人工頂管施工借助于主頂油缸及管道間、中繼間等的推力，采用人工挖土掘進(jìn)的方法，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
人工頂管法是指，或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時采用的一種暗挖式施工方法。
在施工時，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)節(jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。
人工頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。人工頂管按挖土方式的不同分為機(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。
穿越施工現(xiàn)場布置圖

1． 入土點是定向鉆施工的主要場所，鉆機(jī)就布置在該側(cè)，所以施工占地比較大，DD330鉆機(jī)的小占地為30×30M，當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況作相應(yīng)調(diào)整，DD60、DD-5的占地相應(yīng)要小得多。

2．出土點一側(cè)主要作為管道焊接場地，在出土點應(yīng)有一塊20×20M的場地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時接鉆桿和安裝其他設(shè)備時使用；在出土點之后有一條長度與穿越長度相等的管線焊接作業(yè)帶。

穿越實例

大沽沙穿越鉆機(jī)場地布置

1998年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長度為960米的管道穿越。

大沽沙穿越焊接場地（只顯示了兩條管道）
水平定向鉆穿越施工工藝流程圖

使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會認(rèn)為：在工程項目招投標(biāo)過程中，水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡可能多的相關(guān)信息以提出完整并具競爭力的報價，承包商在開工前應(yīng)該獲得以下信息，以日后的工作可以順利進(jìn)行，并在此條件下完成工程項目的施工，同時足夠的施工前的各類信息還可以施工過程更，減少對周圍環(huán)境的破壞，使工程進(jìn)行的更順利。
(3)管接頭之間墊板的可壓縮性不徹底一致，(4)頂管迎面阻力的合力不確定與頂管后端的頂推力的合力一致，(5)當(dāng)頂推管彎曲時，沿管的縱向在有些地方會引起限制管彎曲的附加阻力。上邊所述原因直接導(dǎo)致頂管頂力偏心。頂進(jìn)施工流程中，應(yīng)隨時監(jiān)測頂進(jìn)流程中管接頭處的不均勻壓縮。從而計算接頭端面上的應(yīng)力分布和推力偏心，并相應(yīng)的調(diào)整偏差校正幅度。為了因偏心過大造成接頭壓力損失或接頭中央周向裂紋，頂起時方向控制可采取如下措施:(1)嚴(yán)格把控土方開挖，均勻開挖側(cè)邊土體，左右側(cè)邊鋼刀角度保持在10厘米，基本上嚴(yán)禁超挖；(2)設(shè)***產(chǎn)偏差。調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作開展糾偏，逐步糾偏，不可以急于完成。(3)用土方開挖來糾正偏差，一邊阻力較小，另一邊阻力較大。(4)用承重墻頂鐵調(diào)整和更換承重墻頂鐵，頂管工程可按照偏差的大小和方向?qū)⒁粋?cè)的頂鐵緊緊地楔在另一側(cè)的頂鐵上，或留下1-3厘米的間隙推入后首先把楔緊在一側(cè)。這一種方法特別有效，但在松開楔塊時，因應(yīng)力不均勻，無法使管道破裂?

京廣鐵路和宜君鐵路施工期間，完成了多根鋼管、PE管和硅芯管的定向鉆孔，玻璃鋼管和混凝土管的頂管施工。這當(dāng)中管道穿越φ1219mm，頂管φ3000mm，公司是國際非開挖技術(shù)協(xié)會會員，我國非開挖專業(yè)技術(shù)委員會地質(zhì)學(xué)會會員。非開挖頂管是指不開挖地面穿越公路、鐵路、河流和建筑物。在地區(qū)或歷史遺跡保護(hù)區(qū)，管道建設(shè)的地下敷設(shè)涉及鄉(xiāng)下污水處理、冷卻水供應(yīng)、通信、電力、燃?xì)夤艿?、交通信號、網(wǎng)絡(luò)傳輸、農(nóng)業(yè)灌溉等。伴著大城市化建設(shè)的加快，地表空間越來越小，迫使公共基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)向地下發(fā)展。為了確保地面人民的日常生活不受干擾，非開挖地下頂管技術(shù)成為***的施工方案，不影響交通，不破壞環(huán)境，施工時間間隔短，綜合成本低。
人工頂管施工設(shè)備
3、中繼環(huán)
頂管阻力
正面——不變
側(cè)面摩擦力——隨頂進(jìn)距離增大顯然，將長距離頂管分成若干段，在段與段之間設(shè)置中繼環(huán)，接力頂進(jìn)設(shè)備可使后續(xù)段只克服頂進(jìn)管段側(cè)面摩擦力即可。按自前至后順序開動中繼環(huán)油缸，頂進(jìn)管道可實現(xiàn)長距離頂進(jìn)。
中繼環(huán)——在中繼環(huán)成環(huán)形布置若干中繼油缸，油缸行程200mm。
中繼環(huán)油缸工作時，后面的管段成了后座，將前面相鄰管段推向前方，分段克服側(cè)面摩擦力。
4、工程管
管道主體一般為圓形，直徑多為1.5～3m。長度2-4m。
管道材料類型
鋼筋砼管：C50以上，應(yīng)用多，用于短距下水道中；
鋼 管：列應(yīng)用第二位，用于自來水、煤氣、
天然氣等長距離頂管；
鋼管、鋼筋砼復(fù)合管：外鋼內(nèi)砼，用于超長距頂進(jìn)；
鋼管、塑料復(fù)合管：外鋼內(nèi)塑，用于強(qiáng)酸性液體
及高純水輸送。
5、排土設(shè)備
人工出土——人工挖土?xí)r。
螺旋輸送機(jī)——土壓平衡頂管機(jī)。
吸泥排泥設(shè)備——泥水平衡、泥水加氣平衡頂管機(jī)。

