根據(jù)行業(yè)慣例，傳統(tǒng)螺旋鉆機(jī)的缺點(diǎn)是精確度不夠，只能達(dá)到1%。多年來，承包商已開發(fā)出人工方法來確定糾偏情況，但這些方法***于安裝長(zhǎng)度不超過60米的管道，而且往往非常耗時(shí)。在這種情況下，螺旋頂管技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為管道鋪設(shè)提供了便利。

導(dǎo)向螺旋頂管技術(shù)在2000年代初開始應(yīng)用于螺旋鉆孔行業(yè)，改變了行業(yè)格局。該技術(shù)借鑒了水平定向鉆（HDD）中使用鉆桿的概念，并增加了一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)，承包商可以根據(jù)線路和坡度安裝螺旋頂管機(jī)。

導(dǎo)向螺旋頂管的優(yōu)勢(shì)不僅在于精度。導(dǎo)向管還有三個(gè)作用：在掘進(jìn)之前確定勘測(cè)路線，識(shí)別掘進(jìn)路徑內(nèi)的障礙物，以及通過明顯的頂力波動(dòng)探測(cè)地質(zhì)變化。機(jī)手可以通過計(jì)算已安裝的導(dǎo)向管數(shù)量來確定障礙物和地質(zhì)變化的位置。

根據(jù)已知的地質(zhì)條件和項(xiàng)目的巖土工程數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ?，將?dǎo)向管直徑擴(kuò)大到鋼套管直徑。這樣做的另一個(gè)好處是，施工人員可以根據(jù)先導(dǎo)管的安裝經(jīng)驗(yàn)了解地質(zhì)變化的位置。

用于軟土的工具

軟土指N值不超過30的松軟的地層。對(duì)于1米以下的鋼套管，***常用的軟土工具是焊接式擴(kuò)孔頭。它被焊接在***后一根導(dǎo)向管和鋼套管前段上。通過導(dǎo)向管連接和擴(kuò)孔頭套管臂提供剛性，以確保鉆孔正確對(duì)準(zhǔn)并保證質(zhì)量。在此過程中，鋼套管的安裝可一步完成。

焊接式擴(kuò)孔頭

如果項(xiàng)目的鋼套管直徑在1-2米之間，且地質(zhì)條件類似，則建議采用兩步式焊接擴(kuò)孔頭方法。首先，承包商要遵循與小直徑焊接式擴(kuò)孔頭相同的安裝程序。然后，按照行業(yè)慣例，將大約為套管直徑一半大小的中間鋼套管連接到***個(gè)擴(kuò)孔頭，并將另一端焊接到***個(gè)鋼套管上。這種兩步法可以覆蓋更多的表面區(qū)域以保持對(duì)齊的穩(wěn)定性，在使用較大功率的螺旋頂管機(jī)時(shí)***為成功。

用于較硬地質(zhì)的工具

較硬地質(zhì)的定義是N值大于30的密度更大、更密實(shí)的地層。在較硬地質(zhì)中使用0.6米以下鋼套管的項(xiàng)目中，在導(dǎo)向管和切削鉆頭之間插入一個(gè)小型軸承旋轉(zhuǎn)環(huán)是一種可靠的方法。

軸承轉(zhuǎn)環(huán)組件

軸承轉(zhuǎn)環(huán)可承受持續(xù)的推力載荷，并吸收導(dǎo)向管的旋轉(zhuǎn)，使其保持靜止，從而保持對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于超過0.6米的鋼套管安裝，建議在第二道安裝時(shí)使用更大的內(nèi)部軸承轉(zhuǎn)環(huán)，并采用更堅(jiān)固的連接。軸承轉(zhuǎn)環(huán)通常插入中間套管內(nèi)，連接在螺旋鉆具六角連接件之間，當(dāng)鉆孔直徑增大時(shí)，軸承轉(zhuǎn)環(huán)的作用是承受推力載荷和頂力。

如果壓力較高，建議承包商在工具中添加一個(gè)帶有硬質(zhì)合金刀具和可伸縮翼刀的刀盤，而非標(biāo)準(zhǔn)化的螺旋頂管機(jī)刀盤。這種刀盤有三個(gè)功能。首先，它提供了更堅(jiān)固的切割刀具，可在螺旋鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)掘進(jìn)土壤。其次，翼刀略微超出鋼套管的外徑，以留出***小的超挖空間，使鋼套管能輕松滑入鉆孔內(nèi)。***后，如果有障礙物阻礙鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，承包商可以縮回并拉回套管內(nèi)的刀頭，清除障礙物，然后重新插入。

用于巖石地層的工具

對(duì)于高硬度巖石的掘進(jìn)項(xiàng)目，必須使用更先進(jìn)的工具和不同的策略。在掘進(jìn)過程中，與導(dǎo)向管一起使用的轉(zhuǎn)向頭會(huì)使土壤發(fā)生位移，因此選擇帶有切削工具的轉(zhuǎn)向頭是比較好的選擇。

對(duì)于密度更大的地質(zhì)，承包商則采用氣動(dòng)錘。氣錘會(huì)產(chǎn)生巖屑，這些巖屑會(huì)被加壓，并通過從始發(fā)點(diǎn)注入泡沫來清除。這一過程通常可打出長(zhǎng)達(dá)0.2米的鉆孔。為承受推力負(fù)荷和振動(dòng)，必須使用特殊的巖石導(dǎo)向管和其他特定工具。

小直徑螺旋頂管機(jī)采用全斷面圓形刀盤，可安裝***大直徑為1.2米的鋼套管。這些組件焊接在鋼套管上，并可安裝臨時(shí)套管部分的軸承轉(zhuǎn)環(huán)。使用螺旋頂管機(jī)的圓形刀盤將巖石切碎。

其次，有必要引入冷卻水來冷卻螺旋頂管機(jī)的主軸承，并幫助將棄土從刀盤轉(zhuǎn)移到螺旋鉆具中。這種做法可延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命并減少刀盤的磨損。

值得注意的是，液壓油、潤(rùn)滑泥漿和泥漿泵系統(tǒng)對(duì)任何鋼套管安裝都有影響。適當(dāng)選擇和使用潤(rùn)滑泥漿對(duì)于減少摩擦、降低頂推力以及在適用情況下沖洗切屑至關(guān)重要。建議承包商在開始項(xiàng)目前咨詢合格的泥漿供應(yīng)商，以便根據(jù)項(xiàng)目的地質(zhì)條件正確選擇潤(rùn)滑泥漿。

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