據介紹，目前，頂管施工常采用的施工工法分為敞開(kāi)人工手掘式（開(kāi)放型）和密封機械式頂管（密封型）施工方法，其中機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，頂管施工常用的管材有砼管、鋼管、玻璃夾砂鋼管。施工所采用的主要設備為信息化及全自動(dòng)化泥水平衡頂管機。

　　1、開(kāi)放型刃口推進(jìn)工法

　　刃口式推進(jìn)工法的掘進(jìn)機結構較簡(jiǎn)單，其刃口部分（即機頭）加工簡(jiǎn)便，可以根據土質(zhì)條件加工成全敞開(kāi)式、半敞開(kāi)式或活瓣式，一般稱(chēng)之為敞開(kāi)式掘進(jìn)機。

　　刃口式推進(jìn)工法可適用于軟土地層中、地下水位以上黃土地層中、地下水位以上強風(fēng)巖地層中。

　　刃口式推進(jìn)工法的特點(diǎn)是施工成本低，在頂進(jìn)過(guò)程中如遇前方障礙物可立即采用人工方式排除；其缺點(diǎn)是頂進(jìn)管徑應大于Φ800mm，否則不便于人員進(jìn)出；頂進(jìn)距離不宜過(guò)長(cháng)，一般對于Φ800mm頂管、其頂進(jìn)距離不宜超過(guò)150m，管徑較大時(shí)可適當延長(cháng)頂進(jìn)距離；同時(shí)在管內應設置照明、通風(fēng)和通訊設備；由于是采用敞開(kāi)式或半敞開(kāi)式取土，頂進(jìn)完成后地表均有沉降現象，不適用于已建成的建筑物區域，一般在類(lèi)似于農田對地面沉降要求不嚴格的情況下或隨新建市政道路工程同時(shí)施工的情況下采用。此種機型的缺點(diǎn)是頂速慢、遇到流砂層時(shí)難以控制出土量，因此沉降也是大于以下所述幾種頂管掘進(jìn)機。

　　刃口式推進(jìn)工法在我國東南沿海海相沉積的淤泥質(zhì)粘土中應用較廣泛，由于土質(zhì)較軟、孔隙比大，切削和頂進(jìn)都較容易，其機頭一般加工成半敞開(kāi)式或活瓣式，讓二分之一或更少的軟土被取出，其余的土被擠壓至管徑周邊，這樣可減少取土量、阻止地表沉降，并加快了頂進(jìn)速度；再者在這類(lèi)土中頂進(jìn)可省去管壁注漿。

　　在黃土或強風(fēng)巖中頂進(jìn)時(shí)，由于土體摩擦力較大，為便于頂進(jìn)，應采用全敞開(kāi)式掘進(jìn)機，并應在管壁周邊進(jìn)行注漿潤滑。

　　刃口推進(jìn)工法適于頂進(jìn)管徑規格為Φ800~3000mm。

　　2、封閉型泥水推進(jìn)工法

　　泥水推進(jìn)工法有如下特點(diǎn)：

　?、磐ㄟ^(guò)刀盤(pán)以及頂速平衡正面土壓力，調節循環(huán)水壓力用以平衡地下水壓力；

　?、撇捎昧黧w輸送切削入泥倉的土體，頂進(jìn)過(guò)程中不間斷，施工速度快；

　?、菬o(wú)需地基改良或降水處理，施工后地表沉降小。

　　泥水式推進(jìn)工法所采用的掘進(jìn)機常用的有刀盤(pán)可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機和偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機。

