顶管机施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
顶管机若在秋季或冬季施工，需注意室外的温度情况，温度在5℃以上时属于正常，若低于5℃可进行详细的温测。
气压平衡顶管机的工作原理是： 通过作用于临时工作面上的气体压力(这里气体的压力一般根据隧道底部的地下水压力来确定阻止地下水。
因为在整个工作面的高度范围内，作用的气体压力是相等的，又由于地下水的压力是有梯度的，因此在隧道的顶部就形成一个超过平衡压力的气体压力区，在这一压力的作用下，地层孔隙中的水被挤出，地层也从原来的饱和水状态过渡到半饱和状态。这里有两个作用阶段，首先在挖掘时平衡工作面， 另外，地层从饱和水状态过渡到半饱和状态，其强度也随之提高。
如果上述作用不足以维持工作面稳定，在必要时还必须采用其它辅助措施来平衡土压力。在采用气压顶管机施工时，其工作舱必须通过一个所谓的压力墙进行密封，与周围的大气隔绝。
这里所说的工作舱指的是从工作面到压气舱(闸)门之间的区域，实际上可具有一个或多个带进出门的隔间，在密封的情况下，可以输入压缩空气来建立起一定的压力; 这里的压力墙是一个将不同的区域分割成不同压力区间的装置。
