非开挖顶管行业的技术发展趋势

随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，非开挖顶管技术作为一 种高效、环保的地下管道施工方法，逐渐受到广泛关注。本文将从设备与施工两 个方面的技术探讨非开挖顶管行业的发展趋势。

1 设备功能越来越完善

随着国家城市化进程的加速发展，城市地下管网建设作为最重要的配套环节 之一，涵盖了供水、排水、燃气管道、电力管道、综合管廊等众多领域，为了解 决不同领域遇到的复杂工况带来的问题，非开挖顶管施工工法从传统单一功能演 变出各种新型的功能。下面简单介绍几款新型顶管设备：

1.1 顶盾机

顶盾机是具备顶管和盾构双功能的非开挖装备，应用与中长距离（约为 1kM-2kM）的非开挖管道施工，即解决了盾构机需要巨大始发空间和造价高的问 题，又解决顶管机小曲率半径顶进困难和长距离顶进效率低的问题。目前已经在 国内部分引水项目工程上成功引用。

例如 2023 年，长沙雷锋水厂原水管线工程，采用了两台硬岩顶盾机施工， 设备直径 3.68m，其中一个区间全长 1580 米，分为首段顶盾顶管法施工 1130 米、 后段盾构法施工 450 米，历时 12 个月完成；另外一个区间 907 米，未启用盾构 工法，一顶出洞，历时 8 个月。

1.2 直铺管掘进机

直铺管掘进机主要包括掘进机主机和推管机两大部分，其中主机用于隧 道开挖，掘进作业；推管机用于管线铺设作业。管道预铺设长度可达几百米，

不需要在顶进过程中安装管节，与传统顶管机相比，其施工效率高，辅助工 序少，可实现 24 小时连续顶进作业，单次可掘进 1000 米。

1.3 微型 TBM

微型TBM 适应于管道直径小于 1 米，岩石强度 30-200MPa 的管道工程， 主机采用步进式掘进，无需始发井和后靠墙，始发便捷，节约场地；无需使 用泥水出渣，适用于水资源紧张的工地；无需延伸接管接线，施工效率高。

1.4 可回退顶管机

可回退顶管机应用于无法试做接收井或者制作接收井成本太高的项目， 主机具备洞门无损回退，集开挖、顶进、无损回退、排渣、测量纠偏、注浆 减摩全套功能，可多次重复利用。

2 设计理念越来越超前

2.1 自动纠偏技术

目前，自动纠偏技术从盾构工法向顶管工法迁移，采用数字摄像头，纯视觉 方案，将激光点在靶牌的位置信息数据化，对比提前导入的设计轴线，计算出纠 偏油缸的行程差，实现实时精准的纠偏角度，替代操作手决策，更高效智能。

2.2 远程监控技术

采用云数据技术，可实现远程控制顶管设备，顶管施工朝着无人化方向发展， 不仅降低了人员劳动强度，还能通过大数据控制施工风险。

2.3 永磁同步驱动技术

永磁同步驱动技术已成功应用于矩形顶管机，较传统电机工作效率提高了 5%，节能 11%。

3 穿越距离越来越长

目前，国内长距离顶管应用工况越来越多，面对的地层包括软土、岩石等复 合地层，成功穿越的案例也不胜枚举。长距离顶管对设备的可靠性，施工管理的 科学性要求及其高，但凡某个环节出问题，都会导致穿越失败。下面梳理了近几 年长距离穿越的成功案例：

4 穿越断面越来越大

近几年，在不同随着综合管廊项目的推广，顶管穿越断面越来越大，下面梳 理了一些大断面的工程案例：

5 结论

非开挖顶管行业在技术发展、市场需求和政策支持的推动下，正迎来前所未 有的发展机遇。未来，随着智能化和国际化趋势的进一步深化，非开挖顶管技术 将在全球范围内得到更广泛的应用和推广。