[发明专利]硬土、岩石非开挖铺管钻进施工方法

说明书

技术领域

 本发明涉及非开挖铺管钻进的施工方法，特别涉及一种黄板岩，红板岩，砂岩，强风化等地域硬土、岩石非开挖铺管钻进施工方法。

背景技术

非开挖硬土、岩石技术应用于地下管线的铺设，现都是采用泥浆马达岩石钻进工艺在硬岩中变角钻进，但这种工艺有很大的缺陷；泥浆马达受高速高压带砂泥浆的作用，损耗相当大。

对于非开挖铺管钻进机而言，采用泥浆马达也好，双钻杆驱动也好，都是利用导向仪器引导控制变向方向后，朝着预定方向（和原方向有1.5度—2度的夹角）切割，从而实现变向。我们使用镶嵌硬质合金刀头的钻头在Ⅳ、Ⅰ象限做切削运动，切削后向Ⅳ、Ⅰ象限切削区顶进，就可以实现向上的变角。传统的控制方式（向上变角）；1）正转切削顺序F1 -180°F2，停止切削（空转）转过F2 -270°F1。我们可以在转过F2 -270°F1的过程中，我们可以停止液压顶推油缸（或推进液压马达）的供油而轻松实现这个动作。这种控制方法的优点是连续一个方向旋转，是一个好的方案，但由于Ⅳ、Ⅰ象限的切削作用，镶嵌硬质合金刀头的钻头板在Ⅳ、Ⅰ象限不断的向前顶推，而Ⅱ、Ⅲ象限由于顶推力的卸载而没有改变，在岩石较硬时势必造成钻杆的不断伸缩状态，若岩石较软时造连带切削造成变向误差。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可以在硬土层、岩石层中实现导向变向，在导向变向过程中，由于硬土层较硬，导向斜掌要在导向方向上多次的切削才能破碎硬土，所以要是圆周的某一角度上多次切削，而又不破坏非导向方面上岩土层，以达到沿导向轨迹钻进的硬土、岩石非开挖铺管钻进施工方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种硬土、岩石非开挖铺管钻进施工方法，包括步骤：

（1）、设置切削区域步骤：在切削区中设置：起点F1和终点F2，终点F2位于起点F1顺时针方向，起点F1与终点F2之间的区域设置为切削区域；

（2）、设置钻杆顶进时间步骤：设置钻杆顶进时间为T1，钻杆后退时间为T2，其中T1＞T2；

（3）、钻进步骤：正向推进，钻杆顶进时间为T1，后自起点F1向终点F2顺时针进行正向切削，并保持正向推进；到达F2点后反向后推后，钻杆后退时间为T2，自终点F2向起点F1逆时针反向回转。更具体的技术方案还包括：还包括感应器设置步骤，在切削区域起点设置起点感应器K1，在切削区域终点设置终点压器K2，用于测量钻头转动位置。

进一步的：在钻杆顶进时间T1后，钻杆自起点感应器K1开始为正向推进，正向切削，钻杆切削到终点感应器K2，终点感应器K2发出信号，控制钻杆反向后推，在钻杆后退时间T2后，反向回转，钻杆切削到起点感应器K1，起点感应器K1发出信号，控制钻杆再次正向推进，正向切削；重复上述过程，进行钻进施工。

进一步的：所述的起点感应器K1、终点感应器K2为活动可调结构，用于调节角度测量。

本发明的优点是由于采用某一角度上多次切削，而又不破坏非导向方面上岩土层，以达到沿导向轨迹钻进的目的，施工简单，施工成本低，可以实现在启动程序号无人操作的智能化控制，就国内大部分地层而言，应该说应用范围很广。特别是黄板岩，红板岩，砂岩，强风化等地域，应用广泛。

附图说明

图1是本发明切削区域的设定示意图。

图2是钻杆顶进时间T1与钻杆后退时间T2的关系示意图。

图3是钻杆钻进的一个周期施工方法示意图。

图4是本发明采用的一种角度感应装置安装于钻机的结构示意图。

图5是图4所示角度感应装置取消钻机部件后的相对结构示意图。

图6是是图5的A-A剖视图。

图7是固定盘2的结构示意图。

图8是图7的B-B剖视图。

图9是本发明采用的一种液压系统原理图。

附图中，1、动力头，2、固定盘，3、第一转动盘，4、感应片，5、第二感应器，6、端盖，7、固定螺栓，8、固定盘螺栓，9、第一感应器支架，10、第二转动盘调节槽，11、第二转动盘，12、第一感应器，13、感应片支架，14、感应片支架定位螺栓。

具体实施方式

本实施例是以原有非开挖铺管钻进机的操作为例进行说明，本发明的施工方法中，增加如下步骤：

（1）、设置切削区域步骤：在切削区中设置：起点F1和终点F2，终点F2位于起点F1顺时针方向，起点F1与终点F2之间的区域设置为切削区域，如图1所示；