隨(sui)著我國經濟(ji)的(de)(de)發展(zhan)，通訊(xun)、電(dian)(dian)能傳輸、石油工(gong)(gong)業(ye)、天然氣(qi)的(de)(de)開(kai)(kai)采及水利事業(ye)的(de)(de)突飛猛(meng)進，同時隨(sui)著城市(shi)高(gao)層建筑及鐵(tie)路、公路、核電(dian)(dian)基礎(chu)和(he)水利工(gong)(gong)程設施(shi)的(de)(de)不斷(duan)興建，地下工(gong)(gong)程建設和(he)應(ying)(ying)用(yong)日益廣(guang)泛，非開(kai)(kai)挖施(shi)工(gong)(gong)技(ji)(ji)術在穿越(yue)公路、鐵(tie)路、建筑物、河流以(yi)及在鬧市(shi)區、古跡保護(hu)區、農作物和(he)植被保護(hu)區等條件下，進行(xing)供水、煤氣(qi)、電(dian)(dian)力(li)、電(dian)(dian)訊(xun)、石油、天然氣(qi)等管線的(de)(de)鋪設、更新(xin)和(he)修(xiu)復等方面(mian)的(de)(de)作用(yong)日益明(ming)顯。隨(sui)著非開(kai)(kai)挖技(ji)(ji)術在煤氣(qi)管線施(shi)工(gong)(gong)中應(ying)(ying)用(yong)越(yue)來越(yue)廣(guang)，出(chu)現的(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)越(yue)來越(yue)多，對(dui)出(chu)現的(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)從(cong)以(yi)下幾方面(mian)采用(yong)關鍵技(ji)(ji)術將其解決。

1、鉆機錨固

鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)施(shi)(shi)工中如錨(mao)固(gu)(gu)(gu)不(bu)(bu)好，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)(jin)拖管(guan)過程(cheng)中發(fa)生(sheng)事故的情況非常(chang)多。在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)固(gu)(gu)(gu)前，對錨(mao)固(gu)(gu)(gu)區(qu)域用儀器進(jin)(jin)(jin)行地下(xia)管(guan)線(xian)檢測，防止將錨(mao)桿打在(zai)(zai)(zai)地下(xia)管(guan)線(xian)上(shang)。合理(li)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)固(gu)(gu)(gu)是順利完成(cheng)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)(jin)及回拖管(guan)的前提，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)固(gu)(gu)(gu)能(neng)力(li)反映了(le)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)(jin)和回拖施(shi)(shi)工時利用本身功率的能(neng)力(li)。一(yi)臺鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)推力(li)再(zai)大(da)(da)，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)定(ding)向中發(fa)生(sheng)了(le)移動，也會導致(zhi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)無(wu)法按(an)預定(ding)的計劃(hua)完成(cheng)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)(jin)工作。在(zai)(zai)(zai)回拖管(guan)時，如錨(mao)固(gu)(gu)(gu)不(bu)(bu)好，鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)移動，需進(jin)(jin)(jin)一(yi)步錨(mao)固(gu)(gu)(gu)，從而導致(zhi)了(le)管(guan)道有可(ke)能(neng)拖不(bu)(bu)動，進(jin)(jin)(jin)一(yi)步加(jia)大(da)(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)拖力(li)，會出現(xian)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)的全部(bu)功率作用在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)身上(shang)，容易(yi)發(fa)生(sheng)設備破壞和人員傷亡。

2、信號接收

信號(hao)在(zai)鉆進(jin)過程中(zhong)，由于地磁信號(hao)強(建筑物、高(gao)架橋屏蔽作(zuo)用(yong))，使定向信號(hao)無法接收(shou)。依靠(kao)在(zai)信號(hao)消失之前的(de)(de)鉆進(jin)斜(xie)(xie)率與點數在(zai)鉆桿(gan)上(shang)作(zuo)標記(ji)(ji)進(jin)行盲(mang)鉆，在(zai)盲(mang)鉆過程中(zhong)，由鉆桿(gan)上(shang)的(de)(de)標記(ji)(ji)及計算鉆桿(gan)的(de)(de)斜(xie)(xie)率來完成造斜(xie)(xie)及整(zheng)個(ge)鉆進(jin)，直(zhi)至(zhi)信號(hao)出現(例如泰安(an)阿吉斯在(zai)施工過程盲(mang)鉆150m，直(zhi)至(zhi)收(shou)到信號(hao)，從(cong)而完成整(zheng)個(ge)工程施工)。

