市政管线定向钻施工法工作原理

定向钻是工程技术行业的一种管道施工工艺，一般多用于石油、天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行钻孔、扩孔、清孔等过程以后再进行管道回拖。无法以传统开挖、推进的方式及作业人员无法进入工作区，须用机械方法来进行钻掘、排土、清渣及方向控制，并同时在扩孔后将各种管材埋入地下的施工方法。

定向钻施工法的优点如下：

需要的作业空间小，对交通影响小。采用机械化施工，施工迅速，工期短。减少因施工发生的路面下陷及房屋龟裂。对已有埋设物的障碍处理减至最小限度。所需开挖空间少，安全防护容易。工人不需进入危险区作业，可保护工人安全。对市民生活影响小，在人口密集地区尤为明显。适合穿越铁路、公路、高速公路、机场跑道、河流、湖泊等处的埋管施工。

定向钻施工法工作原理

定向钻施工法工作原理为：钻头先喷射高压水柱将泥土松开，钻杆再施转前进；采用高科技制造的钻头可击碎直径为３００ｍｍ以下的石块，钻杆在最小弯曲半径为３３ｍ内可３６０°调整其行进方向；采用无污染的天然粘土细粉作为润滑剂，混合在水柱中喷入土壤，不但有润滑作用且可稳固孔道壁，将拉管时的摩擦力降至最低，日后泥浆形成一圈干燥的黏土裹覆管线。

钻头内装有精确的导向及信号发射器，当其在地下潜钻时，地面上的接收器可由其电磁波显示钻头所在位置及深度，进而可转绘成精确的地下管线图表。

整个施工过程最少仅需控制操作人员及探测指挥人员共３人，可同时埋设多条管线，并减少开挖施工所造成的影响交通及环保问题。

无论是大型还是中、小型水平定向钻，其基本结构都包括主机、钻具、导向系统、泥浆系统以及智能辅助系统。

1、主机

主机的动力系统一般为柴油发动机。柴油发动机的功率是衡量钻机施工能力的指标之一。钻机在钻进、回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行，因此发动机的连续功率显得更为重要。

为了降低劳动强度、提高劳动效率，主机一般装备了钻杆自动装卸装置：钻进时，钻机自动从钻杆箱中取出钻杆，旋转加接到钻杆柱上；回拖时，过程正好相反。有的还装备了润滑油自动涂抹装置，对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。

钻机在工作中应完全固定。如果主机在钻进、回拖过程中发生移动，一方面有可能造成发动机的损坏，另一方面会降低推力或拉力，造成孔内功率损失。目前最新型的钻机都装备有自动液压锚固系统，靠自身功率把锚杆钻入土层。在干燥土层一般用直锚杆，在潮湿土层用螺旋锚杆。