1、水平定向鉆進和導向鉆進施工法水平定向鉆進施工法最初是從事又鉆進技術引入的，主要用于穿越河流、湖 泊、建筑物等障礙物，鋪設大口徑、長距離的石油和天然氣管道。定向鉆進施工 時，按設計的鉆孔軌跡，于擴空鉆頭的代鋪設管線，在回拉擴空的同時，將待鋪 設的管線拉入鉆孔，完成鋪管作業(yè)。有時根據(jù)鉆機的能力和待鋪設管線的直徑大 小，可先專門進行一次或多次擴孔后再回拉管線。在定向鉆中，大多數(shù)工作是通 過回轉鉆桿柱來完成的，鉆機的扭矩與軸向給進力和回拉力同樣重要。水平定向鉆進鋪管在美國使用最多。美國按照鉆機鋪設管線的直徑和長度能 力，將用于非開挖鋪管的定向鉆機分為三類，即小型（Mini）、中型（Midi）和大型類型

2、鋪管直徑mm鋪管長度m鋪管深度m扭矩kNm推/拉力kN鉆機（包括 車）重，t應用范圍小型50 2501001 1.51 1.5100210通訊、電力電纜、聚乙烯煤氣管中型2508006001.5 101.5 1010 45010 20穿越河流、道路和環(huán)境敏感區(qū)域大型80200020001010010 100450500020 30穿越河流、高速公路、鐵路4-1。表4-1水平定向鉆機的分類（Maxi）。各類設備的能力和應用范圍見表水平定向鉆進河倒向鉆進之間并沒有嚴格的界限。到向鉆進技術的基本原理 大致和定向鉆進相同，即先鉆一個小口徑的先導孔，隨后邊擴孔邊回拉鋪設地下 管線。由于小型鉆機的鉆孔軌跡

3、量測、控制技術與大中型鉆機的不一樣。因此， 國際上通用的分類方法將采用小型定向鉆及施工的方法稱之為“導向鉆進”。“導向鉆進”一般是指用于鋪設小治警、長度較短的管線；而將采用大中型定向鉆及 施工的方法稱之為“定向鉆進”。對于大型工程，直徑較大（有些直徑大于1m）的管線施工則屬于“定向鉆進”這一范疇，如穿越較大的河流、運河和高速公路 施工。水平定向鉆進河導向鉆進技術在鋪設新管線中所占有的市場比例在不斷的增 加。最近幾年，設備的能力得到了改進，非開挖鋪設新館顯得有點也越來越被廣 泛地重視。非開挖施工除了明顯的環(huán)境上的優(yōu)點外，導向鉆進的相對成本在許多 應用場合也講到開挖施工的成本一下，即是忽略干擾交通

4、等社會成本也是如此。水平定向鉆和導向鉆進的優(yōu)點為：對地表的干擾較小；施工速度快；可控制 鋪管方向，施工精度高。定向鉆進的不足之處在于對施工場地要求較大，在非粘 性土層和礫石層中施工比較困難，一般是用于不含大卵石的各種地層，包括含水 地層。導向鉆進不適用于砂層和礫石層，一般適用于軟土層；由于受到探測器的 探測深度的限制，導向鉆進的深度有限導向鉆進的施工原理4-1。大多數(shù)的導向鉆進使用一種射流輔助切削鉆頭，鉆頭通常帶有一個斜面，因 此當鉆桿不停地回轉時則鉆出一個直孔， 而當鉆頭朝著某個方向給進而不回轉時， 鉆孔發(fā)生偏移。導向鉆頭內(nèi)帶有一個探頭或發(fā)射器， 探頭也可以固定在鉆頭后面 當鉆孔向前推進時，

5、發(fā)射器發(fā)射出來的信號被地表接受其所接受和追蹤，因此可 以監(jiān)視方向、深度和其他參數(shù)。導向鉆進施工示意圖如圖導向鉆進的程控方式有兩種：干式和濕式。干式鉆具由擠壓鉆頭、探頭室和 沖擊錘組成，靠沖擊擠壓成孔，不排土。濕式鉆具由射流鉆頭和探頭室組成，以 高壓水射流切割土層，有時輔以頂驅式?jīng)_擊動力頭以破碎大塊卵石和硬土層，這 是目前使用得最多的成孔方式。兩種成孔方式均以斜面鉆頭來控制鉆孔方向。若 同時給進和回轉鉆桿柱，斜面失去方向性，實現(xiàn)保值鉆進；若只給進而不回轉鉆 桿柱，作用與斜面的反力士鉆頭改變方向，實現(xiàn)造斜鉆進。鉆頭軌跡的監(jiān)視，一 般由手持式地表探測器和孔底探頭來實現(xiàn)，地表探測器接收顯示位于鉆頭后面

6、探 頭發(fā)出的信號（深度、頂角、工具面向角等參數(shù)），供操作人員掌握孔內(nèi)情況， 以便隨時進行調整。鉆機的錨固鉆機在安置期間發(fā)生事故的情況經(jīng)常發(fā)生，甚至和鉆進期間發(fā)生事故的概率 相當，尤其是對地下管線的損壞。在鉆機錨固時，要防止將錨桿打在地下管線上， 同時，合理的鉆機錨固是順利完成鉆孔的前提，鉆機的錨固能力反映了鉆機在給 進和回拉施工時利用其本身功率的能力。一臺鉆機的推拉力再大，如果再推拉過 程中發(fā)生了移動，其推拉力不但會降低，而且可能會出現(xiàn)孔內(nèi)功率損失，這時會 出現(xiàn)鉆機的全部功率作用在鉆機身上，容易發(fā)生設備破壞和人員傷害。如果鉆機 本身的固定能力差，一方面，鉆機的控制能力降低，從而導致無法很好地按

7、預定 的計劃完成鉆進工作；另一方面，鉆機在運轉過程中震動較大，會引起鉆桿發(fā)生 彎曲或損壞，使鉆孔無法按預先設計的軌跡完成。鉆頭的選擇依據(jù) 鉆頭是定向鉆進的重要工具之一，對于不同的土層，須采用不同的鉆頭（圖 4-2）。工程的實踐表明：在淤泥質黏土中施工，一般采用較大的鉆頭，以適應變相的要求（若相向 前推進 1m 就實現(xiàn)變向，或許需要一個較大的或狗腿度為 10的鉆頭）。鉆頭表面硬化處理后使用效果會更好。在干燥的軟黏土中施工，采用中等尺寸鉆頭一半效果最佳（土層干燥，可 較快地實現(xiàn)方向控制）在硬黏土中，較小的鉆頭效果比較理想，但在施工重要保證鉆頭至少要比 探頭外筒的尺寸大 12mm 以上。在鈣質層中，

8、鉆頭向前推進十分困難。所以，最小的鉆頭效果最佳，另外 在這種土層中須采用特殊的切削破碎技術來實現(xiàn)鉆孔方向的改變。對于糖粒砂層，中等尺寸狗腿度的鉆頭使用效果最佳。在這類地層中，一 般采用耐磨性能好的硬質合金鉆頭來克服鉆頭的嚴重磨損。另外，鉆機的錨固和 鉆進液是施工成敗的關鍵。10狗腿對于砂質淤泥，中等到大尺寸鉆頭效果較好，在較軟土層中，采用度鉆頭以加強其控制能力。如果鉆進時土層條件發(fā)生變化，有時需要更高的扭矩 來驅動鉆頭。對于致密砂層，小尺寸錐形鉆頭效果最好，但要確保鉆頭尺寸大于探頭筒 的尺寸。在這種土層中推進較難，可較快地實現(xiàn)控向。另一方面，鉆機的錨固是 鉆孔成功的關鍵。在礫石層中施工，鑲焊小