3、鉆具選擇

鉆(zhan)頭(tou)(tou)是(shi)定向的(de)重要工具之一，對于不同(tong)的(de)土層，采用(yong)不同(tong)的(de)鉆(zhan)頭(tou)(tou)，這(zhe)樣才能(neng)防止卡鉆(zhan)的(de)出現。

(1)淤泥質粘土(tu)：必需采用(yong)較大的鉆頭(tou)，要想(xiang)向(xiang)前推進(jin)0．9m就實現鉆孔變向(xiang)，狗(gou)腿(tui)度為10的鉆頭(tou)或大鉆頭(tou)。

(2)干(gan)燥的(de)軟(ruan)粘土(tu)：采用(yong)中等尺(chi)寸鉆(zhan)頭效果最佳。

(3)硬土層：較小的鉆(zhan)(zhan)頭(tou)效果最(zui)佳，要(yao)保(bao)證(zheng)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)至少比探頭(tou)外筒(tong)的尺寸大12．5mm。

(4)鈣質層：最小鉆(zhan)頭效果最佳，采用特殊(shu)的切(qie)削破碎技術來實現鉆(zhan)孔方向改變。

(5)糖(tang)粒砂：中等尺寸狗腿度鉆頭效果最佳，鑲焊(han)硬質合金鉆頭耐(nai)磨性(xing)最好，鉆機的錨固(gu)和鉆進液(ye)是成敗(bai)的關鍵。

(6)砂質(zhi)淤泥：中(zhong)等到大(da)尺寸鉆頭(tou)效果(guo)較好。有(you)時需要高扭矩來驅動(dong)鉆頭(tou)。

(7)致密砂層：小尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)錐形鉆(zhan)頭效果最好，但鉆(zhan)頭的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)必須(xu)大于探頭外筒的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)，這種(zhong)土質中(zhong)，向(xiang)前推進較(jiao)難，可較(jiao)快實現(xian)控向(xiang)，鉆(zhan)機錨固是鉆(zhan)孔成功的(de)關鍵。

(8)礫石層：鑲焊小尺寸硬(ying)質合金的(de)(de)鉆頭效果最佳，對于大(da)顆粒卵石層，鉆進難度大(da)，不(bu)過若卵石層間有足夠的(de)(de)膠結性土，鉆進還是可行的(de)(de)。在礫石層中，回擴難度最大(da)。

(9)固結(jie)的(de)巖(yan)層：使用(yong)孔內動力(li)鉆具鉆進效果最佳。采用(yong)標準(zhun)鉆頭鉆到(dao)硬質(zhi)巖(yan)時，鉆機可在無明顯方向改變的(de)條件下完成施工(gong)。

4、設計軌跡與穿(chuan)越(yue)地層(ceng)的(de)合理選擇

水平定向(xiang)鉆可(ke)承擔(dan)各類(lei)材質管線(xian)的(de)穿(chuan)(chuan)越任務，鉆機(ji)性能的(de)很好(hao)發揮，依賴(lai)于(yu)理(li)想(xiang)(xiang)的(de)地質條(tiao)件(jian)和合理(li)的(de)軌(gui)跡(ji)設(she)計(ji)，如果(guo)地質條(tiao)件(jian)理(li)想(xiang)(xiang)，穿(chuan)(chuan)越曲線(xian)位于(yu)粘土、亞粘土或淤泥(ni)等造漿能力好(hao)的(de)地層(ceng)，就可(ke)以適當加(jia)長穿(chuan)(chuan)越長度(du)，而實際(ji)拖拉力不會(hui)增加(jia)太(tai)多，如果(guo)穿(chuan)(chuan)越曲線(xian)所(suo)在地層(ceng)不理(li)想(xiang)(xiang)時(流(liu)沙(sha)、鈣(gai)質層(ceng)、礫石層(ceng))，就會(hui)降低穿(chuan)(chuan)越成(cheng)(cheng)功的(de)可(ke)能性，甚至導向(xiang)孔(kong)無法完成(cheng)(cheng)。

