简述机械顶管技术

随着城市化进程的逐步加快，使得各种城市管线的铺设、更换、修复工程大量涌现，顶管法施工是继盾构施工之后发展起来的一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。顶管施工技术主要指小区、铁路、河流和道路等管道线路施工过程中不把整个路面挖开而将管道铺设于地下，并能穿过地面上的构筑物和管道以及其他不易开挖的建筑物，在成本还是工期方面与传统的铺设方式相比具有明显的优势，效率高、无污染，符合生态文明建设的大局。

依据管道前端开挖掘进方式的不同，可将顶管法施工大体分为人工顶管及机械顶管两大类，人工顶管即采用人工掘进方式进行管道前端土体开挖，机械顶管即采用机械机头进行管道前端土体开挖。依据所采用顶进机头工作原理的不同，又可将机械顶管分为土压平衡式、泥水平衡式和气压平衡式。在实际的施工中一般需综合考虑施工场地、工程地质状况、施工安全风险、施工成本、工期等因素，选择一种或者多种方式相结合的顶管方法。

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

纵观国内外顶管技术的发展，发展方向将是多元化和多样化。在顶管直径方面，向大口径管的顶进发展，在顶进距离方面，往长距离顶管发展，将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和现代化控制理论与机械、液压技术综合运用于顶管机械上是顶管技术的发展趋势。