水平定向鉆進鋪管施工方法為:采用水平定向鉆機,首先鉆進一個較小的導向孔,然后卸下導向鉆頭,換上擴孔鉆頭進行反向擴孔,同時將待鋪設管線拉入鉆孔中,根據鉆機的能力和待鋪設管線直徑大小,有時需要進行二次或多次擴孔后再鋪設管線,其施工方法
哈爾濱非開挖頂管水平定向鉆具有可控制的鉆進系統,能進行導向鉆進。通過鉆桿的旋轉和一個特殊設計的楔形鉆頭,導向鉆進過程能進行三維控制,其原理為:當鉆進過程如果需要改變方同,鉆桿停止旋轉,將楔形鉆頭的楔面固定在相應的位置,將鉆桿向前推進即可改變鉆進方向。對于鉆頭的位置、鉆頭與地面的傾斜度、楔面角度等重要數據是通過一個電磁探測儀傳送到地面上的接收儀器中。到達目的點的楔形鉆頭將被換成一個錐形擴孔器,在回拉鉆桿時將鉆孔擴大到所需直徑,同時將管線帶入,其擴孔鉆頭如下圖,可實現巖石和土質地層擴孔。
定向鉆機按照不同的推拉力分為6.5t、1Ot、12t、20t、20t、150t,可用于直徑達600mm,一次管線鋪設長度可長達350mm或數公里的管線鋪設。為了滿足更大管徑和更長距離的管線鋪設要求,有些公司正在研究更大噸位的定向鉆。
定向鉆機適用于均質地層的施工。當遇到卵礫石地層鉆進時,一般鉆機難以施工,哈爾濱非開挖頂管為了解決上述施工難題,德國的TRACTO-TECHNIK公司開發了一種具有沖擊功能的鉆機,可以擊碎鉆進中的卵礫石,而對回擴時遇到大塊卵礫石時,可采用圖2中右邊的巖石擴孔鉆頭。
目前在巖石中的鉆進已有多種較為成熟的方法,其中中聯重科研究出的KSD25型干濕兩用水平定向鉆機,采用氣動沖擊錘鉆進技術,能完成硬巖導向孔鉆進。但在巖石中擴孔至今仍無新的方法出現,仍然采用傳統的牙輪鉆具,其效率低、磨損嚴重、費用高。
隨著產品的升級,水平定向鉆機向智能化方向發展,能實現智能鉆進糾偏、智能故障診斷、自動裝卸鉆桿、自動錨固、自動清泥和自動鉆進等功能。