9、尺寸硬質合金的鉆頭使用效果較佳。對于大顆粒 卵石層，鉆進難度較大，不過若卵石間有足夠多的膠結性土，鉆進還是可行的。 在礫石層中，回擴難度最大，鋪管尺寸較大時尤其如此。對于固結的巖層，使用孔內(nèi)動力鉆具效果最佳。但采用標準鉆頭鉆到硬巖 石時，鉆孔可再無明顯方向改變的條件下完成施工。導向孔施工導向孔施工步驟主要為：探頭裝入探頭盒內(nèi)；導向鉆頭連接到鉆桿上；轉動 鉆桿，測試探頭發(fā)射是否正常；回轉鉆進 2m 左右；開始按設計軌跡施工；導向 孔完成。根據(jù)每段鋪設管設計標高、地層及地型情況，進行導向孔設計，確定導向孔 的施工方案。導向孔鉆進是通過導向鉆頭的高壓水射流沖蝕破碎、旋轉切削成孔 的。導向鉆頭前端為

10、15造斜面。該造斜面的作用是在鉆具不回轉鉆進時造斜面 對鉆頭有個偏斜力，使鉆頭向著斜面的方方向偏斜；鉆具在回轉頂進時，由于斜 面在回轉中斜面的方向不斷改進，斜面周向各方向受力均等，使鉆頭沿其軸向的 原理有趨勢直線前進（圖 4-3）。導向孔施工多采用手提式導向以來確定鉆頭所在的空間位置 （圖 4-4）。導向 儀器由探頭、地表接收器和同步顯示器組成。探頭放置在鉆頭附近的鉆具內(nèi)。接 收器接受并顯示探測數(shù)據(jù)。 同步顯示器至于鉆機旁， 同步顯示接受器探測的數(shù)據(jù)， 供操作人員掌握孔內(nèi)情況，以便隨時調整。這類導向儀器的測量精度一般為 3%-5%測深能力一般在15m以內(nèi)，最大可 達30m。在施工中導向鉆頭的準

11、確位置狀態(tài)和造斜面方向是通過安裝在鉆頭腔室 內(nèi)的信號發(fā)射器及地面跟蹤導向以來測定的。導向鉆是按設計軌跡的參數(shù)，當發(fā) 現(xiàn)偏離設計軌跡時，就通過調整鉆頭斜面的方向，進行造斜糾偏，直到鉆頭的位 置回到設計軌跡時為止。這樣就會鉆出和實際軌跡重合或非常接近的導向孔。但 是，應特別注意糾偏過渡，即偏向原來方向的反方向，這種情況一旦發(fā)生將給施 工帶來不必要的麻煩，會大大影響施工的進度和加大施工的工作量。為了避免這 種情況的發(fā)生，鉆進少量進尺后邊進行測量，檢驗調整鉆頭方向的效果，所以， 應考慮各種糾偏的可能性，糾偏不能太急，應在幾根鉆桿內(nèi)完成糾偏，不能再一 根鉆桿內(nèi)就完成所有的糾偏工作。擴孔施工 當先導孔鉆至

12、靶區(qū)就需用一個擴孔器來擴大鉆孔，以便安裝成品管線。一般 的經(jīng)驗是將鉆孔擴大到成品管尺寸的 1.2-1.5倍，擴孔器的拉力或推力一般為每 毫米孔徑175N。根據(jù)成品管和鉆機的規(guī)格，可采用多級擴孔。目前在工程中使用的擴孔器有四種類型：快速切削型擴孔器：這種類型的擴孔器經(jīng)濟，而且對軟地層（如粘土和砂土層）較有效，但是，這種擴孔器無法破碎堅硬的巖石。拼合型鉆頭通孔器：它是由剖開的牙輪錐體制造的，并將其焊接到金屬板和短的間接構件上。拼合鉆頭通孔是一種通用的、經(jīng)濟的擴孔工具，在設計上具 有靈活性。它們很容易定做，具有品種繁多的切削具類型和規(guī)格。在制造過程中， 必需采用特眾焊接、熱處理以及其它的防護措施，以

13、免損壞后牙輪失落與孔內(nèi)。錐形牙輪擴孔器：起初用于石油鉆井的垂直井的垂直井鉆進，這種類型的 擴孔器用于導向鉆進時，已被改進，近幾年已用于水平鉆進中。YO-Y0型擴孔器：這種擴孔器非常適合于非開挖施工，因為，它在巖石易崩落的地層中可以向前或向后鉆進。這種平衡式的球體牙輪是自穩(wěn)的，而且能自 動跟蹤先導孔。大型牙輪和蜜蜂式軸承的應用延長了其在孔內(nèi)的壽命。擴孔是將導向空的孔徑擴大至所鋪設的管徑以上，以減小鋪管時的阻力。擴 孔是將鉆頭連接在鉆桿后端，然后由鉆機旋轉回拉擴孔。隨著擴孔的進行，在擴 孔鉆頭后面的單動器上不斷加接鉆桿，直到擴至于鉆機同一側的工作場地，即完 成了這一級孔眼的擴孔，如此反復，通過采用

14、不同直徑的擴孔鉆頭擴孔，直至達 到設計的擴孔孔徑為止。對于回拉力較大的鉆機，在擴孔是可以采用階梯型擴孔 鉆頭，一次完成擴孔施工。甚至有時可以同時完成擴孔和鋪管施工。鉆井液鉆井液的基本組分是現(xiàn)場的淡水，大多數(shù)情況下，須在水中添加膨潤土來增 加鉆井液的黏度，鉆井液主要用于穩(wěn)定孔壁、降低回轉扭矩和拉管阻力、冷卻鉆 頭和發(fā)射探頭、清除鉆進產(chǎn)生的土屑等。 因此，它被視為導向鉆進施工的 “血液”， 一般要求采用優(yōu)質膨潤土制備泥漿， 有時視地層條件在泥漿中加入適量的聚合物。 膨潤土主要是由鈉高嶺石組成的天然粘土。鉆井液非正常返回定向鉆進經(jīng)常產(chǎn)生無法控制的鉆井液地下流失。理想條件下鉆井液在鉆桿柱 端切削刃處流

15、出，再沿鉆桿外壁與孔壁間隙返回地表，這樣可以重復利用鉆井液 體，降低生產(chǎn)費用。但實際施工時鉆井液將沿阻力最小的通道流動，鉆井液往往 會擴散到鉆孔周圍的地層中去，有時也會滲透到地表上。當鉆井液沒有沿著鉆孔 返回而是隨便流到地表示，稱為鉆井液的非正常返回。一般在鋪管施工時，鉆井液非正常返回不是一個嚴重的問題。如果鉆井液向 河底流出時，則對環(huán)境的影響較小。但是，如果在市區(qū)或是在風景優(yōu)美的游覽勝 地施工，鉆井液非正常返回就會給公眾帶來不便，有時鉆井液的流動還能沖壞街 道、沖垮提壩。在施工中，應不斷地調整施工方法，盡量減少鉆井液非正常返回 的發(fā)生。所以施工前，應制定應急計劃并準備好可能的補救措施，同時還