　　2.1刀盤(pán)可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機

　　如需穿越建筑物、構造物、埋設物等對地面沉降要求很小的情況下，可采用刀盤(pán)可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機，此種機頭的刀盤(pán)是一個(gè)直徑比掘進(jìn)機前殼體略小的具有一定剛度的圓盤(pán)。圓盤(pán)中還嵌有切削刀和刀架。刀盤(pán)和切削刀架之間可以同步伸縮，也可以單獨伸縮。而且，不論刀盤(pán)停在哪一個(gè)位置上，切削刀架都可以把刀盤(pán)的進(jìn)泥口關(guān)閉。刀盤(pán)加壓裝置是安裝在主軸中的油缸，刀架伸縮油缸則安裝在刀盤(pán)加壓裝置的上方。刀盤(pán)可伸縮式掘進(jìn)機的工作原理如下：刀盤(pán)前土壓力過(guò)小時(shí)，它就往前伸；刀盤(pán)前土壓力過(guò)大時(shí)，它就往后退。刀盤(pán)前伸時(shí)，應減小進(jìn)泥口開(kāi)度并加快推進(jìn)速度；刀盤(pán)后退時(shí)，應加大進(jìn)泥口開(kāi)度并降低頂速。這樣，就可使刀盤(pán)前的土壓力控制在設定的范圍內。使用此種掘進(jìn)機頂進(jìn)施工時(shí)地面隆沉極小，優(yōu)秀的操作人員可使地面隆沉控制在10mm以?xún)?。由于采用了泥水作為運輸介質(zhì)，在頂進(jìn)的過(guò)程中無(wú)需停頓出泥，因此它的頂速也很快，24小時(shí)可頂進(jìn)20-30米。缺點(diǎn)也很明顯：由于進(jìn)泥口開(kāi)度限制，在含有直徑大于6cm卵石的地層中無(wú)法施工，同時(shí)需對泥漿進(jìn)行二次分離處理。

　　2.2偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機

　　對于土質(zhì)為強風(fēng)化巖的情況下，我們可采用偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機。此機與普通泥水掘進(jìn)機的最大不同點(diǎn)是其頭部。殼體內的泥土倉是一個(gè)前面大、后面小的喇叭口，喇叭口的內壁是用耐磨焊條堆焊的一圈環(huán)形焊縫。安裝在殼體泥土倉內的是一個(gè)前面小、后面大的錐體，錐體上也堆有一圈環(huán)形焊縫。切削刀呈輻條形焊接在該錐體上，且略微向前傾斜。刀盤(pán)的正面焊有堅固而且耐磨的切削刀頭，所有這些構成一個(gè)刀盤(pán)。這樣，在掘進(jìn)機工作時(shí)，刀盤(pán)一邊旋轉切削土體的同時(shí)還一邊作偏心運動(dòng)把石塊軋碎。被軋碎的石塊只有比泥土倉與泥水倉聯(lián)接的間隙小才能進(jìn)入掘進(jìn)機的泥水倉，然后從排泥管中被排出。另外，由于刀盤(pán)運動(dòng)過(guò)程中，泥水倉和泥土倉中的間隙也不斷的由最小變到最大這樣循環(huán)變化著(zhù)，因此，它除了有軋碎小塊石頭的功能以外還始終能保證進(jìn)水泵的泥水能通過(guò)此間隙到達泥土倉中，從而保證了掘進(jìn)機不僅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情況下，刀盤(pán)每分鐘能旋轉4-5轉，每當刀盤(pán)旋轉一圈時(shí)，偏心的軋碎動(dòng)作達20-23次。由于此機型有以上這些特殊的構造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘進(jìn)機中最大的，破碎的最大粒徑可達掘進(jìn)機直徑的40-45%之間，破碎的卵石強度可達200MPa。此機型在頂管掘進(jìn)過(guò)程中有如下特點(diǎn)：

　?、潘鼛缀跏侨珨嗝嫒临|(zhì)的掘進(jìn)機。它可以在N值從0-15的粘土，N值1-50的砂土以及N值10-50的卵礫石層等地層中使用，而且推進(jìn)速度不會(huì )有太大的變化；

　?、破扑榱酱?，其破碎粒徑可達掘進(jìn)機直徑的40-45%之間；⑶施工精度高，施工后的偏差極??；

　?、扔捎诰哂衅倪\動(dòng)，進(jìn)土的間隙又比較小，即使用清水作為進(jìn)水，也能保持挖掘面的穩定；

　?、煽梢赃M(jìn)行長(cháng)距離頂進(jìn)，也可用于曲率半徑比較小的曲線(xiàn)頂進(jìn)；⑹施工速度快，每分鐘可進(jìn)尺100-180mm之間；

　?、藱C具結構緊湊、維修保養簡(jiǎn)單、操作方便。無(wú)論在工作坑中安裝還是在接收井中拆除都很方便；

　　泥水式推進(jìn)工法適于頂進(jìn)管徑規格為Φ600~3000mm。

　　3、封閉型土壓式推進(jìn)工法

　　土壓式推進(jìn)工法有如下特點(diǎn)：

　?、磐ㄟ^(guò)向切削倉內注入一定比例的混合材料，使得充滿(mǎn)泥倉的泥土混合體平衡正面土壓力以及地下水壓力；

　?、茻o(wú)需泥漿泵等后部配套裝置，整機造價(jià)低廉；

　?、菬o(wú)需泥漿處理，施工成本低。

　　土壓式推進(jìn)工法所采用的頂管掘進(jìn)機可根據機頭所載刀盤(pán)數量分為單刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機和多刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機。

