非開挖定向鉆進(jìn)擴(kuò)孔

當(dāng)先導(dǎo)孔鉆進(jìn)完成并抽回導(dǎo)向鉆桿后，卸下鉆頭，接上反向擴(kuò)孔鉆頭（擴(kuò)孔器）和旋轉(zhuǎn)接頭，然后在旋轉(zhuǎn)接頭后接上回拉鉆桿，進(jìn)行擴(kuò)孔鉆進(jìn)。擴(kuò)孔與管線回拖一、擴(kuò)孔工藝擴(kuò)孔的目的：先導(dǎo)孔孔徑擴(kuò)大至所鋪管線的管徑以上，以減少拉管時(shí)的擴(kuò)孔工作量及鋪管時(shí)的阻力。鋪小直徑的管線可不進(jìn)行專門的擴(kuò)孔，在擴(kuò)孔的同時(shí)將管線拉入；大直徑的管線，必須進(jìn)行多次的擴(kuò)孔鉆進(jìn)，使鉆孔直徑逐漸增大，在擴(kuò)孔鉆進(jìn)時(shí)同步拉入鉆桿。11.擴(kuò)孔鉆具組合鉆具組合包括鉆桿、擴(kuò)孔頭、旋轉(zhuǎn)接頭和回拉鉆桿2（1）快速切削型擴(kuò)孔鉆頭這種擴(kuò)孔鉆頭價(jià)格最經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)流效果好、便于排屑。主要適用于軟地層如粘性土和砂土層，對(duì)于巖石地層和卵石層無法使用或效率較低。3（2）牙輪擴(kuò)孔鉆頭牙輪擴(kuò)孔鉆頭具有的堅(jiān)固性和多用性是硬巖鉆進(jìn)擴(kuò)孔最有效的擴(kuò)孔器具。4（3）擴(kuò)孔鉆頭的特點(diǎn)一般采用流線型結(jié)構(gòu)；以切削和擠壓雙重作用成孔，具有回轉(zhuǎn)阻力小、形成的孔壁穩(wěn)定和有助于排屑；在鉆頭體上還裝有若干個(gè)噴嘴，用于輔助切削土層和清洗鉆頭；鉆頭的四周常用用特殊的合金焊條補(bǔ)強(qiáng)，有助于切削土層。加工制造工藝比較復(fù)雜。5（4）旋轉(zhuǎn)接頭與回拉鉆桿旋轉(zhuǎn)接頭位置：放置在反擴(kuò)鉆頭之后和回拉鉆桿或待鋪設(shè)的管線之前。旋轉(zhuǎn)接頭作用：是在反向擴(kuò)孔時(shí)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔鉆頭旋轉(zhuǎn)，而連接在旋轉(zhuǎn)接頭后面的鉆桿或待鋪設(shè)的管線不回轉(zhuǎn)。62.擴(kuò)孔鉆進(jìn)技術(shù)規(guī)程在非開挖施工工作中，擴(kuò)孔鉆進(jìn)技術(shù)規(guī)程一般是指回拖力、轉(zhuǎn)速及沖洗液量三個(gè)鉆進(jìn)過程可以控制的工藝參數(shù)合理有效地利用。擴(kuò)孔鉆進(jìn)規(guī)程按其要求和條件不同分為：優(yōu)化鉆進(jìn)規(guī)程---是指在一定的條件下，確定能達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的鉆進(jìn)參數(shù)。一般所說的鉆進(jìn)規(guī)程即指最優(yōu)鉆進(jìn)規(guī)程。7強(qiáng)力鉆進(jìn)規(guī)程---是指鉆進(jìn)時(shí)采用比一般鉆進(jìn)參數(shù)為高的鉆進(jìn)參數(shù)，以達(dá)到更高的鉆進(jìn)速度。有時(shí)也稱快速鉆進(jìn)規(guī)程。特殊鉆進(jìn)規(guī)程---為了某些特殊的目的和要求（導(dǎo)向孔曲率較大、或要通過某些特殊的地層及地段）而采用的某些特殊的技術(shù)措施和特殊的、受限制的鉆進(jìn)參數(shù)，稱為特殊鉆進(jìn)規(guī)程。