16、應通知 有關施工管理部門。鉆井液的重復利用重復利用鉆井液可減少購買和處理鉆井液泥漿的費用。通常把返回的鉆井液 收集起來泵送到泥漿凈化設備中，再把凈化后的泥漿送回到鉆井液儲存或混合箱 中反復利用。當然，有時大量的鉆井液會從與鉆機和鉆井液循環(huán)系統(tǒng)所在河岸相 對的另一岸上孔口返出，這時就要使用兩套泥漿循環(huán)系統(tǒng)，或是把返出的泥漿運 回到鉆機所在的一端，可以使用卡車等工具運輸；或是在地面上鋪設臨時管道來 運輸泥漿，使用那種運輸手段最佳根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況來決定。當使用臨時 管道時，應檢查管道的設計方案，以確保管道的大小合適，防止管道損壞，泥漿 流失。定向鉆進成孔方式 在松軟地層中，靠高壓水射流來切割成

17、孔。孔底鉆具組合由一彎接頭和一帶 噴嘴的鉆頭構成。鉆柱回轉時，鉆出的孔是直孔。如果鉆柱不回轉，在給進力方 向和水射流作用下，可產(chǎn)生定向的弧形孔。在含有硬夾層的松軟地層，孔內(nèi)的鉆具組合由彎接頭和合金鉆頭或牙輪鉆頭 組成。若用三層牙輪鉆頭，有時將三個噴嘴中的兩個堵上，剩下的一個使水射流 以一定的方向進入地層。若遇到較硬的夾層，可回轉鉆柱，靠三牙輪或合金鉆頭 破碎巖石，穿越障礙。在硬巖或卵石層中，射流成孔的方法會失去作用，此時須鉆進成孔。孔內(nèi)鉆 具組合由彎接頭、螺旋馬達鉆頭和鉆頭構成。可根據(jù)地層情況采用刮刀鉆頭、牙 輪鉆頭或金剛石鉆頭。定向鉆孔監(jiān)視方法采用定向鉆進方式施工水平穿越空的最重要的技術環(huán)節(jié)

18、是鉆孔軌跡的監(jiān)視和 調控。目前一般采用隨鉆測量方法。現(xiàn)有三類商品化的隨鉆測量系統(tǒng)可用于這種 施工，其測斜傳感器原理都是相同，即加速度計測量頂角和工具面向角，磁通門 測量方位，其區(qū)別在于測量信息的傳輸方式不同。這三類系統(tǒng)是：有纜式隨鉆測量系統(tǒng)。 靠電纜傳輸測量信息。 水平鉆進電纜操作十分困難， 采用多接頭電纜和“濕接頭”方式予以解決。這種系統(tǒng)在定向鉆進鋪管施工中應 用最多。泥漿脈沖式無纜隨鉆測量系統(tǒng)。將測量信息轉變成泥漿壓力脈沖信號后傳 至地表，該系統(tǒng)因為成本較高，使用比較少。電磁式無纜隨鉆測量系統(tǒng)。測量信息附載與電磁波上傳至地表。該系統(tǒng)目前測量范圍還較小，在 300m 以內(nèi)。超過此范圍后可裝上

19、電纜接頭，轉變成有纜 系統(tǒng)。定向鉆孔施工中地下管線損壞預防 鉆進過程中鉆頭遇到一塊小巖石或卵石，鉆孔軌跡都可能較明顯地偏離設計 軌跡。鉆頭的偏向很難預料，很可能碰到已有的管線。操作人員在意識到鉆頭遇 到硬物或較難鉆進情況等微小變化時，應馬上停鉆，檢查鉆頭的位置。此時，應 降低鉆壓，緩慢給進，讓鉆頭慢慢地通過該區(qū)域。鉆進時，應較頻繁地檢測鉆頭 的位置。當鉆頭遇到較硬地層，通常需要加大鉆壓。但是，鉆壓加大后引起孔內(nèi)鉆桿 柱彎曲。若鉆桿柱彎曲部位的地層較軟，彎曲的鉆桿會使鉆孔擴大。隨著鉆壓繼 續(xù)增加，鉆桿可能進入現(xiàn)有管線的安全區(qū)。探測儀器只能確定鉆頭的位置，很難 確定這種有鉆桿彎曲而形成的鉆孔軌跡。

20、在這種情況下，要適當降低鉆壓，嘗試 采用沖擊鉆進的方法通過硬地層。同時，增加泵量或噴射作用或許有助于軟化障 礙物。如果操作者在施工先導孔期間忽略考慮回擴鉆頭的直徑，則可能導致水平鉆 進施工中碰傷現(xiàn)有地下管線。若鋪設的管線要穿越現(xiàn)有的管線區(qū)或與現(xiàn)有的管線 平行，設計時不能只考慮先導孔的直徑，而應考慮最終擴孔鉆井頭的直徑和鉆頭 與現(xiàn)有管線間距的余量，應使間距等于 34倍最終擴孔鉆頭的直徑。在回擴后鋪設管線期間應注意下面的問題：如果擴孔鉆頭由于某種原因在鉆孔中停留時間過長，由于鉆頭的重量較大,鉆頭會在其自重作用下下沉。在緩慢拉管期間，泵量太大也會在土層中產(chǎn)生空洞或使管柱周圍的土層變 軟；擴孔鉆頭越大

21、，鉆頭下沉的概率就越高；再擴孔時阻力變大，并不總是意味著需要提高轉速或泵量；鉆進產(chǎn)生的土削和孔壁坍塌會導致鉆柱運動的阻力增加，這時維持擴孔鉆 頭緩慢運動是非常重要的；在軟土層中，選用具有較寬翼片的鉆頭，以適當增加鉆頭的浮力。在先導孔施工時，鉆進已有管線區(qū)時須變向繞行，通過障礙物后要重新繞回 到設計軌跡上，這種做法可能會偏離原來鉆孔一定的距離。先導孔施工完畢，在 鉆頭出土點接上回擴鉆頭，巨大的回拉力施加在鉆頭和鉆桿柱上，使鉆頭或管柱 通過回拉進入土層。在回擴的過程中，鉆桿柱向彎曲鉆孔的內(nèi)壁施加一個壓力， 回轉的鉆桿柱可能在此處擴大鉆孔而偏離原來的軌跡，使先導孔變得較平直，從 而可能損傷原來的管線

22、。對于這種情況應盡可能地采用長且平滑的鉆孔軌跡或者 采用先擴大鉆孔再鋪設的辦法，這不僅可以降低鋪管過程中的摩擦阻力，而且會 防止對以有管線的破壞。導（定）向鉆進設備導（定）向鉆進設備主要包括用于管線探測的儀器和導（定）向鉆機 導向儀導向儀是導向鉆進技術的關鍵配件之一，它用來隨鉆測量深度、頂角、工具 面向角、溫度等基本參數(shù)，并將這些參數(shù)值直觀地提供給鉆機從作者，其性能是 保證鋪管施工質量的重要前提，目前，導向儀有手提式、有纜式和無纜式三大類。手提式導向儀手提式導向儀主要有三部分組成：孔內(nèi)探頭、手持式接收機和同步顯示器。 測量深度是手持式探測儀的重要功能之一。為適應市場的需要，許多公司將儀器 的測

