水平方向钻孔的工作原理是什么？

施工方案和传统方法

首先，想象一下这样的情况：假设您面前有一条宽阔的河流，需要在河上放置一条污水管道到对面的河岸。如果采用了传统的挖掘沟渠或隧道的施工方法，则它不仅涉及大量的工程工作并需要很长时间，而且还会对周围环境造成严重破坏。尤其是在拥挤的城市中，这种建筑方法也会引起交通拥堵，并给公民的生活带来很多不便。因此，是否有一种可以完成管道铺设并避免这些问题的施工方法？答案是 水平方向钻孔。

概述

水平方向钻孔，也称为管板机，是一种集成了多种技术，例如机械，液压，电和自动控制等多种技术。它的工作原理简单而巧妙。通过在地面以下的一定深度上钻一个与管道相同的孔，然后将管道拉入孔中，可以实现管道的铺设。施工人员将选择一个合适的起始钻井点，该钻探点通常位于需要放置管道的起点附近。将在起点钻孔旁边设置一个泥坑，以存储在钻井过程中流回的泥浆。泥浆在钻井过程中起着至关重要的作用。它不仅可以冷却钻头和螺钉，还可以将挖掘的土壤和岩石碎片带回地面。水平方向钻的主要部分是轮式或爬虫型机器。它可以根据建筑工地的特定条件选择合适的驾驶方法。如果有电线杆，它将连接到电极。如果没有，则必须使用发电机。水平方向钻的机器配备了内部的液压系统，这可以产生强大的拖动力来拉动钻孔和管道。

钻孔

在钻管的前端安装了一个专门的钻头。该钻头的不同类型和材料将根据不同的地质条件选择。钻管是水平方向钻的重要组成部分。它通过螺钉的各个部分连接。螺钉的每个部分的两端都是螺纹以促进相互连接的。在钻孔过程中，将按截面发送钻孔，直到达到预定的深度为止。您可能已经注意到这里有一个令人困惑的点 - 钻孔是笔直的，但是钻孔路径可能弯曲。那么如何实现弯曲钻孔？实际上，这个问题的关键在于钻头的形状以及引导和定位装置。钻头的前部并不完全笔直，而是略微弯曲。当需要转弯时，操作员将停止钻头的旋转，然后通过调整引导和定位装置来更改钻头的方向。引导和定位设备可以实时获得钻头和土壤信息的位置，并发送信号。地面人员持有接收器，并且可以按照收到的信号清楚地知道地下情况。然后，操作员纠正了 钻头 通过根据接收到的信息调整引导和定位设备，以使其沿预定路径移动。在钻井过程中，高压水流将不断地冲走土壤和岩石以形成钻孔。同时，在压力下，泥浆沿着毛孔流回入口。泥浆被吸入泵泵送到上层沉积箱中。在沉积罐中，泥浆沉淀和分离后，清洁的水将再次泵回螺钉中，形成高压水循环系统。该系统不仅可以确保钻井过程的平稳进展，而且还可以有效地减少对环境的影响。

旋转和管道铺设

之后 钻头 钻出 沿着预定路径的地面，下一项工作是将管道拉入孔中。在此之前，需要进行旋转，因为螺钉太薄，钻孔无法适合管道。目前，操作员将用钻头卸下螺钉，并用铰刀将直径与管道几乎相同的铰刀替换。铰刀的尾端连接到管道，螺钉继续被机器拖回。在拉动过程中，铰刀将不断扩展钻孔的直径，以便管道可以平稳地通过。但是，随着管道的增长且重量的增加，仅机器的拖动力可能无法将其拉入孔中。此时，操作员将在管道的另一端附加液压推器。通过用橡胶环夹紧管道，该推动器可以产生高达750吨的推力。在推动器和拖动力的联合动作下，管道最终将管道平滑地拉入孔中，完成了铺设工作。

投资者和应用

发明的天才 水平方向钻 是马丁·切灵顿。他从1970年代的油田中的定向钻探中获得了灵感，并将其应用于管道的地下穿孔。该发明者采用了水平方向钻孔的施工方法，越过河流到铺设电缆，光电缆，各种地下管道，也可以用于建造基础设施，例如高速公路和铁路。它的外观不仅解决了传统施工方法带来的许多问题，而且还大大提高了建筑效率和质量。