據(jù)介紹，目前，頂管施工常采用的施工工法分為敞開人工手掘式（開放型）和密封機(jī)械式頂管（密封型）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，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(shè)備為信息化及全自動(dòng)化泥水平衡頂管機(jī)。

　　1、開放型刃口推進(jìn)工法

　　刃口式推進(jìn)工法的掘進(jìn)機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其刃口部分（即機(jī)頭）加工簡(jiǎn)便，可以根據(jù)土質(zhì)條件加工成全敞開式、半敞開式或活瓣式，一般稱之為敞開式掘進(jìn)機(jī)。

　　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(qiáng)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(yīng)大于Φ800mm，否則不便于人員進(jìn)出；頂進(jìn)距離不宜過(guò)長(zhǎng)，一般對(duì)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(dāng)延長(zhǎng)頂進(jìn)距離；同時(shí)在管內(nèi)應(yīng)設(shè)置照明、通風(fēng)和通訊設(shè)備；由于是采用敞開式或半敞開式取土，頂進(jìn)完成后地表均有沉降現(xiàn)象，不適用于已建成的建筑物區(qū)域，一般在類似于農(nóng)田對(duì)地面沉降要求不嚴(yán)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(jī)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(jī)。

　　刃口式推進(jìn)工法在我國(guó)東南沿海海相沉積的淤泥質(zhì)粘土中應(yīng)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(jī)頭一般加工成半敞開式或活瓣式，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；再者在這類土中頂進(jìn)可省去管壁注漿。

　　在黃土或強(qiáng)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(yīng)采用全敞開式掘進(jìn)機(jī)，并應(yīng)在管壁周邊進(jìn)行注漿潤(rùn)滑。

　　刃口推進(jìn)工法適于頂進(jìn)管徑規(guī)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)刀盤以及頂速平衡正面土壓力，調(diào)節(jié)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(cāng)的土體，頂進(jìn)過(guò)程中不間斷，施工速度快；

　　⑶無(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(jī)常用的有刀盤可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機(jī)和偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機(jī)。

　　2.1刀盤可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機(jī)

　　如需穿越建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物等對(duì)地面沉降要求很小的情況下，可采用刀盤可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機(jī)，此種機(jī)頭的刀盤是一個(gè)直徑比掘進(jìn)機(jī)前殼體略小的具有一定剛度的圓盤。圓盤中還嵌有切削刀和刀架。刀盤和切削刀架之間可以同步伸縮，也可以單獨(dú)伸縮。而且，不論刀盤停在哪一個(gè)位置上，切削刀架都可以把刀盤的進(jìn)泥口關(guān)閉。刀盤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加壓裝置的上方。刀盤可伸縮式掘進(jìn)機(jī)的工作原理如下：刀盤前土壓力過(guò)小時(shí)，它就往前伸；刀盤前土壓力過(guò)大時(shí)，它就往后退。刀盤前伸時(shí)，應(yīng)減小進(jìn)泥口開度并加快推進(jìn)速度；刀盤后退時(shí)，應(yīng)加大進(jìn)泥口開度并降低頂速。這樣，就可使刀盤前的土壓力控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。使用此種掘進(jìn)機(jī)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以內(nèi)。由于采用了泥水作為運(yùn)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(duì)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(jī)

　　對(duì)于土質(zhì)為強(qiáng)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(jī)。此機(jī)與普通泥水掘進(jìn)機(jī)的最大不同點(diǎn)是其頭部。殼體內(nèi)的泥土倉(cāng)是一個(gè)前面大、后面小的喇叭口，喇叭口的內(nèi)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(cāng)內(nèi)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。刀盤的正面焊有堅(jiān)固而且耐磨的切削刀頭，所有這些構(gòu)成一個(gè)刀盤。這樣，在掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，刀盤一邊旋轉(zhuǎn)切削土體的同時(shí)還一邊作偏心運(yùn)動(dòng)把石塊軋碎。被軋碎的石塊只有比泥土倉(cāng)與泥水倉(cāng)聯(lián)接的間隙小才能進(jìn)入掘進(jìn)機(jī)的泥水倉(cāng)，然后從排泥管中被排出。另外，由于刀盤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，泥水倉(cāng)和泥土倉(cāng)中的間隙也不斷的由最小變到最大這樣循環(huán)變化著，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(dá)泥土倉(cāng)中，從而保證了掘進(jìn)機(jī)不僅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情況下，刀盤每分鐘能旋轉(zhuǎn)4-5轉(zhuǎn)，每當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，偏心的軋碎動(dòng)作達(dá)20-23次。由于此機(jī)型有以上這些特殊的構(gòu)造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘進(jìn)機(jī)中最大的，破碎的最大粒徑可達(dá)掘進(jìn)機(jī)直徑的40-45%之間，破碎的卵石強(qiáng)度可達(dá)200MPa。此機(jī)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(jī)。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酱螅淦扑榱娇蛇_(dá)掘進(jìn)機(jī)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\(yùn)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(wěn)定；

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

　?、藱C(jī)具結(jié)構(gòu)緊湊、維修保養(yǎng)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(guī)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(cāng)內(nèi)注入一定比例的混合材料，使得充滿泥倉(cāng)的泥土混合體平衡正面土壓力以及地下水壓力；

　　⑵無(wú)需泥漿泵等后部配套裝置，整機(jī)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(jī)可根據(jù)機(jī)頭所載刀盤數(shù)量分為單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)和多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)。

　　3.1單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)

　　單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)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

　　⑷可在復(fù)土層僅為管外徑0.8倍的淺土層中施工；

　　⑸有完善的土體改良系統(tǒng)和具有良好的土體改良功能；

　?、书_口率達(dá)100％，土壓力更切合實(shí)際。

　　3.2多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)

　　多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)把通常的全斷面切削刀盤改成四個(gè)獨(dú)立的切削攪拌刀盤，所以它尤其適用于軟粘土層中頂管施工。如果在泥土倉(cāng)中注入些粘土，它也能用于砂層中頂管施工。另外，由于此機(jī)采用了先進(jìn)的土壓平衡原理，采用此機(jī)進(jìn)行頂管施工后，對(duì)地面及地下的建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)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。其最小覆土深度可以相當(dāng)于一倍管外徑左右。從無(wú)數(shù)的施工實(shí)例證明，用此機(jī)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。與單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)相比，此機(jī)具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)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(duì)周圍環(huán)境污染也很少。如采用皮帶輸送機(jī)或螺旋出土機(jī)（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(jī)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(guī)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(jī)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(zhǎng)距離頂進(jìn)。

　　泥濃式頂進(jìn)工法所采用的頂進(jìn)掘進(jìn)機(jī)制造工藝較復(fù)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(yīng)用較廣泛，在中國(guó)臺(tái)灣也有應(yīng)用報(bào)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(yùn)處理。通過(guò)泥漿將頂進(jìn)中所遇到的粘粒、砂礫等細(xì)小顆粒排至泥漿處理設(shè)備中，經(jīng)泥漿處理設(shè)備二次分離處理后，粗顆粒部分由泥漿運(yùn)輸車外運(yùn)，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(chǔ)存于儲(chǔ)存槽中，經(jīng)管道運(yùn)輸至工作井內(nèi)，再由門架吊至地表后外運(yùn)。

　　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(guī)格為Φ700~2200mm。