23、深能力由6m提高到1020米，見表4-2。另外，測量頂角、工具面向角的 方式從原來的定點顯示改為連續(xù)顯示，頂角的增量改為1%這樣一來使操作者更公司名稱型號測深英國雷迪公司RD385,RD386(Drill Track)420美國DCI公司DigiTrak Marik 皿,IV, V ,Eclipse521美國Ditch Witch 公司Subsite 75R/T,66TKR,750R/T330美國McLaughlin公司Spot D Tek m , V , V315o加方便、準確地控制鉆孔的方向有纜式導向儀隨著導向鉆進鋪管技術應用領域的不斷擴大，手持式導向儀在許多場合顯示 出不足，如在繁忙的街

24、道下穿越鋪管時，手持式導向儀顯得不太方便，易產(chǎn)生交 通事故；穿越河流時，手持式導向儀需要船只配合，問題較多。另外，手持式導 向儀的測深能力往往不能滿足使用需求。這些因素促成有纜式導向儀在導向鉆進 中得到應用。目前有兩種有纜式導向儀：一是類似石油定向鉆進使用的有纜式導 向儀，應用磁通門和加速度計作為基本測量元件，只是在測量深度、耐濕和耐壓 等參數(shù)方面有所簡化，價格比石油鉆井儀器的低。另一種是在手持式導向儀的基 礎上改進而成的有纜式導向儀，它通過電纜向孔底探頭提供電源，增加STS發(fā)射功率，同時用電纜傳輸頂角和工具面向角等基本信息，深度還是通過手持式接收 機來測定。這種儀器的價格只是石油鉆井用儀器的

25、10%-20%。表4-3列出的Subsit STS屬于第一種有纜儀器，另兩種屬于第二種有纜式導向儀。表4-3有纜導向儀的基本參數(shù)公司型號測深能力孔長范圍Ditch WitchSubsit STS60450UtilxWireline System25240DCIDigi Trak 100 Cable43電磁通道無纜隨鉆測量儀有纜隨鉆測量儀系統(tǒng)解決了手持式導向儀存在的一些問題，但這種系統(tǒng)也有 一些弱點：如電纜傳輸?shù)男畔㈨毻ㄟ^滑環(huán)導出；每接一根鉆桿，就需要做一個電 纜接頭，操作繁瑣；電纜的使用是一次性的，電纜接頭多是故障概率增高。為了 解決這些問題，美國 Guided Boring Systens

26、公司和Maurer公司聯(lián)合開發(fā)了一 電磁波傳輸信息的無纜隨鉆測量系統(tǒng) Accunav。該系統(tǒng)測量精度高，測量孔長可 達300m可用于小口徑導向鉆孔鉆進，并且成本相對較低廉。該系統(tǒng)也采用磁通 門和加速度計作為鉆孔方位角、工具面向角和頂角的測量元件。GT-1型工程導向孔多功能無線探測儀1994年河北省地礦局利用已開發(fā)的鉆孔電磁信號通道及HB-1型無線隨鉆自動定向儀的有關技術，吸取管道探測儀的優(yōu)點，研制和試驗成功了工程導向專用 探測儀。經(jīng)過進一步改進，在1995年成功地研制出了工程導向多用途無線探測儀。 該儀器的主要功能有：管線探測儀功能；探測鉆孔和管道水平投影位置和深度；隨鉆定向儀功能：監(jiān)測工具面

27、向角（360。分16等分進行監(jiān)測）和傾角（30 范圍按 0、士 1、士 3、士 5、士 7、士 10、12。及-12。分段監(jiān)測）；定向指揮儀功能：向鉆場監(jiān)視器發(fā)送測量數(shù)據(jù)和造斜指令。儀器由孔內(nèi)儀器、地面探測儀和鉆場監(jiān)視器三部分組成。（A）孔內(nèi)儀器裝在造斜工具和鉆桿柱之間，它監(jiān)測造斜工具面向角并向地面號。地面探測儀接收電磁波信號,發(fā)送電磁脈沖信號。地面探測儀接收電磁波信號，根據(jù)磁場分布和衰減規(guī)律測定 向鉆孔水平位置和距地面的深度，解調電磁脈沖以測定工具面向角和傾角。測量結果及造斜指令由地面探測儀自動無線轉發(fā)至鉆場監(jiān)視器。 孔內(nèi)儀器由傳感器、控制電路、發(fā)射電路、螺管線圈和溫度傳感器組成。孔 內(nèi)儀器

28、通過傳感器檢測工具面向角和傾角。經(jīng)控制電路、發(fā)射點魯河螺管線圈將 條治國的電磁脈沖信號發(fā)送到地面。當溫度高于 65C時，控制發(fā)射電路向地面發(fā) 出報警信號。孔內(nèi)儀器由R2025鋰電池供電，更換一次可連續(xù)工作 24小時。孔內(nèi)儀器外徑74mm總長550mm并有足夠的強度、賴壓和抗震能力，可以用 于高壓水力鉆進和空氣潛孔錘鉆進。地面探測儀由水平和垂直線圈組、濾波放大電路、解碼電路、編碼轉發(fā) 電路、 80C31 單片機、裝合差預制器、聲響器和顯示器組成。其工作過程是：電磁信號由水平和垂直線圈接收，經(jīng)過濾波放大，經(jīng)解碼電路后，在經(jīng)80C31單片機處理，有顯示器顯示磁場相對強度、鉆孔深度、工具面向角和傾角。

29、為了消除 裝合差的影響，設有裝合差預制器，以使顯示器顯示真實的工具面向角。聲響起 用于報警和提示信號強度。編碼轉發(fā)電路用于轉發(fā)參數(shù)的指令。地面探測儀由蓄 電池供電。地面探測儀的控制和計算核心是 80C31單片機。顯示器為48X 256點陣式 液晶顯示器，用數(shù)碼和圖形顯示各項測量結果及儀器的工作狀態(tài)，并用漢子提使 各項操作。地面探測儀設有 4個頻道：50 1000Hz; 10 20kHz; 8kHz; 32kHN儀器可 用于連續(xù)信號或脈沖信號的無源探測和有源探測。鉆場監(jiān)視器有接收解碼電路、現(xiàn)實電路和電源組成。電視內(nèi)容包括工具 面向角、傾角;顯示指令包括停鉆測量、穩(wěn)斜鉆進、糾斜鉆進和造斜鉆進。指令

30、 中還包括造斜方向和造斜強度。工人可據(jù)此控制鉆進過程。GBS導向鉆進系統(tǒng)GBS系列非開挖導向鉆機。GBS系統(tǒng)是目前國際上比較流行的用于非開挖工程上的定向制導鉆進系統(tǒng)。 在這里將主要介紹國土資源部勘探技術研究所生產(chǎn)的1.GBS鉆機型號說明XX代表的是鉆機的回拉能力,GBS-20和 GBS-35型鉆機。兩者由10m長液力管線連接。GBS代表的式導向鉆進系統(tǒng)(含鉆具、儀器)，目前，該系列鉆機已有 GBS-7、GBS-10、GBS-12、GBS-10鉆機的特點 本鉆機有輪式鉆機和拖掛式動力站兩部分組成，采用油缸-鏈條形成倍增給進機構，以形成長行程的鉆進和回拉。動力頭設有卸口自行浮動機構， 以減少對鉆桿

