顶管工具管的分类及其实际适用情况
工具管是顶管的关键机具，它的主要作用是：掘进、防坍、出泥和导向，不同的工具管有不同的特性。所以应当依据工程的特点、地质情况和设计要求选择工具管。
工具管分为：简易工具管、挤压式工具管、三段两铰工具管、土压平衡式工具管、泥水平衡式工具管，机械挖掘式工具管。现就简易工具管、土压平衡式工具管、泥水平衡式工具管作一简单介绍。
(1)简易工具管。它的工作原理是刃口起切土作用并保护钢筋混凝土管，另外还起导向作用,它主要适用于我国北方地下水位较低，卵石、砾石较多的地质情况。简易工具管虽然是***早的工具管，但由于该工具管形式存在时间较久，掌握该施工方法的人较多,从而演变和发展出很多种适合实际施工的改造工具管。如挤压式、网格式和气压平衡工具管就是由简易工具管经过实践改造而制成的。因此，简易工具管由于改造方法多，适应性强的特点而被
广泛采用。如遇“上软下硬”截面土质，可在简易工具头上部焊接格栅或挡板抵抗上部流砂，以挖铲或风镐破碎下部硬土和岩石，使简易工具管变成为网格式工具管；如遇淤泥质土，可将工具头前焊接喇叭口，使其成为挤压式机头，减少土体塌方造成施工事故。
(2)土压平衡式工具管。该工具管采用全封闭的机械化掘进方式，是由盾构机演变而来,我国***早采用的是引进日本伊势基公司的DK式土压平衡大刀盘工具管。这种掘进机掘进速度快,施工安全，适用土层广，弃土方便，在我国南方珠江三角洲及上海等土质较软、地质变化较大的地区得到广泛使用。它的工作原理是在工具管的前端刀盘不断转动，工具管顶进，开挖石钻削泥土进搅拌舱，被搅拌成软塑状态的物质土，还可以加入水、粘土或其它物质，使较硬土体塑化。通过搅拌对具有一定塑性和流动性的弃土，由螺旋输送机排出搅拌舱。但也有它的不足，土压平衡机头机械化程度较高，须由熟练的技术工人操作，操作不当，就会因压力过大而造成机头上部土体隆起,或因压力过小而造成土体塌陷。再就是由于质量要求较高，很多零配体的生产质量，国内目前尚难达到要求，只能从日本进口，因此造价较高，难以迅速推广。
(3)泥水平衡式工具管。它是土压平衡工具管的互补机型，它的工作原理是刀盘不断转动,进泥管不断供泥水,排泥管不断将有弃土的泥水排出舱，泥水平衡工具管适用于渗透系数小于lO-3cm/s的砂性土，它的施工速度快，可连续出土。在我国的南方和北方都能使用，其缺陷是工作井的出泥较难。
综上所述，三种工具管各有不同优缺点：简易工具管适用于地下水较低的土质，可改变性大，经济适用，相信在相当长一段时间里还将是顶管施工使用的主要工具头。
土压平衡式工具管因其对硬土及岩石的强大切削功能，及其全封闭的工作舱,使该种工具管的安全性提高,在将来将取代简易工具管成为顶管中主要采用机头形式。
泥水平衡式工具管也因其在砂体中顶进速度快和安全的优势，被珠江三角洲等地下水位高、砂土较多的地区广泛采用。
