【工法讲堂】水平定向钻这样用，施工效率提升百倍！

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第二期水平定向钻机施工原理

水平定向钻机施工原理

使用安装于地表的水平定向钻机，以相对于地面的较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后将先导孔逐渐扩大，并通过该钻孔在地下直接回拖铺设管道（线）。

施工过程通常可分为导向、扩孔、回拖三个步骤。

导向：在导向仪器的辅助下使用导向钻具钻进形成一个轨迹平滑的导向孔，随后的扩孔和回拖作业都沿着该导向孔进行。

导向

扩孔：使用扩孔器将导向孔逐级扩大，直至满足管道回拖的需要。通常需要将钻孔扩大至管道外径的1.2~1.5倍。扩孔有正扩和反扩两种方式，通常采用反扩，即扩孔器向钻机侧移动并扩孔。

扩孔

回拖：扩孔完成后，钻机依次通过钻杆、扩孔器、分动器等连接管道，并进行回拖，直至将管道回拖到钻机侧，完成管道铺设。

回拖

扩孔器的选择

施工时根据地层特点选择相适应的扩孔器，是提高施工效率的主要方式。为适应不同地层，扩孔器的结构形式也有所区别，目前主要有挤扩式、流道式、切削式以及岩石扩孔器等类型。

挤扩式扩孔器

通过挤压地层实现扩孔，因此常用于松软土层

流道式扩孔器

挤压地层的同时具有一定的切削和排屑效果，适用性较广，在大部分土层中都可使用

切削式扩孔器

通过切削地层实现扩孔，排屑效果好，尤其适用密实的砂质土层。

岩石扩孔器又可分为牙轮扩孔器和滚刀扩孔器，其中牙轮又可细分为镶齿和钢齿（铣齿）两种。

牙轮扩孔器滚刀式扩孔器

通常钢齿用于软岩及硬土层，镶齿主要用于硬岩施工，而滚刀式扩孔器则主要用于对付硬度较高的岩石或进行长距离的岩层扩孔施工。

扩孔施工注意事项

1.扩孔过程中，需要加强机手与出土点钻杆装卸人员的沟通，防止工作人员在接钻杆时，因为钻杆突然转动而造成人身伤害事故。为保障施工安全，建议使用分动器连接扩孔器与钻杆。

2.扩孔施工的同时还需要向孔内泵送足量的泥浆，通过泥浆循环流动将孔内的钻屑带出孔外，保持孔内清洁，这也是最终的管道回拖能否顺利进行的重要前提。

3.在分级扩孔过程中，如果发现扭矩、拉力偏大等异常现象，可在当前一级的扩孔施工结束后进行必要的洗孔作业，以保证后续扩孔施工的安全，在岩石地层施工时尤其需要注意。

挤压地层的同时具有一定的切削和排屑效果，适用性较广，在大部分土层中都可使用