31、絲扣的磨損， 操作簡便可靠。給進機構設有回拉鏈條平衡器，改善承載條件。隨機液壓管線集中與防護套內(nèi)，提高了管線的使用壽命。方便的角度調節(jié)油缸，配有角度指示器，調節(jié)快速，一目了然。為了使鉆機施工中穩(wěn)固，設有兩種形式的地錨，以適應不同地層的需要。采用前、后夾持器和卸扣機構，實現(xiàn)機械擰扣鉆具，減輕勞動強度。選擇高速柴油機做自帶動力，現(xiàn)場施工方便。全液壓驅動，集中控制，操作方便。3GBS-10鉆機的主要技術參數(shù)鉆孔直徑及穿越長度導向空（mm :76最大反擴孔徑（mr）：355穿越長度（m/mm）: 300/108鋼管（黏土層）鉆具導孔鉆頭（mm：76最大擴孔鉆頭（mm：355鉆桿（mm : 50X 5X

32、 2500彎曲半徑（m ：30動力傳動（見表4-4 ）表4-4鉆機動力船動參數(shù)表輸入輸出二連齒輪泵高壓水泵組皮帶輪傳動輸入速度，r/mi n2700輸出GP C4-4Q泵接單片多路換向閥進油口1460r/mi nG5-20泵接兩片多路換向閥進油口G5-5泵接五片多路換向閥進油口變速箱（見表4-5 ）表4-5變速箱參數(shù)檔次一檔二檔三檔轉速3.1151.7721.000輸出端至咼壓水泵4698241460動力頭（見表4-6 ）表4-6轉速及扭矩表（柴油機2700r/min ）工作油缸及檔次G5-20GP C4-40GPC4-40 G5-20輸出端Inm轉速，r/min4390130扭矩，N.m10

33、MPa160014MPa2400給進機構該鉆機采用油缸-鏈條行程倍增給進機構。其行程為 2.8m;給進能力為45kN （16MPa；回拉能力 lOOkN （21MPa。高壓水泵（見表4-7 ）表4-7高壓水泵參數(shù)型號3D-SZ輸入轉速，r/mi n1460824469排量，L/min402514壓力，MPa18液壓油泵（見表4-8 ）表4-8液壓油泵參數(shù)型號GP C4-4O-1(E1)F3-G5-2O-5-S-2O-R-CH名稱三 聯(lián)齒輪泵分泵GP C4-40G5-20G%-5排量，mL/r4219.95.2壓力，MPa252020液壓馬達型號：BM-F1250H1排量為1249mL/r;扭矩

34、為2400N.m 壓力為14MPa轉 速 130r/min。角度調節(jié)：825。（11）鉆機參數(shù)（見表4-9 ）表4-9鉆機參數(shù)鉆機動力，鉆機質量，kg鉆機外形尺寸，mm4102BG-3a型柴油機輪式鉆機：200長X寬X高：4600 X 1500X 140058.5/2700拖掛車動力站長X寬X高：6125X 2245X 2550鉆機主要部件及作用輪式鉆機有一對行走輪、滑軌、動力頭、給進結構、前導向夾持器、卸扣 機構、地錨座、角度調解機構、導管架、液壓操縱箱等組成。其特點如下：鉆機制成在一對行走輪上，可方便地進行孔位移動和對中孔位靶點。滑軌是鉆機的基礎部件，行走輪、動力頭、給進機構、前導向夾持器

35、、后 夾持器、卸扣機構、地錨座、角度調解機構、導管架、液壓操縱箱等均用螺栓緊 固或用銷軸連接在上面，使之成為一體。動力頭和給進結構相接，實現(xiàn)鉆具的回轉，給進加壓和回拉等機能。前導向夾持器不僅有卸鉆桿扣時夾持下鉆桿的功能，還是可在鉆進中對鉆 具起導向扶正作用。前、后夾持器均采用單油缸雙向作用的結構，分別實現(xiàn)對上、 下鉆桿的加緊或松開。卸扣機構在油缸的作用下，驅動后夾持器轉動角度以實現(xiàn) 卸開鉆桿扣并使其復歸原始狀態(tài)。動力站動力站由柴油機、液壓泵、高壓水泵組、液壓油箱、燃料箱、管線及鉆桿架 等組成。柴油發(fā)動機使整個鉆機的動力（傳動系統(tǒng)如圖 4-6所示）。柴油發(fā)動機動 力經(jīng)齒輪聯(lián)軸器傳遞給小皮帶輪和軸

36、承座I, 該軸承座直接傳動三聯(lián)齒輪泵工作； 另由窄型三角帶把動力傳遞至軸承座n后直接驅動高壓水泵組。高壓水泵組由大皮帶輪、軸承座n、變速箱離合器和高壓柱塞泵組成。該 離合器為常閉式，液力控制離合器的打開與閉合，便于操縱變速手柄。最后由變 速箱將動力輸入高壓水泵，并使其獲得三種輸入轉速，以滿足不同排量的需要。通常使用變速箱的第二擋和第三擋，以保證到向孔鉆進和反拉擴孔時對泵排量的 合理使用。鉆機的液壓系統(tǒng)鉆機的液壓系統(tǒng)主要由油箱、三聯(lián)油泵、操縱閥、油馬達、油缸及其他附件 所組成。系統(tǒng)內(nèi)分三個油路工作系統(tǒng)。共用一個油箱和油泵傳動系統(tǒng)。主要參數(shù)：油箱容量為 810L;系統(tǒng)壓力見表4-10 ;液壓油一般

37、在環(huán)境溫度 15C以上，推薦N46號抗磨液壓油；環(huán)境溫度在-15 C15C時，推薦用N32號低 凝液壓油。表4-10系統(tǒng)壓力，MPa型號GP C4-40G5-20G5-5額定101216最大121421壓力油泵：油液經(jīng)濾油器由三聯(lián)齒輪泵壓至各控制閥，并驅動各執(zhí)行元件。油泵是液壓系統(tǒng)的心臟，使用中應注意以下問題：不得超壓使用，其工作油溫在15C65C(油箱中的溫度)；保證液壓油清潔，及時更換各濾油器濾芯，向油箱中加入新油時， 需經(jīng)加油過濾器。定期更換液壓油，新鉆機運行500小時后換油。以后每運行3000小時 更換一次，必要時應提前換油，換油時應將臟油放凈，徹底清洗油箱。初次使用或長期存放后運轉時

38、，要使柴油機轉速在最低檔運轉10分鐘, 讓油泵處于空載運轉，檢查各液力輸送管線是否暢通，且不許有漏油，不應立即滿 負載運轉。各泵回路：(A)GPC4-40泵開式回路系統(tǒng)。三聯(lián)泵中大泵(排量42L/r)油液經(jīng)該泵壓至動力頭回轉換向閥，通過調節(jié)該換向閥的可調溢流閥簧力，使回路的壓力為 12MPa即該系統(tǒng)的最高壓力，出廠前已調定)。系統(tǒng)壓力值由壓力表示。該回路用 來控制動力頭在n速回轉鉆進，其工作情況是：一位是動力頭正轉，驅動鉆具回 轉鉆進，二位是中間位置，各油口相互密封油泵卸荷，可使鉆頭工具面向角停止 在某回轉角度位置；三是動力頭反轉位，用于反扣擰卸鉆桿。(B)G5-20泵開式回路系統(tǒng)，三聯(lián)泵中的