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5、擴孔器(qi)及擴孔工藝

當先導孔(kong)鉆至(zhi)出(chu)鉆區(qu)需用一個(ge)擴(kuo)孔(kong)器(qi)來擴(kuo)大(da)(da)鉆孔(kong)，以便安(an)裝成(cheng)(cheng)品(pin)管(guan)線(xian)，一般將鉆孔(kong)擴(kuo)大(da)(da)至(zhi)成(cheng)(cheng)品(pin)管(guan)尺(chi)寸的(de)1．2～1．5倍(bei)，擴(kuo)孔(kong)器(qi)的(de)拉(la)力或推力一般要求為每(mei)毫米孔(kong)徑175．1N，根據成(cheng)(cheng)品(pin)管(guan)和鉆機的(de)規格(ge)可(ke)采(cai)(cai)用多級(ji)擴(kuo)孔(kong)。對于不同的(de)地層，采(cai)(cai)用不同的(de)擴(kuo)孔(kong)器(qi)，這是保證(zheng)回(hui)擴(kuo)成(cheng)(cheng)孔(kong)的(de)關鍵(jian)。

(1)快速切(qie)削型擴孔(kong)器(qi)(qi)：這(zhe)(zhe)種類型的擴孔(kong)器(qi)(qi)，對粘性大及(ji)砂土層較有效，但這(zhe)(zhe)種擴孔(kong)器(qi)(qi)無(wu)法破碎堅硬的巖石。

(2)拼合型(xing)鉆(zhan)頭通孔器：它由剖開的(de)牙(ya)輪錐形體制造，并將其(qi)焊接到(dao)金(jin)屬板和短的(de)間接構件上。拼合型(xing)鉆(zhan)頭通孔器是一種(zhong)通用的(de)，經濟(ji)的(de)擴孔工(gong)具。易定(ding)做，有(you)多種(zhong)切削具類(lei)型(xing)和規格，制造時(shi)必須特別焊接、熱處理以(yi)(yi)及其(qi)他的(de)保護措施，以(yi)(yi)免損壞后牙(ya)輪失落于孔內。

(3)錐(zhui)形牙輪擴(kuo)孔器：這種擴(kuo)孔器現在(zai)廣泛(fan)應(ying)用(yong)，應(ying)用(yong)于除(chu)巖(yan)石以(yi)外(wai)，硬度在(zai)40MPa以(yi)內的各種地層。

(4)YO—YO型擴孔器：這(zhe)種擴孔器非(fei)常(chang)適應于非(fei)開(kai)挖施工，它(ta)在巖石崩落的地層中可以向前或向后(hou)鉆(zhan)進。這(zhe)種平衡(heng)式的牙輪是穩定的，而且能(neng)夠自(zi)動跟蹤先導孔。大型牙輪和(he)密封式軸承(cheng)的應用(yong)延(yan)長了(le)其(qi)在孔內(nei)的壽命(ming)。

6、鉆(zhan)井液性能與鉆(zhan)孔、回拖的關系(xi)

定向鉆穿越(yue)施工，由(you)于(yu)(yu)鉆孔處于(yu)(yu)地表(biao)(一(yi)般位于(yu)(yu)地表(biao)層以下(xia)3m～20m)，地質(zhi)(zhi)松軟(ruan)，所以不(bu)易形成孔洞，鉆孔易塌(ta)方，這就要(yao)求所用(yong)泥漿(jiang)的護壁(bi)性要(yao)好，泥餅質(zhi)(zhi)量(liang)高，控制失水性要(yao)好，以保證鉆機性能的很(hen)好發揮。由(you)于(yu)(yu)地層結構不(bu)同(tong)所需泥漿(jiang)性能也(ye)不(bu)相同(tong)。

泥漿(jiang)作為鉆(zhan)進(jin)沖洗液，使用(yong)優質的膨潤土和添加(jia)劑，嚴格按照比例經攪(jiao)拌(ban)系統攪(jiao)拌(ban)成泥漿(jiang)注入洞(dong)(dong)內，具有潤滑鉆(zhan)具、穩定孔(kong)壁(bi)、降(jiang)(jiang)低(di)回轉扭矩和回拉力(li)，降(jiang)(jiang)低(di)拖管時鋼管和洞(dong)(dong)壁(bi)的摩擦系數、冷卻鉆(zhan)頭和發射器、攜帶土屑、減少腐蝕(shi)、固孔(kong)護管等作用(yong)。

