非開(kāi)挖鉆桿的關(guān)鍵技術(shù)在于導(dǎo)向鉆孔軌跡的精確控制,確保避開(kāi)原有地下管線及障礙物,按設(shè)計(jì)路線準(zhǔn)確、順利地鋪管。它的基本步驟是:采用導(dǎo)向探測(cè)儀對(duì)地下鉆頭的前后傾角、深度、導(dǎo)向板面向角等進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量結(jié)果人為預(yù)定其導(dǎo)進(jìn)方向,并不斷地調(diào)整鉆頭面角進(jìn)行推進(jìn)或繼續(xù)鉆進(jìn)。其中,“人為預(yù)定”是憑操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的,依靠操作者判斷和調(diào)整前進(jìn)方向,這就使導(dǎo)向精度和速度降低。一旦發(fā)現(xiàn)當(dāng)前鉆出的孔段軌跡與理想軌跡有差異時(shí),退回重新校,由于在先期的鉆進(jìn)過(guò)程中,舊孔軌跡周圍環(huán)境在高壓泥漿液的強(qiáng)力沖刷下已變得松散,再想靠導(dǎo)向板的推進(jìn)來(lái)改變方向校正出新軌跡孔就較為困難了,往往要退回很大的量才能校正過(guò)來(lái),并且回程量也只有靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制。因此,在導(dǎo)向鉆進(jìn)時(shí)總是希望能夠預(yù)先知道按操作控制所能得到的地下軌跡,是在設(shè)計(jì)好鉆進(jìn)軌跡時(shí)就有一套操作控制程序。對(duì)此,進(jìn)行非開(kāi)挖導(dǎo)向鉆進(jìn)軌跡的研究是必要的。
一、幾何關(guān)系的建立。
在導(dǎo)向鉆進(jìn)過(guò)程中,鉆頭以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和只推進(jìn)兩種方式運(yùn)動(dòng)?;剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí),其方向不發(fā)生變化,軌跡線為直線;推進(jìn)時(shí),其方向會(huì)按一定的規(guī)律變化,軌跡力地下空間曲線。
二、鉆孔軌跡的控制設(shè)計(jì)。
導(dǎo)向鉆進(jìn)的軌跡設(shè)計(jì)一般要考慮三方面的要求。
1、鋪設(shè)管線的深度和水平距離。
2、避開(kāi)的地下管線和石塊等障礙物。
3、鉆進(jìn)角度或出鉆角度的弧度變化控制。
為了得到一套好的控向鉆進(jìn)操作方案,在實(shí)際施工前,我們可在計(jì)算機(jī)上用導(dǎo)向軌跡模擬對(duì)全孔導(dǎo)向鉆進(jìn)進(jìn)行模擬演示。根據(jù)輸入的鉆進(jìn)操作參數(shù)和勘察到的地質(zhì)勘探報(bào)告參數(shù),經(jīng)過(guò)對(duì)土質(zhì)的力學(xué)分析,再進(jìn)行按某一套方案模擬演示后,其偏差情況一目了然。如果覺(jué)得這套方案不理想,可以分析修改原輸入?yún)?shù),再進(jìn)行模擬,經(jīng)過(guò)若干次模擬使鉆進(jìn)軌跡達(dá)到滿意,終得到一套佳的鉆進(jìn)操作方案。根據(jù)模擬演示確定一套鉆進(jìn)操作參數(shù),在理論上計(jì)算出導(dǎo)向軌跡曲線,再根據(jù)導(dǎo)向軌跡曲線確定具體的操作方案,這樣循環(huán)若干次的反復(fù)互相校正操作方案和設(shè)計(jì)導(dǎo)向軌跡曲線。