24/10/2420:021/46第二章定向钻施工法定向钻施工法也称为往复式潜钻施工法,简称HDD(horizontaldirectionaldrilling)。它是指无法以传统开挖、推进的方式及作业人员无法进入工作区,须用机械方法来进行钻掘、排土、清渣及方向控制,并同时在扩孔后将各种管材埋入地下的施工方法。24/10/2420:022/46定向钻施工法的优点如下:a.需要的作业空间小,对交通影响小。b.采用机械化施工,施工迅速,工期短。c.减少因施工发生的路面下陷及房屋龟裂。d.对已有埋设物的障碍处理减至最小限度。e.所需开挖空间少,安全防护容易。f.工人不需进入危险区作业,可保护工人安全。g.对市民生活影响小,在人口密集地区尤为明显。h.适合穿越铁路、公路、高速公路、机场跑道、河流、湖泊等处的埋管施工。24/10/2420:023/46第一节定向钻施工法工作原理定向钻施工法工作原理为:钻头先喷射高压水柱将泥土松开,钻杆再施转前进;采用高科技制造的钻头可击碎直径为300mm以下的石块,钻杆在最小弯曲半径为33m内可360°调整其行进方向;采用无污染的天然粘土细粉作为润滑剂,混合在水柱中喷入土壤,不但有润滑作用且可稳固孔道壁,将拉管时的摩擦力降至最低,日后泥浆形成一圈干燥的黏土裹覆管线。24/10/2420:024/46钻头内装有精确的导向及信号发射器,当其在地下潜钻时,地面上的接收器可由其电磁波显示钻头所在位置及深度,进而可转绘成精确的地下管线图表。整个施工过程最少仅需控制操作人员及探测指挥人员共3人,可同时埋设多条管线,并减少开挖施工所造成的影响交通及环保问题。24/10/2420:025/46无论是大型还是中、小型水平定向钻,其基本结构都包括主机、钻具、导向系统、泥浆系统以及智能辅助系统。一、主机主机的动力系统一般为柴油发动机。柴油发动机的功率是衡量钻机施工能力的指标之一。钻机在钻进、回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行,因此发动机的连续功率显得更为重要。第二节水平定向钻的基本结构24/10/2420:026/46为了降低劳动强度、提高劳动效率,主机一般装备了钻杆自动装卸装置:钻进时,钻机自动从钻杆箱中取出钻杆,旋转加接到钻杆柱上;回拖时,过程正好相反。有的还装备了润滑油自动涂抹装置,对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。24/10/2420:027/46钻机在工作中应完全固定。如果主机在钻进、回拖过程中发生移动,一方面有可能造成发动机的损坏,另一方面会降低推力或拉力,造成孔内功率损失。目前最新型的钻机都装备有自动液压锚固系统,靠自身功率把锚杆钻入土层。在干燥土层一般用直锚杆,在潮湿土层用螺旋锚杆。24/10/2420:028/46二、钻具定向钻钻具包含钻杆、钻头和扩孔器。钻杆应当有足够的强度,以免扭折、拉断,又要有足够的柔性,这样才能钻出弯曲的孔道。在长距离钻孔中,钻杆的长度直接影响钻进效率,特别是在采用有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数减少,明显节约总连接时间。24/10/2420:029/46钻头一般为楔形。在前进过程中,若钻头不断旋转,则钻进轨迹为直线。当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时,钻头停止转动,使楔面停留在某一角度再推进,这样,钻头就以与楔面相背的方向前进。钻头上通常有喷嘴,泥浆高速从喷嘴喷出,对土层进行冲刷。24/10/2420:0210/46对不同土层,应选用不同的钻头。在较软的黏土中,一般选用较大尺寸的钻头,便于在推进过程改变方向。在较硬的钙质层中,选用较小的钻头。若在硬岩钻进,则要选用特殊的钻头,如镶焊小尺寸硬质合金钻头。24/10/2420:0211/46扩孔器种类繁多,不同的扩孔器适用不同土层。如:凹槽状扩孔器适用于沙地和含有岩石的紧密沙地,而在黏性高的黏土中运行则容易变成球状;杆状扩孔器适用于硬土层、黏土层,但无法在岩石层或卵石地层有效运行。24/10/2420:0212/46三、导向系统导向系统包括无线导向系统和有线导向系统。无线导向系统由手持式地表探测器和装在钻头里的发射器组成。探测器通过接收钻头发射的电磁波信号判断钻头的深度、楔面倾角等参数,并同步将信号发射到钻机的操作台显示器上,以便操作人员及时调整钻进参数,控制钻进...