矩形頂管機(jī)施工的工作原理如下圖所示，將頂管機(jī)機(jī)頭或工具管依次放入出發(fā)井內(nèi)，頂管機(jī)前部的機(jī)頭旋轉(zhuǎn)和后靠背的主頂設(shè)備頂推同時(shí)進(jìn)行，邊切削邊推進(jìn)，穿過地下土層，一直頂推到接收井內(nèi)，便完成了一次頂管施工。由頂管機(jī)前部的刀盤自動(dòng)動(dòng)態(tài)支撐平衡開挖面以保持開挖面的穩(wěn)定，同時(shí)將頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)刀盤切削下來的土體經(jīng)和進(jìn)泥管路系統(tǒng)輸送來的稀釋水?dāng)嚢璩杀容^均勻的泥漿水，再通過泥泵及管路系統(tǒng)將泥水以流體方式排出管道輸送到地面。

1、出發(fā)井。

出發(fā)井是在地表開挖的，用于安裝頂管施工設(shè)備、承受主頂油缸進(jìn)力、進(jìn)行工具管下方等頂管施工操作的臨時(shí)建筑物。

2、接收井。

接收井是在地表開挖的，用于回收頂管掘進(jìn)機(jī)或工具管的臨時(shí)建筑物。

3、后靠背。

后靠背是用于傳遞、分散主頂油缸反作用力，出發(fā)井主頂油缸與后背墻之間的構(gòu)件。

4、“n”形或環(huán)形頂鐵。

“n”形或環(huán)形頂鐵是為了彌補(bǔ)管節(jié)長度與主頂油缸行程之間的不足而加設(shè)的鋼構(gòu)件，可將主頂油缸的推力傳遞到管道尾部，其“n”形或環(huán)形便于土車的垂直運(yùn)輸，多在泥水平衡頂管中使用。

5、導(dǎo)軌。

安裝在出發(fā)井底板之上，有支撐頂管掘進(jìn)機(jī)、頂管初始導(dǎo)向、管節(jié)拼接作用的平臺等用途。

頂管施工中的頂管法可以分為以下幾種：

(1) 靜壓式頂管，即單純利用給進(jìn)油缸頂推及后拉套管；

(2) 水力沖刺靜壓式頂管，即采用高壓水力沖刺破土，油缸頂推套管，管外少量排渣；

(3) 螺旋式頂管是利用螺旋鉆進(jìn)行施工的一種方法，施工時(shí)，先準(zhǔn)備頂進(jìn)坑，將螺旋鉆機(jī)水平安裝在坑內(nèi)，再利用螺旋桿傳輸鉆壓和扭矩，推進(jìn)頂管機(jī)機(jī)頭前進(jìn)。

利用鉆機(jī)的頂進(jìn)油缸向前頂進(jìn)管節(jié)，機(jī)頭掘削下來的土通過螺旋鉆桿從管中輸送到坑內(nèi)。

這種方法的頂進(jìn)距離較短，且只能在直線段使用，一般頂距在60m以內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是施工時(shí)無震動(dòng)、噪音小、重量輕、操作方便、施工人員少、基坑小。管長2m時(shí)，采用3.6m長、1.5m寬的頂進(jìn)坑即可。

(4) 回轉(zhuǎn)式頂管，即鉆頭切削土層，套管同步跟進(jìn)，管內(nèi)排渣，它可分給水鉆進(jìn)和無水鉆進(jìn)兩種，又可分套管回轉(zhuǎn)和不回轉(zhuǎn)兩種。