
广东近几年在非开挖顶管施工方面的 发展也初见成效， 发展也初见成效，为了更好地推进顶管施 工的应用， 工的应用，现以常用的几种常用顶管机加 以分析和选型。 以分析和选型。 顶管施工常采用的施工方法： 顶管施工常采用的施工方法： 1、敞开人工手掘式 2、气压法 3、密封机械式
2.1、 2.1、顶管施工的分类
特别在广东省内，由于地质条件复杂， 特别在广东省内，由于地质条件复杂， 同一埋深的地层中往往有多种地质出现。顶 同一埋深的地层中往往有多种地质出现。 管施工技术要求高、实施难度大。随着社会 管施工技术要求高、实施难度大。 的发展、环境的保护和文明施工的要求，促 的发展、环境的保护和文明施工的要求， 使近年来我国顶管施工工程技术高速发展， 使近年来我国顶管施工工程技术高速发展， 并已形成了一个新兴的产业。 并已形成了一个新兴的产业。顶管施工技术 应用前景广阔，经济效益和社会效益巨大。 应用前景广阔，经济效益和社会效益巨大。
泥土仓 格栅孔
在硬质泥岩地层和强风化岩层顶进时， 在硬质泥岩地层和强风化岩层顶进时，刀 盘也需配置具有高强的先行贝壳合金刀和多重 合金刮刀对弱岩层切削， 合金刮刀对弱岩层切削，同时泥水循环的泥水 可通过格栅孔进入泥土仓和刀盘前面， 可通过格栅孔进入泥土仓和刀盘前面，减少合 金刀干磨。 金刀干磨。
在穿越浅覆土河道时， 在穿越浅覆土河道时， 可在河道堆载砂包，增加其 可在河道堆载砂包， 覆土量。也可以在管道内前 覆土量。 段堆载重物增加重量，防止 段堆载重物增加重量， 管道上浮。 管道上浮。
施工前必须要充分了解地质情况，选用 施工前必须要充分了解地质情况， 与之适应的顶管施工方法。特别是广东省内 与之适应的顶管施工方法。 复杂地层， 复杂地层，一段顶管施工可能多种地层同时 出现，甚至可能出现不同的障碍物，所以在 出现，甚至可能出现不同的障碍物， 不同的地质情况取用不同的施工工艺。 不同的地质情况取用不同的施工工艺。
在高粘性的土层采用泥水平衡顶进时，需 将部分循环泥水引入泥土仓内，减少粘土粘附 在在刀盘刀架上，避免产生刀盘形成泥饼。
进浆格栅冲 洗处， 洗处，防止粘 土粘附阻塞格 栅孔
泥土仓
在纯中、粗砂层顶进循环泥浆浓度小于 在纯中、 1.10时 排渣土时砂土易沉积堵管。 1.10时，排渣土时砂土易沉积堵管。泥水循环 的泥水可通过格栅孔进入泥土仓， 的泥水可通过格栅孔进入泥土仓，不能很好地 起到护壁和作用， 起到护壁和作用，所以在纯砂层顶管时宜提高 进浆泥水的比重，控制在1.10 1.12之间 1.10～ 之间。 进浆泥水的比重，控制在1.10～1.12之间。
30
ZK1 2 9 .6 4
ZK2 2 9 . 84
Z K3 3 0 .2 9
1. 2 0
1
▽
1 .6 0 ▽
素填土 2.00
2. 2 0
1
1.50 ▽
素填土 1 . 50
1.40 1.40 ▽ 1.70
1.20 ▽ 1 . 80 ▽
1 .2 0 1 . 80 ▽ 2 . 00
1 . 10 ▽ 1 .8 0
泥水平衡顶管施工适应的土质：
泥水平衡式顶管适应的土质范围更广， 如高地下水软弱地层，淤泥质土、粘土层、 粉土层、中粗砂层，以及软岩地层也适用； 粉土层、中粗砂层，以及软岩地层也适用； 同时平衡式顶管掘进机有简易的破碎功 能，有部分块石或卵石的土体也可以施工。
2.4特殊地质顶管施工采用的施工方法 2.4特殊地质顶管施工采用的施工方法
2.2机械式顶管施工常用的施工方法： 2.2机械式顶管施工常用的施工方法： 机械式顶管施工常用的施工方法
泥水平衡式和土压平衡式。 泥水平衡式和土压平衡式。
土压平衡顶管机
泥水平衡顶管机
2.3、 2.3、机械式顶管施工
土压平衡式和泥水平衡 式顶管施工是常用的机械密 封式顶管施工，主要是在顶 进过程中利用大刀盘及仿形 刀盘对机头正面土体的全端 面切削，利用主顶设备把机 头向前推进，把切削下来的 泥土挤进机头土仓内，在顶 管机的刀盘及搅拌杆的搅拌 均匀，泥浆在土压仓通过排 泥系统排出渣土。
高 程 (m)
33
ZK4 3 0 . 51 Z K5 30 . 7 4 Z K6 3 0 .9 6 ZK7 31 . 2 0 Z K8 3 2 .6 4 Z K9 32 . 1 2 ZK10 3 2. 5 7 Z K 11 32.97 Z K 13 33.80 ZK14 3 3. 9 1 1. 2 0 1. 1 0 1 .3 0 ▽ ▽ 2. 0 0 N =2 3 ▼ 2. 2 0 N = 25 ▼ N = 25 ▼ 粉质粘土 6. 0 0 N =2 4 ▼ N= 2 4 ▼ N =2 5 ▼ N= 2 4 ▼ N =2 5 ▼ N =2 7 ▼ N= 2 6 ▼ 1 2 .1 5 N = 2 8▼ 12 . 1 5 N = 26 ▼ N = 29 ▼ 1 2. 0 5 1 2. 3 5 12 . 1 5 6. 5 0 N = 20 ▼ N = 21 ▼ N =2 4 ▼ 7 .5 0 N = 2 3▼ N = 23 ▼ 砂 质 N = 24 ▼ 粘性土 N= 2 9 ▼ N = 28 ▼ 12 . 1 5 1 2. 0 5 N = 19 ▼ 7 .5 0 N= 2 4 ▼ N = 2 0▼ N= 2 4 ▼ 6. 5 0 N = 21 ▼ 1 .5 0 ▽ 2. 2 0 N = 2 6▼ 5 .8 0 ▽ 2.20 N = 24 ▼ N= 2 5 ▼ ▽ 2.20
土压平衡式通过控制 螺旋出土器排土量或顶管 机前进速度来平衡地下水 和土压力， 和土压力，使此土压力与 切削面前方的静止土压力 和地下水压力保持平衡， 和地下水压力保持平衡， 保证开挖面的稳定； 保证开挖面的稳定；