水平定向鉆機(jī)是在不開(kāi)挖地表面的條件下，鋪設(shè)多種地下公用設(shè)施(管道、電纜等)的一種施工機(jī) 械，它廣泛應(yīng)用于供水、電力、電訊、天然氣、煤氣、石油等柔性管線鋪設(shè)施工中，它適用于沙土、粘土、等地況，不適宜地下水位較高及卵石地層，我國(guó)大部分非硬巖地區(qū)都可施工。工作環(huán)境溫度為-15℃~+45℃。水平定向鉆進(jìn)技術(shù)是 將石油工業(yè)的定向鉆進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)的管線施工方法結(jié)合在一起的一項(xiàng)施工新技術(shù)，它具有施工速度快、施工精度低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油等管線鋪設(shè)施工工程中。水平定向鉆進(jìn)設(shè)備，在十幾年間也獲得了飛速發(fā)展，成為發(fā)達(dá)國(guó)家中新興的產(chǎn)業(yè)。其發(fā)展趨勢(shì)正朝著大型化和微型化、適應(yīng)硬巖作業(yè)、自備式錨固系統(tǒng)、鉆桿自動(dòng)堆放與提取、鉆桿連接自 動(dòng)潤(rùn)滑、防觸電系統(tǒng)等自動(dòng)化作業(yè)功能、超深度導(dǎo)向監(jiān)控、應(yīng)用范圍廣等特征發(fā)展。該種設(shè)備一般適用于管徑φ300~φ1200mm的鋼管、PE管，最大鋪管長(zhǎng)度可達(dá)1500m，適應(yīng)于軟土到硬巖多種土壤條件，應(yīng)用前景廣闊。
水平定向鉆施工的特點(diǎn)：
1.1 定向鉆穿越施工具有不會(huì)阻礙交通，不會(huì)破壞綠地，植被，不會(huì)影響商店，醫(yī)院，學(xué)校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統(tǒng)開(kāi)挖施工對(duì)居民生活的干擾，對(duì)交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。
1.2 現(xiàn)代化的穿越設(shè)備的穿越精度高，易于調(diào)整敷設(shè)方向和埋深，管線弧形敷設(shè)距離長(zhǎng)，完全可以滿足設(shè)計(jì)要求埋深，并且可以使管線繞過(guò)地下的障礙物。
1.3 城市管網(wǎng)埋深一般達(dá)到三米以下，穿越河流時(shí)，一般埋深在河床下 9—18米，所以采用水平定向鉆機(jī)穿越，對(duì)周圍環(huán)境沒(méi)有影響，不破壞地貌和環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保的各項(xiàng)要求。
1.4 采用水平定向鉆機(jī)穿越施工時(shí)，沒(méi)有水上、水下作業(yè)，不影響江河通航，不損壞江河兩側(cè)堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)限制，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點(diǎn)。
1.5 與其它施工方法比較，進(jìn)出場(chǎng)地速度快，施工場(chǎng)地可以靈活調(diào)整，尤其在城市施工時(shí)可以充分顯示出其優(yōu)越性，并且施工占地少工程造價(jià)低， 施工速度快。
1.6 大型河流穿越時(shí)，由于管線埋在地層以下 9—18米，地層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，所以起到自然防腐和保溫的功用，可以保證管線運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。
1.7 預(yù)擴(kuò)孔，是在地質(zhì)情況和地下管線探測(cè)或勘測(cè)清楚的情況下逐級(jí)按照管徑大小的1.3~1.5倍把孔回?cái)U(kuò)到預(yù)期直徑的大小。
水平定向鉆施工存在的缺陷：
2.1 由于水平定向鉆施工是一項(xiàng)新的生產(chǎn)工藝技術(shù)，我國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工驗(yàn)收規(guī)范，造成對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量的把控沒(méi)有官方依據(jù)。一旦發(fā)生質(zhì)量事故，對(duì)責(zé)任方的認(rèn)定也造成一定難度。
2.2由于采用定向擴(kuò)孔拖拉，施工結(jié)束時(shí)，管材與回?cái)U(kuò)孔之間的空隙處理，不能像開(kāi)槽敷設(shè)施工那樣進(jìn)行回填夯實(shí)。因此，對(duì)管材沉降要求比較高的工程在實(shí)際使用中存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。
水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由鉆機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及輔助機(jī)具組成，它們的結(jié)構(gòu)及功能介紹如下：
3.1 鉆機(jī)系統(tǒng)：是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)等組成，鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤(pán)裝在鉆機(jī)主機(jī)前端，連接鉆桿，并通過(guò)改變轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小，達(dá)到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。
3.2 動(dòng)力系統(tǒng)：由液壓動(dòng)力源和發(fā)電機(jī)組成動(dòng)力源是為鉆機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動(dòng)力，發(fā)電機(jī)為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場(chǎng)照明提供電力。
3.3 控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制鉆頭在地下的具體位置和其它參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進(jìn)的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無(wú)線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。
3.4 泥漿系統(tǒng)：泥漿系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。
3.5 鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)所使用的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。
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