39、中間泵(排量 19.9mL/r )油液經(jīng)該泵壓至兩片多路換向閥，該卸荷溢流閥的調定壓力為14MPa（出廠前已調定），回路的壓力值由壓力表顯示。其功能分別是：中泵回轉換向閥控制動力頭驅動： 單獨控制時，使動力頭在I檔轉速工作。 倒像孔鉆進過程中，低速驅動鉆具，以便于鉆頭定向或隨鉆測量。當與 GPC4-40 泵并聯(lián)油路時，可使動力頭獲得第三檔高轉速。注意：當動力頭需要高專速回轉時，并聯(lián)油路上兩聯(lián)閥的控制手柄方向必 須一致。中泵給進回拉換向閥控制給進機構；該片閥與G5-5泵回路中給進機構控制 回路并聯(lián)，當其單獨操作時，可使給進機構在中速區(qū)工作。當與并聯(lián)回路同時控 制時，可使給進機構快速給進或快速回拉

40、。注意：當給進機構需要快速給進或回拉時，并聯(lián)油路上兩聯(lián)閥的控制手柄 方向必須一致。（C）G5-5泵開式回路系統(tǒng)，三聯(lián)泵中的小泵（排量 5.2m/r ）。油液經(jīng)泵壓 21MPa出廠時已調定）。依靠調壓閥可 反拉鋪管施工至五片多路換向閥，該回路的調定壓力為 以在014MPa的范圍內(nèi)任意調整該回路的壓力， 以滿足導向鉆進、 需要，其數(shù)量由壓力表顯示。如范拉鋪管能力需要大于 閥開關。注意：導向鉆進時給進壓力不得大于 16MPa使用；使用調壓閥調節(jié)系統(tǒng)壓力時， 將壓力調節(jié)開關打開。多路換向閥每片閥的功能： 給進回拉閥用來控制給進油缸，閥的工作油口分別接給進油缸的活塞桿 腔（下強）和無活塞桿腔（上腔），其

41、工作情況是：一位是加壓給進位置，使油 缸下腔進油，實現(xiàn)加壓鉆進或造斜頂進。二位是中間位置，各油口相互封閉油泵 卸荷，可使動力頭及鉆具停止在某位置。三位是回拉提升位置，使油缸上腔進油， 實現(xiàn)提升鉆具和反拉鋪管。單獨使用該控制手柄，給進機構運行在低行速區(qū)。前松開加緊閥控制前夾持器， 閥的工作油口分別與夾持器油缸的活塞桿腔 和無活塞桿腔相接，以實現(xiàn)對空口鉆桿的加緊或松開。后松開加緊閥控制后夾持器， 閥的工作油口分別與夾持器的上下腔， 以實 現(xiàn)對機上鉆桿的加緊或松開。復位卸扣閥控制機構， 閥的工作油口分別接在卸扣油缸的上下腔， 已達到 卸開鉆桿第一扣或卸扣機構復位。注意：當用卸扣油缸卸鉆桿時，必須將卸

42、扣開關打開，使動力頭馬力處于浮 動位置，完成任務后關閉。水泵停止工作閥控制角度調節(jié)油缸和高壓水泵的變速離合器油缸。 閥的工 作油口，由管路經(jīng)雙向液壓鎖分別與角度調節(jié)油缸（離合器油缸）的兩腔連接。 當鉆機進入施工現(xiàn)場， 按施工設計要求調整好角度油缸后 （機身側安有角度指示） ， 將快速接頭斷開，與離合器油缸管路的快速接頭接通即可。i4Mpa時，務必關閉調壓操縱系統(tǒng) 動力站操縱箱位于柴油機前端，配置有電流表、水溫表、油壓指示燈、機油 堵塞報警指示燈。點火鎖用于起動柴油機，柴油機油門操縱手把用來控制柴油機 的燃油供應量，以達到調速的目的。高壓水泵變速離合器為常閉式，當離合油缸 大腔進工作油時，推開離

43、合器，這時可操縱變速手柄，按手柄上的便當位置改變 高壓水泵的輸入轉速，以達到改變泵排量的目的。當轉速使用第一檔時，泵排量 如不連續(xù)，應停止使用。鉆機操縱箱安裝在鉆機前部側面，箱內(nèi)的操縱手柄及功能如下： 五片多路換向手把： 各手把通過多路換向閥的響應閥片， 分別控制給進油 缸、前夾持器、后夾持器、卸扣油缸、水泵離合器油缸（角度調節(jié)油缸），各手 把的工作情況詳見液壓系統(tǒng)部分。兩片多路換向閥手把： 各手把分別控制動力頭回轉和給進油缸， 詳細工作 見液壓系統(tǒng)部分。單向多路換向閥手把：控制動力頭回轉，詳情見液壓系統(tǒng)部分。三塊防震油壓表： 分別顯示三聯(lián)齒輪泵與其各自相應的多路換向閥回路的 壓力。卸扣開關：

44、 只有使用卸扣油缸松開鉆桿時， 才將其打開， 使動力頭馬達 A、 B 油缸連通并處于浮動。通常此開關是關閉的。調壓開關： 如果需用調壓閥來調節(jié)系統(tǒng)使用壓力時 （在出廠前鎖定的系統(tǒng) 壓力范圍內(nèi)），將開關接通，否則斷開。調壓閥：調節(jié)五片多路換向閥回路的系統(tǒng)壓力。鉆機安裝使用方法及注意事項 鉆機在吊裝運輸時，將地錨座和后支腿的銷軸取出，分體裝運。起吊適應平 穩(wěn)，避免碰壞油管，注意安全。鉆機安裝機開機前的準備：施工場地探測，先用探測儀器探明原地下管網(wǎng)走向、埋深及性質，并作出 標記。根據(jù)業(yè)主要求及施工地段的情況， 確定鋪設線路及鋪設深度， 設計造斜角 度。鉆機是依靠地錨座和后支承與地基固定的， 安裝鉆機

45、時場地要平整。 將動 力站與鉆機并網(wǎng)開機，根據(jù)施工設計調整好鉆機的工作角度，用地錨將后支腿和 前底座錨牢固。根據(jù)被鋪設管線的直徑和長度、 材質及地層情況， 確定是否使用輔助頂推 裝置，且準備好出口端的工作槽。按照“ 4102柴油機使用說明書”要求做好起動和運轉前的準備工作。液壓閥操縱手把一定在中間位置，變速手把放在空檔位置。液壓箱油面應不低于油標 2/3 。按潤滑部分的要求，加注充足的潤滑油或 潤滑脂。打開鉆進液箱與高壓水泵的截門。鉆進操作：檢查測量儀器的電源是否充足， 不足的要求換電池。 特別是探頭電池不可 馬虎。遵照測量儀器使用規(guī)范操縱儀器。將探頭裝入探頭盒內(nèi)， 打開接收機和同步顯示器，