長距(ju)離穿(chuan)越，泥(ni)漿(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)作用尤其重要(yao)，孔(kong)(kong)內(nei)(nei)缺少泥(ni)漿(jiang)(jiang)往(wang)往(wang)是鉆孔(kong)(kong)失敗的(de)(de)(de)重要(yao)原因。保(bao)持整個(ge)過程中(zhong)有(you)反漿(jiang)(jiang)，對工程順利進行至關重要(yao)，為(wei)改善泥(ni)漿(jiang)(jiang)性(xing)能(neng)，需加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)適(shi)量的(de)(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)劑來配制成(cheng)(cheng)不同性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)泥(ni)漿(jiang)(jiang)。純堿，可增(zeng)粘，增(zeng)靜(jing)切(qie)力，調節pH值，投(tou)入(ru)(ru)(ru)純堿量一(yi)般為(wei)鈉土量的(de)(de)(de)2％。為(wei)成(cheng)(cheng)孔(kong)(kong)良好，增(zeng)加(jia)(jia)孔(kong)(kong)內(nei)(nei)潤滑，可加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)適(shi)量的(de)(de)(de)Drispac。為(wei)提高泥(ni)漿(jiang)(jiang)攜帶(dai)(dai)土屑的(de)(de)(de)能(neng)力，將孔(kong)(kong)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)土屑帶(dai)(dai)出(chu)，可在鉆孔(kong)(kong)過程中(zhong)的(de)(de)(de)某一(yi)段加(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)一(yi)定量的(de)(de)(de)Flowzen，能(neng)夠(gou)達到很好的(de)(de)(de)使用效(xiao)果。

為了保(bao)證(zheng)(zheng)穿越工程(cheng)的順利進(jin)行(xing)，切實保(bao)證(zheng)(zheng)泥漿的性(xing)能(neng)才能(neng)保(bao)證(zheng)(zheng)穿越管線的成(cheng)功。

(1)認真(zhen)研究地質構造(zao)圖，制定完善(shan)的泥漿配比方(fang)案，并認真(zhen)實施，對特殊地段應提前采(cai)取特殊措施，及時加入添加劑，調節(jie)好泥漿性能，盡(jin)量保證孔(kong)內狀況良好，形成(cheng)良好的孔(kong)壁。

(2)在易塌(ta)方的地段(duan)，一方面(mian)改(gai)進泥漿的性(xing)能，另一方面(mian)，改(gai)變鉆孔和回拖工藝等，盡量(liang)縮(suo)短停鉆時間，加快鉆進速度，保證(zheng)鉆孔不塌(ta)方。

(3)加強(qiang)泥(ni)(ni)(ni)漿(jiang)循(xun)環。停(ting)止鉆進時(shi)，仍要注入(ru)適量泥(ni)(ni)(ni)漿(jiang)，保(bao)證孔內始終存在正壓，使泥(ni)(ni)(ni)漿(jiang)把孔內切削物盡量多的攜帶出來(lai)，防止沉積于孔內。

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7、在拖(tuo)管過程中(zhong)出現(xian)管拖(tuo)不(bu)動的情況(kuang)

拖(tuo)(tuo)(tuo)管途中出現管道拖(tuo)(tuo)(tuo)不(bu)動(dong)，應(ying)及時將(jiang)鉆機(ji)移(yi)到管道入(ru)地(di)端，與挖掘機(ji)配合，使(shi)拖(tuo)(tuo)(tuo)力(li)達到原來拖(tuo)(tuo)(tuo)力(li)的兩倍，將(jiang)管道拖(tuo)(tuo)(tuo)出地(di)面。總結拖(tuo)(tuo)(tuo)不(bu)動(dong)的原因(yin)，審查各個工(gong)程環節及相關(guan)保障措(cuo)施，并加以改善，如采用更(geng)大的回(hui)擴頭、使(shi)用進(jin)口粘土和添加劑，更(geng)大動(dong)力(li)的鉆機(ji)，完成(cheng)穿越。