按照偏差的大小和方向，頂鐵的一側(cè)可以楔緊，頂鐵的另一側(cè)可以楔松或留有1-3厘米的間隙。頂起開始后，楔形側(cè)將首先開始。楔形面不容易移動。這一種方法特別有效，但頂起時必須嚴(yán)格把控楔緊度，管道容易因應(yīng)力不均勻而開裂。非開挖作為一種新產(chǎn)的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在硬件設(shè)施和技術(shù)理論方面亟待深入發(fā)展。遵照非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求，建立了非開挖技術(shù)研究所。多年來，長期堅持不懈地致力于非開挖技術(shù)的科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)，并取得了可喜的成果。經(jīng)過這些年工程實踐的一直探索和改進(jìn)，TL系列鉆機(jī)的性能日益提升，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，得到了顧客的一致認(rèn)可。建立頂管中部線樁:在中部線控制樁上放置經(jīng)緯儀，將中間線引向坑壁并打入樁中，作為頂管時校正套管的中央線樁。沿管道縱向的這些地方會導(dǎo)致額外的阻力來限制管道的偏轉(zhuǎn)。以上所述原因直接導(dǎo)致頂管頂力偏心。頂進(jìn)施工時，應(yīng)隨時監(jiān)測頂進(jìn)中央管接頭接頭處的不均勻壓縮，以計算接頭端面的應(yīng)力分布和頂進(jìn)力的偏心率。對應(yīng)地調(diào)整偏差校正范圍，以禁止管接頭的接頭壓力損失或出于偏心過大而導(dǎo)致的管接頭中央的周向裂紋。頂進(jìn)方向控制可采取如下措施:(1)嚴(yán)格把控土方開挖，均勻開挖兩邊土體，保持左右兩邊的鋼刀角度在10厘米，普遍情況下不超挖；(2)研發(fā)設(shè)計偏差?？梢酝ㄟ^調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作實施糾偏，逐步糾偏，不能急于完成。要不然，將有左右偏差，(3)通過挖掘?qū)嵤┢钚Ｕ?，挖掘越多一?cè)的阻力越小，挖掘越少一側(cè)的阻力越大，偏差校正通過使用土壤自身的阻力開展，(4)通過使用承壓壁的頂鐵實施調(diào)整，并更換承壓壁的頂鐵。
我們的工程團(tuán)隊希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)處理工程的同事一起創(chuàng)造價值和雙贏結(jié)果。與此同時，我們團(tuán)隊主要有頂管指導(dǎo)工程師，他們運(yùn)用充足的頂管施工經(jīng)驗，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會服務(wù)。施工準(zhǔn)備:安裝連接導(dǎo)向鉆，檢查探頭發(fā)射的參數(shù)是否正常，探頭的電池容量是否充足，開洞:入射角的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性。鉆井流程中，應(yīng)保持連續(xù)鉆井至少2.5m，造斜器鉆井應(yīng)采用低鉆井速度、小泵排量、慢進(jìn)尺:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度，將鉆頭推入形成造斜器段，導(dǎo)航員應(yīng)跟蹤監(jiān)測鉆頭仰角的變化。按照有差別土層，頂進(jìn)應(yīng)與鉆孔相結(jié)合，以免仰角的變化超過鉆桿的曲率半徑。應(yīng)開展直鉆:鉆頭應(yīng)勻速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給速度應(yīng)盡不一定快，使導(dǎo)向孔的直線段更直