8(1)快速切削型擴(kuò)孔鉆頭的鉆進(jìn)規(guī)程a.回拖力確定在非開挖生產(chǎn)實(shí)踐中，擴(kuò)孔鉆頭的實(shí)際回拖力尚無一確定的計(jì)算方法。目前情況下，可以參照巖心鉆探的鉆壓的確定方法進(jìn)行選擇。首先確定單顆硬合金切削具上應(yīng)有的壓力t，然后再根據(jù)一個(gè)擴(kuò)孔鉆頭鑲焊切削具數(shù)目m計(jì)算總回拖力T，即：9一般情況下最小t值必須保證切削具能夠克服土層的剪切強(qiáng)度τ，τ值可以按以下公式進(jìn)行計(jì)算：式中：C—先導(dǎo)孔孔壁周邊土的內(nèi)聚力；

φ—先導(dǎo)孔孔壁周邊土的內(nèi)摩擦角；

γ—土體的重度；k0—先導(dǎo)孔孔壁周邊土的靜止土壓力系數(shù)，取決于土層性質(zhì)，k0=0.5～1.0。h—先導(dǎo)孔上覆層的厚度；10土體的抗剪切切強(qiáng)度τ值也也可以按下表表中提供的參參數(shù)進(jìn)行選擇擇。各種土的抗剪剪切強(qiáng)度τ值值表表1先導(dǎo)孔所在土層τ（MPa）薄層夾灰?guī)r頁巖細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖風(fēng)化砂頁巖、炭質(zhì)頁巖、粘砂質(zhì)泥巖粉砂土軟粘土0.4.～0.600.20～0.400.15～0.200.06～0.130.02～0.0311在施工時(shí)，回拖力力確定需注意的幾幾個(gè)方面：土層的狀態(tài)、鉆頭頭的類型、鉆孔的的長(zhǎng)度及彎曲曲率率和鉆具的強(qiáng)度等等因素。在鉆進(jìn)粘性土層時(shí)時(shí)，回拖力應(yīng)選的的小些，以免堵水水糊鉆；鉆進(jìn)研磨性較大的的巖層時(shí)，回拖力力應(yīng)適當(dāng)大些，以以免單顆切削具的的鉆壓不夠而造成成鉆頭過早磨鈍；；鉆進(jìn)回填土層時(shí)，，則回拖力應(yīng)適當(dāng)當(dāng)減低，以免崩刃刃和塌孔。12b.轉(zhuǎn)速的確定鉆頭轉(zhuǎn)速（也稱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)），即鉆頭每每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。在擴(kuò)孔鉆進(jìn)工作中中，用以衡量回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度的指標(biāo)有：：轉(zhuǎn)速（n）—每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)，r/min；；周速（v）—鉆頭切削具的的圓周速度，m/s。兩者間的關(guān)系是：：式中D——鉆頭直徑，mm。13周速（v）直接反映了切削削具運(yùn)動(dòng)的快慢，，消除了鉆頭直徑徑大小的因素，但但通常表示旋轉(zhuǎn)快快慢的指標(biāo)，還是是常常采用轉(zhuǎn)速（（n）來表示直徑一定定時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)的快快慢。在研究擴(kuò)孔鉆頭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速對(duì)機(jī)械擴(kuò)孔鉆鉆進(jìn)速度的影響必必須考慮巖性與切切削時(shí)間因素的影影響。