46、轉動探頭盒檢查儀器是 否工作正常。把探頭盒與造斜鉆頭接好并連接在鉆桿上， 開機輸送鉆進夜， 檢查鉆頭噴 嘴是否暢通。上述檢查無誤，就可以開始鉆進了。導向造斜鉆進時很重要的，不可使鉆 具走急彎。測點相應要多點。定點測量時，司鉆操縱動力頭回轉并通過同步顯示 器監(jiān)視，使回轉角度指示在 12 點正，測量鉆頭頂角（傾角）、深度，并確定下一 步是回轉鉆進，還是造斜頂進（根據(jù)深度要求），如果偏離了設計軌跡，要進行 糾正。當指示停在 12 點正頂進時，鉆頭向上造斜，以此類推。不要左右偏導向造斜段達到設計深度后，開始水平鉆進，這時注意檢測， 離設計軌跡。5）所述，直當完成水平鉆進長度后，開始出口端造斜鉆進，控制

47、操縱同 至鉆出標定的地表靶點分離器、拉導向孔完成后，在出口端拆下鉆頭和探頭盒，換上擴孔鉆頭、 管頭（接管頭），開始反拉鋪管。也可根據(jù)孔徑和地層先擴一次孔。鉆進中加接鉆桿時，用前夾持器加緊下鉆桿，動力頭反轉卸扣；如果扭矩 比較緊時，可將卸扣開關打開，用后夾持器加緊動力頭接頭，操縱卸扣自行浮動 機構推扣，完成卸扣反拉提出一根鉆桿時，要卸開上下兩處鉆桿扣。同樣需先用鉛、后夾持器 分別加緊上下鉆桿接頭，操縱卸扣油缸松開鉆桿下接頭扣后，松開夾持器，卸扣 油缸復位，動力頭反轉卸扣完成，再用后夾持器加緊鉆桿下接頭，這時，讓動力 頭緩慢反轉擰上接頭扣后，將鉆桿取下。也可在松扣后人工擰卸扣鉆桿。停鉆測量時要停止

48、向孔內(nèi)輸送鉆進液。 造斜頂進時一般不輸送鉆進液， 當然 得視底層情況而定。注意事項主要包括：將鉆桿的上、 下接頭對正， 邊緩慢給進動力頭邊慢轉上扣， 不要擰得過緊； 上扣前將絲扣擦干凈，涂上絲扣油。不允許使用彎曲和有傷的鉆桿。鉆進速度不宜過快，應根據(jù)地層條件合理調定給進力。導向鉆進中，短時間停機，要先將接收機指針調到 P位停留幾分鐘，使大 P顯示后關機，迫使探頭休眠，以節(jié)省電源，地表要做好標記。不可長時間停留。探頭電源用過一次后，決不可再用。造斜頂進時，每次頂進進尺控制在 0.5m左右為好，曲線要緩。鉆桿內(nèi)不得進臟物，以免堵塞鉆頭噴嘴。當機油壓力報警指示燈亮時，說明油壓不正常，要進行檢查。當機

49、油堵塞報警指示燈亮時，要更換機油濾心。改變水泵排量時，先推開離合器，不得帶速換檔。（11）中水泵較長時間不工作的情況下，應將其變速箱掛上空檔，后合上離合器， 以保護離合器操縱系統(tǒng)中的分離軸承。（12）按規(guī)范開動鉆機后，不允許馬上用全負荷鉆進，必須進行試車運轉，確定各部分運轉正常后，方可開始鉆進。鉆機的維護保養(yǎng) 為延長鉆機使用壽命，防止機械事故的發(fā)生，減少動力消耗，必須對鉆機進 行合理的維護保養(yǎng)。1）鉆機維護保養(yǎng)得一般要求鉆機表面經(jīng)常保持干凈，隨時清除泥漿、污垢、油泥等雜物，保持清潔。隨時注意檢查鉆機各部件軸承部位、摩擦部位、動力頭和油泵、變速箱及 液壓油箱的溫升情況，各部分溫度不應高于 70C

50、，溫升不應大于40C。否則，應 停機檢查并消除引起過熱的原因。隨時傾聽各部件的運轉響聲，如發(fā)現(xiàn)有劇烈震動、敲擊聲、尖叫、不均勻 等不正常的異音時，應立即停機檢查處理。密封出入有滲透現(xiàn)象，應及時停機處理。按潤滑要求進行潤滑。各緊固件應經(jīng)常保持牢固可靠，不得有松動現(xiàn)象。柴油發(fā)動機和高壓水泵的保養(yǎng)工作，應參照其使用說明中之規(guī)定。2）主要部件的保養(yǎng)和潤滑水泵變速箱使用150號工業(yè)齒輪油（或18號雙曲線齒輪油），每鋪設24條管線換 油一次，新鉆機第一次換油應在第一個工程完工后進行。定期觀察箱內(nèi)齒輪的嚙合磨損情況，并注意各撥叉的定位是否準確可靠。檢查離合器的工作情況，及時調整或更換摩擦片。每班要給離合器分

51、離軸承加注鈣基潤滑脂。動力頭動力頭軸承加注30號機械油0.5L，每個工程結束收機前補充一些。水龍頭密封使用該機潤滑油，每次施工前加注一次。水龍頭密封更換有2個10拆卸工藝空。給進機構定時給前、后輪軸承、滑輪軸承和導輪軸承加注鈣基潤滑油。隨時觀察鏈條的磨損情況，做到及時更換。液壓系統(tǒng)定期檢查各軟管有無干裂、起泡、老化等情況，做到及時更換。每施工 2 4 個工程后，應當清洗液壓油箱并檢查液壓油有無變質，及時 增添或更換液壓油，液壓油的牌號及數(shù)量見液壓系統(tǒng)中的說明。隨時注意濾油器工作情況，必要時清洗或更換。壓力表失效后要及時更換。油泵和油馬達的維修保養(yǎng)可參照其使用說明。快速接頭斷、合時保持清潔、去異

52、物。操縱系統(tǒng)根據(jù)使用情況， 對所有活動部位采用 HJ-30 機械油不定期地進行間隙點滴 潤滑。對離合器軸承，每班加注 ZG-3鈣基潤滑油。各連接部位的銷、絲扣等如有損壞，應及時更換。應按規(guī)定操作，對各手把要輕拉輕放，不可在手把上再加把套或用重物撞 擊。FDP -15型導向鉆機FDP -15型導向鉆機時原冶金工業(yè)部首都鋼鐵地質勘察基礎工程公司1995年研制的非開挖導向鉆進鋪設管線的設備。該鉆機設計吸收了國內(nèi)外同類設備的長 處，并結合國內(nèi)非開挖技術的發(fā)展和實際需要，采用導向鉆進技術完成非開挖鋪 管施工。該鉆機主要用于各類土層的非開挖管線鋪設，鋪管直徑50 100mm可鋪設長度達300m目前，該鉆機

