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非开挖钻机导向轨迹和控制设计

文章来源:mg游戏平台登录网址---发布日期:2018-07-11 作者:mg游戏平台登录网址 点击:

非开挖铺管的关键技术在于导向钻孔轨迹的控制,确保避开原有地下管线及障碍物,按设计路线准确、顺利地铺管。它的基本步骤是:采用先进的导向探测仪对地下钻头的前后倾角、深度、导向板面向角等进行测量,根据测量结果人为预定其导进方向,并不断地调整钻头面角进行推进或继续钻进。其中,“人为预定”是凭操作经验来进行的,依靠操作者判断和调整前进方向,这就使导向精度和速度降低。一旦发现当前钻出的孔段轨迹与理想轨迹有差异时,退回重新校,由于在先期的钻进过程中,旧孔轨迹周围环境在高压泥浆液的强力冲刷下已变得松散,再想靠导向板的推进来改变方向校正出新轨迹孔就较为困难了,往往要退回很大的量才能校正过来,并且回程量也只有靠经验来控制。因此,在导向钻进时总是希望能够预先知道按操作控制所能的地下轨迹,是在设计好钻进轨迹时就有一套操作控制程序。对此,进行非开挖导向钻进轨迹的研究是非常必要的。 

一、几何关系的建立 
在导向钻进过程中,钻头以回转钻进和只推进两种方式运动。回转钻进时,其方向不发生变化,轨迹线为直线;推进时,其方向会按一定的规律变化,轨迹力地下空间曲线。 
二、钻孔轨迹的控制设计 
导向钻进的轨迹设计一般要考虑三方面的要求。 
1、铺设管线的深度和水平距离; 
2、避开的地下管线和石块等障碍物; 
3、钻进角度或出钻角度的弧度变化控制。 
例如说,在横穿马路钻进施工中常见到这样的情况:非开挖钻机置于马路边缘一定距离外,非开挖g游戏平台登录网址机以一定的钻进角度开孔,向下偏导向钻进,希望经过一定长度的弧形轨迹,达到铺管设计深度时钻头的方向恰好调整到水平方向,再保持水平方向旋转钻进,保正钻孔准确地从地下原有两根管道之间的间隙中穿越。如果不进行钻孔轨迹模拟预测,没有的控制方向参数,单靠人工的施工经验操作就很难保证施工成功,甚至造成重大事故。 
为了一套的控向钻进操作方案,在实际施工前,我们可在计算机上用导向轨迹模拟对全孔导向钻进进行模拟演示。根据输入的钻进操作参数和勘察到的地质勘探报告参数,经过对土质的力学分析,再进行按某一套方案模拟演示后,其偏差情况一目了然。如果觉得这套方案不理想,可以分析修改原输入参数,再进行模拟,经过若干次模拟使钻进轨迹达到满意,的钻进操作方案。根据模拟演示确定一套钻进操作参数,在理论上计算出导向轨迹曲线,再根据导向轨迹曲线确定具体的操作方案,这样循环若干次的反复互相校正操作方案和设计导向轨迹曲线。

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