由于快速切切削型擴(kuò)孔鉆頭主主要適用于軟地層層如粘性土和砂土土層，所以這里只只討論軟巖層擴(kuò)孔孔鉆進(jìn)時(shí)的轉(zhuǎn)速。。14在軟而塑性大、研研磨性小的巖層（（粘土類地層）中中擴(kuò)孔鉆進(jìn)，可以以認(rèn)為切削具切下下來的土層厚度就就等于切削具切入入土層的深度，并并且在鉆進(jìn)中切削削具磨損也很小，，因而可以認(rèn)為：：式中：V—機(jī)械擴(kuò)孔鉆速速；h0—切削具的切入深深度；m—鉆頭單位長(zhǎng)度度圓周上切削具的的數(shù)目；n—鉆頭的轉(zhuǎn)速。。15確定轉(zhuǎn)速時(shí)須注意意的幾個(gè)方面：（在軟巖中，鉆頭頭以一定的回拖力力進(jìn)行擴(kuò)孔鉆進(jìn)時(shí)時(shí)，可以認(rèn)為其擴(kuò)擴(kuò)孔鉆速與轉(zhuǎn)速成成正比，即選擇高高的轉(zhuǎn)速可以提高高擴(kuò)孔鉆進(jìn)速度，，但是在實(shí)際施工工中，有些情況下下轉(zhuǎn)速的提高受到到相關(guān)因素和條件件的限制。）過高的轉(zhuǎn)速勢(shì)必導(dǎo)導(dǎo)致鉆具的彈性振振動(dòng)加劇，這對(duì)于于擴(kuò)孔軌跡和孔壁壁的穩(wěn)定均產(chǎn)生不不利影響，因此，，實(shí)際工作中轉(zhuǎn)速速的增長(zhǎng)范圍受到到鉆具組合工作穩(wěn)穩(wěn)定性的限制。當(dāng)轉(zhuǎn)速增增大時(shí)，，回轉(zhuǎn)和和切削土土層以及及克服摩摩阻所需需的功率率也大幅幅度地增增加，因因此提高高轉(zhuǎn)速也也受到鉆鉆具組合合的強(qiáng)度度、長(zhǎng)度度、切削削具強(qiáng)度度和設(shè)備備能力的的限制16c.沖洗液量量確定在實(shí)際工工作中，，將送入入孔內(nèi)的的沖洗液液的量稱稱之為沖沖洗液量量，有時(shí)時(shí)也稱為為泵量或或送水量量。所以以，沖洗洗液量并并非指泥泥漿泵的的排量。。在討論鉆鉆進(jìn)參數(shù)數(shù)沖洗液液量的大大小時(shí)，，必須同同時(shí)考慮慮:沖洗液的的品種和和質(zhì)量。。選用清清水、泥泥漿還是是無固相相沖洗液液等以及及它們的的質(zhì)量如如何，這這對(duì)沖洗洗鉆孔效效果都有有很大的的影響。。17在非開挖挖擴(kuò)孔鉆鉆進(jìn)中，，衡量沖沖洗液量量的指數(shù)數(shù)有：Q—總泵泵量，即即送入鉆鉆孔中的的沖洗液液量，L/min；q—單位位泵量，，即每單單位鉆頭頭直徑的的泵量，，L/min.cm。在非開挖挖擴(kuò)孔鉆鉆進(jìn)中，，沖洗液液量的大大小一般般是由單單位時(shí)間間內(nèi)擴(kuò)孔孔所產(chǎn)生生的土屑屑量來確確定的。。18沖洗液量量與鉆進(jìn)進(jìn)的關(guān)系系:泵量的增增加，對(duì)對(duì)鉆孔內(nèi)內(nèi)清除土土屑的能能力也增增強(qiáng)；把孔內(nèi)切切削下來來的土屑屑及時(shí)清清除干凈凈，就為為連續(xù)切切削土體體創(chuàng)造了了條件，，可避免免重復(fù)破破碎土屑屑和無益益地消耗耗功率，，同時(shí)減減少了鉆鉆具的磨磨損；擴(kuò)孔鉆頭頭上一般般均裝有有若干個(gè)個(gè)噴嘴，，在一定定的泵量量下使