水平定向鉆機非開挖技術
   


   
摘要
   
目前水平定向鉆進技術被普遍應用，大多數的電纜和管道安裝都成功的運用
這項技術，
但在一些情況下，
在地下對該技術的風險仍然缺乏足夠的控制。
因此，
在鉆井階段，
為了預防意想不到的危險，
應該對那塊土壤做相應的危險分析。
在
風險分析中最重要的階段是確定風險的情形。
在鉆井階段，
確定風險，
需要足夠
的相關知識，
以定性的方式一旦確定所有的風險，
知道風險的重要性。
在風險的
統計中通常用定量或半定量的方式是必要的。
在分類風險后，
對特別重大的風險
可以確定緩解措施。
由于概述了所有可能的風險，
水平定向鉆廣泛使用。
本文的
重點是水平定向鉆出現頻率最高相關的風險：
（
1
）
、局部的井壁失穩(wěn)引起高拉力
或不能完全撤出；
（
2
）
、在空里面由于摩擦力引起的高拉力或不完整的拉回；
 
（
3
）
、滲流通過鉆孔的表面。
 
   
1
、介紹
   
在有限的空間內，在人口稠密的地區(qū)壓力是很大的，人口增長以及商業(yè)活動
的增加將會建造新的住宅區(qū)和工業(yè)區(qū)。
地下基礎設施在現代世界的一個重要組成
部分，
在短時間和有限的空間內，
社會經濟發(fā)展需要當局和建設部門適當的政策
和靈活的態(tài)度
 
。非開挖技術能在很短的時間內和有限空間內為電纜和管道的安
裝提供方便，因此成為我們現代世界必要的工具。
 
   
從上世紀九十年代初期開始，非開挖技術被廣泛應用，尤其是水平定向鉆進
技術變得非常流行。
水平定向鉆進是非開挖管道安裝技術中增長最快之一。
一方
面，當電纜，管道或小隧道穿越公路時，提供了一個合理的選擇，另外鐵路，堤
防，濕地，河流和其他設施能保持完整。
   
   
圖
1 
 
水平定向鉆機經濟敏感地區(qū)提供管道安裝
 
   
在很短的時間內，
水平定向鉆在電纜和管道的安裝中成為了一項普遍的技術，
水平井鉆井技術的好處是非常明顯的：
 
?
需要一個相對較短的安裝時間；
 
?
相對較低的安裝費用；
   
?
在
道路
鐵
路和堤
壩的安裝中
最大限度地減少
負
面影響
；
 
?
不會
中斷
鐵
路和水路交通
；
   
?
最大限度地
減少
管道或
電纜的外表面以后的活動
   
雖然水平定向鉆進技術在目前很流行，大多數的電纜和管路的安裝很成功，
該技術對來自地下的風險仍缺乏足夠的控制，
相關危險分析工作能有效地控制風
險。
 
   
2
、水平定向鉆機
   
水平定向鉆從八十年代開始大量的被應用，對于水平定向鉆多年的研究已使
其設計規(guī)范。
   
在水平定向鉆進安裝中要考慮三個安裝步驟：
 
?
鉆先導孔
 
?
對最初孔擴孔
 
?
回拉管道鉆擴孔
 
   
最初鉆的孔稱為先導孔，使用鉆孔液鉆孔，通過旋轉鉆頭送進去。在鉆頭頂
部由于相對較高的壓力有利于土壤向外表面的運輸，使用鉆孔器把先導孔擴大。
鉆孔使用鉆孔器可通過幾個步驟增加直徑，
這取決于所需要的最后的孔直徑。
最
后，管子被拉入鉆孔。在所有三個鉆井階段鉆孔液都存在于鉆孔中。
   
   
圖
2
水平定向鉆探階段：
 
   
一個成功的水平定向鉆有
3
個很重要的因素：
 
?
鉆井設備
 
?
鉆井液
   
?
通過土壤層進行鉆探。
 
水平定向鉆鉆進，
前面的兩個與第三個是密切相關的
（選擇合適的鉆井設備和
鉆井液主要取決于土壤和地下水）
，在水平定向鉆進工作時，土壤的性質是很重
要的。在鉆進過程中，地下水對機器的化學作用在風險分析時起主要作用。