手掘式頂管機(jī)也即是非機(jī)械的開放式（或敞口式）頂管機(jī)，在施工時(shí)，采用手工的方法來破碎工作面的土層，破碎輔助工具主要有鎬、鍬以及沖擊錘等。破碎下來的泥土或巖石可以通過傳送帶、手推車或軌道式的運(yùn)輸?shù)V車來輸送.

　　最簡單的手掘式頂管機(jī)只有一個鋼質(zhì)的圓柱形外殼加上楔型的切削刃口、液壓糾偏油缸、一個傳壓環(huán)以及一個用來導(dǎo)正和密封第一節(jié)頂進(jìn)管道的盾尾。

小型頂管機(jī)

　　手掘式頂管機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要決定于對土壓力的平衡方法，主要分為2種類型：

　　1、工作面壓力自然平衡

　　當(dāng)施工地層不含地下水，并且工作面比較穩(wěn)定或土體在自然情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自支撐時(shí)，一般都要采用壓力自然平衡方式。

　　2、工作面壓力半自然平衡

　　對于工作面壓力半自然平衡法，工作面被分成幾個部分，可以采用網(wǎng)格式半自然平衡法（網(wǎng)格式頂管機(jī)），或者通過擋板采用機(jī)械方式平衡工作面，將工作面進(jìn)行分割，目的是減小土體的長度，亦即減小滑移基面的大小。根據(jù)頂管機(jī)直徑的大小，網(wǎng)格可以作為工作人員的工作平臺，對于直徑較小的頂管機(jī)，可以作為所謂的“沙板”。

　　“沙板”半自然平衡的作用原理：

　　隔板的寬度b至少應(yīng)等于隔板之間的距離m和土體的自然滑移角的余切的乘積（對于干的無粘性地層，其自然滑移角等于摩擦角），即是b=m2ctgφ

　　另外，工作平臺還必須能夠提供一個合適的工作空間。

　　當(dāng)頂管機(jī)的直徑大于2500mm時(shí)，無論地層穩(wěn)定與否，都推薦建立工作臺板（或網(wǎng)格），以便在許多不同的位置可以同時(shí)開展工作，提高施工效率和施工的經(jīng)濟(jì)性。

　　根據(jù)工作面的進(jìn)入方式以及多種多樣的可選擇的手掘式施工工具，在無需采用輔助措施的情況下，手掘式頂管機(jī)既可應(yīng)用于不含水的松軟地層，也可應(yīng)用于不含水的硬地層。在含水地層中施工時(shí)，則必須采用輔助施工措施（如降水等）。在地層不能降水或不允許降水的情況下，可以采用封閉式的氣壓平衡頂管機(jī)（SM-T3）來施工。