沖沖洗液液液流沖速速達(dá)到相相當(dāng)?shù)乃偎俣榷龋ǎㄈ?0~100m/s甚至至更高）），可以以噴射切切割土體體，對(duì)于于提高擴(kuò)擴(kuò)孔鉆速速是十分分有益的的，同時(shí)時(shí)對(duì)鉆頭頭有清洗洗作用，，減少鉆鉆頭的糊糊鉆現(xiàn)象象的發(fā)生生；正常情況況下，擴(kuò)擴(kuò)孔鉆進(jìn)進(jìn)一般盡盡可能采采用大的的泵量,往往有有益于擴(kuò)擴(kuò)孔鉆進(jìn)進(jìn)的。19（2）牙牙輪擴(kuò)孔孔鉆頭的的鉆進(jìn)規(guī)規(guī)程在確定鉆鉆進(jìn)規(guī)程程時(shí)，既既要根據(jù)據(jù)地層的的特點(diǎn)正正確選擇擇以有效效的破碎碎巖石，，同時(shí)又又要注意意到鉆進(jìn)進(jìn)規(guī)程對(duì)對(duì)鉆頭牙牙齒和軸軸承的影影響，以以保證鉆鉆頭有最最大的工工作壽命命。在確定參參數(shù)時(shí)，，鉆壓取取低值，，轉(zhuǎn)速可可以取高高值；反反之，鉆鉆壓取高高值，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速應(yīng)取取低值。。20在確定鉆鉆進(jìn)規(guī)程程時(shí)要考考慮以下下幾點(diǎn)：：1）轉(zhuǎn)速速對(duì)擴(kuò)孔孔鉆速的的影響在鑲齒牙牙輪鉆頭頭常用的的35~55轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分范范圍內(nèi)，，鉆速和和轉(zhuǎn)速接接近線性性關(guān)系，，即鉆速速隨轉(zhuǎn)速速增加而而增加。。2）鉆壓壓（回拖拖力）對(duì)對(duì)鉆速的的影響根據(jù)所鉆鉆巖層的的性質(zhì)，，當(dāng)鉆壓壓（回拖拖力）在在5.35~10.63千牛牛∕厘米米直徑范范圍內(nèi)，，鉆速與與所加鉆鉆壓成正正比。一一般常用用最佳范范圍為5.04~8.94千千牛∕厘厘米直徑徑。213）轉(zhuǎn)速速對(duì)鉆頭頭軸承壽壽命的影影響滑動(dòng)軸承承線速度度過高時(shí)時(shí)，摩擦擦力增大大，發(fā)熱熱量也增增加，會(huì)會(huì)產(chǎn)生咬咬合現(xiàn)象象。一般般密封滑滑動(dòng)軸承承轉(zhuǎn)速在在35~65轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分范范圍內(nèi)（（與軸承承直徑有有關(guān)）。。4）鉆壓壓對(duì)軸承承壽命的的影響對(duì)于銑齒齒鉆頭，，最大鉆鉆壓是根根據(jù)軸承承承壓能能力確定定的。但但對(duì)鑲齒齒鉆頭來來說，軸軸承承壓壓能力一一般比鑲鑲齒部分分大，因因此實(shí)際際使用的的鉆壓范范圍，對(duì)對(duì)軸承壽壽命無直直接的影影響。5）轉(zhuǎn)速速與鉆壓壓對(duì)牙齒齒壽命的的影響硬質(zhì)合金金齒很少少因磨損損而失效效，而是是由于疲疲勞和應(yīng)應(yīng)力過大大使牙齒齒折斷而而失效。。不論是是那種情情況引起起的破壞壞，其主主要原因因都是沖沖擊。223.擴(kuò)孔孔施工步步驟(1)卸卸下導(dǎo)向向鉆頭換換上反向向擴(kuò)孔鉆鉆頭及回回轉(zhuǎn)接頭頭；(2)回回轉(zhuǎn)接頭頭后連接接回拉鉆鉆桿；(3)擴(kuò)擴(kuò)孔鉆進(jìn)進(jìn)；(4)反