53、由連云港黃海機械廠生產(chǎn)，并在原結構的基礎上進行了若干改 進，開發(fā)了 FDP系列導向鉆。型號有 FDP-12 FDP-15G FDP-15DFDP-15E FDP-30 和 FGDP-36結構特點FDP -15型導向鉆機為液壓傳動型，具有液壓傳動的所有優(yōu)點。采用座式結構，并輔以止移一定位系統(tǒng)，使鉆機安裝穩(wěn)固，足以實現(xiàn)強大 的擴孔回拉力。該鉆機動力頭采用低速大扭矩液壓馬達，使其轉速和扭矩滿足施工要求， 簡化了傳動系統(tǒng)。提升一給進系統(tǒng)采用油港一鋼絲繩倍速機構，具有較好的傳力效果。操縱控制系統(tǒng)主機、水泵開關與液壓操作把手于一體，使操作方便、快捷， 實現(xiàn)集中操作。主要技術參數(shù)鉆機施工范圍：導向孔直徑為

54、400mm最大鋪管長度300m動力頭、提升一給進油缸、桅桿調位油缸、止移一定位系統(tǒng)（止移一定位 系統(tǒng)采用兩套相同的油缸推板驅動止移定位） 的參數(shù)見表4-11。鉆機外形尺寸（mm 為長X寬X高=5800X 2200X 2100;鉆機總重量為 3.5t。表4-11FDP-15型導向鉆機主要技術參數(shù)動力頭提升-給進油缸桅桿調位油缸止移-定位系統(tǒng)（油缸）額定扭矩0-3830N.m額定壓力25MPa額定壓力16MPa額定壓力16MPa轉速0-100r/mi n行程1.8m行程1.25m行程0.5m給進力65kN活塞直徑125mm活塞直徑80mm活塞直徑63mm回拉力150kN活塞桿直徑90mm活塞桿直徑

55、56mm活塞桿直徑45mm回拉速度0-4.9r/mi n額定推力300kN額定推力80kN最大推力150kN動力頭行程3.6m額定壓力150kN推板寬度700mmG5-20油泵160SCY141B 由泵JO3-25S 4動力頭推板寬度250mm轉速1500r/mi n轉速1000r/min轉速1000r/mi n工作壓力20MPa工作壓力32MPa功率55kW排量20mL/min排量160rL/mi n3.FD P-15B型導向鉆機主機FDP -15B型非開挖導向鉆機屬液壓設備，主要構造分三部分：液壓執(zhí)行機構,液壓動力系統(tǒng)與機座。1）液壓執(zhí)行機構動力頭動力頭直接與鉆具連接，為鉆進提供所需的扭矩

56、、提升力或給進力。同時也是沖洗液的通道，因此，它是鉆機的主要執(zhí)行機構。FDP -15B型鉆機動力頭份集體和回轉機構兩部分，機體是鋼板與無縫鋼管的焊接件，它主要傳遞提升給進 系統(tǒng)的回拖力和給進力，傳遞液壓馬達的反扭矩。回轉機構主要由低度大扭矩通 孔式液壓馬達、傳動軸、推力軸承等組成，是鉆機輸出扭矩的動力源。傳動軸下 端通過變徑接頭與鉆具連接，其上端連接水龍頭，實現(xiàn)單動通水走用。提升給進系統(tǒng)提升給進系統(tǒng)是動力頭回拉或給進運動的執(zhí)行機構， 由裝在桅桿內(nèi)的液壓 油缸通過鋼絲繩及桅桿兩端的滑輪構成倍速機構， 向動力頭提供給進力或回拉力。 結構緊湊，安全可靠。其傳動示意圖見圖 4-7。夾持扶正系統(tǒng)該鉆機夾

57、持器采用液壓連桿斜劈機構加緊、 彈簧復位式機構， 其工作原理如 圖4-8。夾持器安裝在桅桿下端，在其前部裝有扶正器，扶正氣通孔直徑為 60mm升降桅桿油缸 該鉆機桅桿在小角度范圍內(nèi)采用兩支承絲桿進行微調，若有大角度變化時， 采用桅桿升降油缸進行調整，其工作原理如圖 4-9 。止移定位系統(tǒng) 止移定位系統(tǒng)采用兩套油缸推板機構，其工作原理如圖 4-10 所示。該系 統(tǒng)安裝與鉆機底座內(nèi)兩側， 在施工是油缸推出止移板， 平衡鉆機的受力分析狀況。2）液壓動力系統(tǒng) 液壓動力系統(tǒng)主要由電機、分動箱、主副油泵幾個控制油路組成。3）機座FDP-15型鉆機底座由22號槽鋼焊接而成。底座前端與桅桿下端鉸支連接， 其后

58、端 安裝調位絲桿支承桅桿，在桅桿兩側分別安裝油缸及動力源、操縱臺。在 底座前部兩側安裝定位止移系統(tǒng)。操作與維護操作臺該鉆機電動機開關、 水泵電動機以及各系統(tǒng)壓力表安裝在操縱臺立板上， 各 液壓閥操作把手安裝在操縱臺臺面上，便于操作人員和了解各系統(tǒng)工作壓力。操作臺如圖4-11。鉆機的啟動及準備工作檢查油箱、分動箱的油面是否符合要求，否則應按規(guī)定加入適量的機油； 檢查各潤滑部位是否有潤滑油或潤滑脂。檢查兩油泵吸油管路控制閥門是否處于開啟狀態(tài)，否則應打開閥門，保證油泵吸油管的暢通。檢查各油路系統(tǒng)的管接頭連接是否可靠。將個操縱手把放置在空檔位置。檢查各個部件相互傳動的可靠性及在其基座上的固定情況。試啟

59、動電機看運轉方向是否與油泵運轉方向一致，確保油泵的正常運轉。鉆進中的操作及維護鉆機開動后，首先操作止推油缸手把，漿止移板推到止移位置，保證鉆機 的穩(wěn)固。動力頭回轉應平穩(wěn)，不應有跳動及卡阻現(xiàn)象。鉆具回轉過程中夾持器卡瓦應完全退回脫離鉆具，以免劃傷鉆具。動力頭給進或提升應平穩(wěn)，不應有忽快忽慢現(xiàn)象。及時調整給進一提升鋼絲繩的松緊程度， 并經(jīng)常檢查鋼絲繩端部的固定情況。隨時注意觀察各指示儀表的變化情況、設備運轉情況及各部件的溫升，一般不應超過60 C。注意保持動力頭滑道、活塞桿等表面的干凈，不應有泥漿、砂土等雜物， 并要有良好的潤滑條件。泵站又像內(nèi)應注入不低于油標下線的 N46號液壓油。每次注入新油要

60、經(jīng)過 濾油機過濾。系統(tǒng)液壓油每工作500100h要進行過濾或更換。過濾網(wǎng)孔應小于25 am。每次拆卸油管或接頭要及時封堵，防止雜質或其它異物進入系統(tǒng)。潤滑良好的潤滑除了防止減少個機件的磨損外， 還有降低摩擦阻力，降低摩擦副 的溫度，防止銹蝕，減緩沖擊，有利于密封等作用，對于提高設備的傳動效率和 使用壽命都起到十分重要的作用，因此，對鉆機各部件的潤滑點的良好潤滑無疑 是十分必要的。FDP-15B鉆機潤滑如圖4-12。表4-12鉆機潤滑部件及潤滑油潤滑部件數(shù)量潤滑油或油脂潤滑方法桅桿滑道1機械油HJ-30機油壺桅桿頂滑輪軸承4鈣基潤滑脂ZG-30檢修時加油桅桿底滑輪軸承2鈣基潤滑脂ZG-30檢修時