电缆拉管方法及技术措施.pdf

2.23、电缆拉管方法及技术措施

1、工艺原理

导向钻进非开挖铺管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪

器以及有关钻具，沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔，然

后回拉扩孔，将孔径扩大到铺管要求的口径，并将管线同步或

分步拉入，以实现不开挖铺管的施工技术。该技术的关键部分

是先导孔钻进技术，它是利用放置在钻头内部的探头发射信号，

导向仪器可随时测出钻头位置、深度、顶角、工具面向角等参

数，与钻机配合及时调整钻孔方向，实现有目标的引导式钻进，

即导向钻进。导向钻进中采用了带斜面的非对称式钻头，当回

转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸；当只给进不回转时，

受斜面反力的作用，钻孔沿斜面法线的反方向延伸。因此，钻

机操作人员可根据测出的钻机参数判断钻头位置与设计轨迹的

偏差，并随时进行调整，确保钻孔沿设计轨迹前进。

导向钻进非开挖铺管技术最显著的特点是铺管精度高、施工距

离长，尤其是在城市管网极为复杂的地区，可精确控制要铺管

线位置，可以避免损坏其它地下设施，同时也可以保直钻进铺

设钢管，用于管棚支护水平降水等工程施工。

2、机具与配套仪器

导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备主要有：导向

钻具、钻杆、反向扩孔钻头、分动器、钻井液等等，其工作特

性分述如下：

2.1、导向钻具

导向钻具用来成孔和变向，成孔是以高压水射流和切削

作用共同完成的，变向是由非对称钻头、钻机、仪器的

相互配合来实现的。变向曲率的大小与地层、钻头斜面

角度、给进力大小、高压射流流速、压力、钻杆柔性等

有关，一般情况Ф50mm钻杆的最小曲率半径为30m，

如果条件许可，尽可能增加曲率半径，使钻孔平缓，以

便减少拉管阻力，降低孔内事故率。

导向钻具是由切削斜掌和探头盒组成。切削斜掌上镶有

硬质合金，用于破碎土层，形成钻孔。探头盒用来放置

探头，探头盒上开有信号发射窗口，并用非金属材料密

封，以防高压流体进入探头室。另外，探头盒具有一定

的强度和输送高压流体的通道。

2.2、钻杆

钻杆是导向钻进铺管技术的关键部分之一，它具有高强

度、高弹性、耐高压等基本特性。在反向扩孔回拉工作

管线时，钻杆承受较大的拉力和扭矩，同时钻杆是在弯

曲和回转状态下工作，因此钻杆的材料选择、热处理工

艺以及丝扣设计加工都要求比较严格，应具有高的抗疲

劳强度。在导孔钻进中，钻孔可能是曲线或直线不断变

化，因此钻杆应具有高的弹性和韧性。另外，钻杆也是

输送高压流体的通道，因此钻杆连接部位必须具有可靠

的密封性。

2.3、反向扩孔钻头

反向扩孔钻头用来扩大导孔，便于拉管。不同地层及不

同工作管径，应有不同结构形式的反扩钻头。例如用于

含石块土层的流线型钻头具有如下特点：

★反螺旋切削刃，导流效果好，便于排屑。

★流线性锥面，回转阻力小，卡钻机会少。

★流线性锥面可将砖块、石块之类硬物不经破碎压入周

围土层。

2.4、分动器

分动器放置在反扩钻头之后和将要拉入的工作管之前，

可实现反扩钻头旋转，拉入的工作管不回转。

2.5、导向仪器

导向仪器用来测量地下管线，控制钻孔方向，它由探头、

接收器、同步显示器、发射机四部分组成。

2.6、钻机

我公司的导向钻进非开挖铺管的钻机为全液压动力头

式钻机。

动力头转速回转扭矩给进力回拉力动力头行程入射角

型号

（rpm）（N.m）（kN）（kN）（m）（度）