　　3.1單刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機

　　單刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?、胚m用的土質(zhì)范圍非常廣，除巖石外的其他類(lèi)土質(zhì)均適用，且不需采用其他輔助手段；

　?、剖┕ず蟮孛娉两敌?；

　?、菞壨恋奶幚肀容^簡(jiǎn)單

　?、瓤稍趶屯翆觾H為管外徑0.8倍的淺土層中施工；

　?、捎型晟频耐馏w改良系統和具有良好的土體改良功能；

　?、书_(kāi)口率達100％，土壓力更切合實(shí)際。

　　3.2多刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機

　　多刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機把通常的全斷面切削刀盤(pán)改成四個(gè)獨立的切削攪拌刀盤(pán)，所以它尤其適用于軟粘土層中頂管施工。如果在泥土倉中注入些粘土，它也能用于砂層中頂管施工。另外，由于此機采用了先進(jìn)的土壓平衡原理，采用此機進(jìn)行頂管施工后，對地面及地下的建筑物、構造物、埋設物的影響較小。用它可以安全地穿越公路、鐵路、河川、房屋以及各種地下公用管線(xiàn)。其最小覆土深度可以相當于一倍管外徑左右。從無(wú)數的施工實(shí)例證明，用此機進(jìn)行頂管施工作業(yè)，不僅安全、可靠，而且施工進(jìn)度快、效率高。與單刀盤(pán)土壓平衡掘進(jìn)機相比，此機具有價(jià)格低廉、結構緊湊、操作容易、維修方便和質(zhì)量輕等特點(diǎn)。另外，它排出的土可以是含水量很少的干土或含水量較多的泥漿。它與泥水式頂管施工相比，最大的特點(diǎn)是排出的土或泥漿一般都不需要再進(jìn)行泥水分離等二次處理。施工占地小，對周?chē)h(huán)境污染也很少。如采用皮帶輸送機或螺旋出土機（如圖4.2.2）方式出土，頂進(jìn)效率會(huì )更高，平均24小時(shí)可頂進(jìn)15-20米。但是它的缺點(diǎn)也很明顯，由于不是全斷面切削，切削不到的部分只能通過(guò)擠壓進(jìn)入機頭，因此迎面頂力較大。

　　土壓式推進(jìn)工法適用于施工管徑規格為Φ1000~3000mm。

　　4、封閉型泥濃式推進(jìn)工法

　　泥濃式推進(jìn)工法具有如下特點(diǎn)：

　?、趴梢圆患悠扑榈呐懦隹讖郊s為掘進(jìn)機直徑1/3的卵礫石；

　?、撇捎昧硕巫{方法，大大的減少了磨阻力，適合長(cháng)距離頂進(jìn)。

　　泥濃式頂進(jìn)工法所采用的頂進(jìn)掘進(jìn)機制造工藝較復雜且精良，在頂進(jìn)過(guò)程中頂進(jìn)操作人員處于頂進(jìn)管道中，目前此施工工法在日本應用較廣泛，在中國臺灣也有應用報道。

　　此工法在頂進(jìn)過(guò)程中，將廢棄物分成兩部分通過(guò)不同的方式排至地表后再外運處理。通過(guò)泥漿將頂進(jìn)中所遇到的粘粒、砂礫等細小顆粒排至泥漿處理設備中，經(jīng)泥漿處理設備二次分離處理后，粗顆粒部分由泥漿運輸車(chē)外運，余下的優(yōu)質(zhì)泥漿再次循環(huán)利用；頂進(jìn)中遇到的卵礫石、塊石等粗大顆粒物儲存于儲存槽中，經(jīng)管道運輸至工作井內，再由門(mén)架吊至地表后外運。

　　因此泥濃式頂進(jìn)工法適用的土質(zhì)條件較廣泛，除巖石外所有土質(zhì)條件均可適用。它適用頂進(jìn)管徑規格為Φ700~2200mm。