[发明专利]一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法

权利要求书

1.一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、进入施工现场后，根据设计穿越曲线深度、以及待穿越地形两侧的具体情况的参数信息，确定水平定向钻钻机到待穿越地形的距离，并根据地形情况确定待定形区域；

S2、基于水平定向钻钻机到待穿越地形的距离，调整水平定向钻钻机的位置至预设位置，并保持水平定向钻钻机的机位放置位平整，准备就绪；

S3、水平定向钻机开始导向孔作业，并在行进至待定形区域后，利用水平定向钻钻机上的钻杆(1)向上层地形中发射伸缩式定形棒(2)；

S4、伸缩式定形棒(2)自主在上层地形中开始展开定形动作，对上层地形进行定形保证导向孔的稳定，降低塌孔风险；

S5、待水平定向钻机完成导向孔作业后，在出土端连接扩孔设备，用水平定向钻机牵引钻杆，用钻杆牵引扩孔设备进入导向孔内开始掘进；

S6、扩孔设备在扩孔过程中切削地层，直接将导向孔扩至管线穿越所需的尺寸，并且扩孔设备在掘进时同步牵引穿越管线，直至入土端水平定向钻机一侧。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述步骤S3中在钻杆(1)上预装倾角传感器，并保证伸缩式定形棒(2)竖直向上发射。

3.根据权利要求1所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述钻杆(1)上开设有多个均匀分布的发射孔，且伸缩式定形棒(2)镶嵌于发射孔内，所述发射孔内侧安装有电磁铁(3)。

4.根据权利要求1所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述伸缩式定形棒(2)包括上锚固筒(21)、内嵌筒(22)和下锚固筒(23)，且内嵌筒(22)插设于上下分布的上锚固筒(21)和下锚固筒(23)之间，所述内嵌筒(22)上下两端均固定连接有多个减摩滑块(10)，所述上锚固筒(21)和下锚固筒(23)内壁上开设有多个与减摩滑块(10)相匹配的限长滑槽，所述上锚固筒(21)上端固定连接有破土锥(24)，所述内嵌筒(22)内设有间隙配合的动力磁铁(11)。

5.根据权利要求4所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述上锚固筒(21)和下锚固筒(23)上均开设有多个均匀分布的展开孔(25)，所述展开孔(25)内设有热延伸机构。

6.根据权利要求5所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述热延伸机构包括生热半球(4)和折叠记忆金属片(5)，且生热半球(4)固定连接于折叠记忆金属片(5)的内侧，所述生热半球(4)内固定连接有硅胶隔离片(7)，所述硅胶隔离片(7)将生热半球(4)分隔为储氧腔和生热腔，所述储氧腔内填充有压缩氧气，所述生热腔内保持真空环境，所述生热半球(4)靠近折叠记忆金属片(5)一端固定连接有导热石墨层(9)，所述导热石墨层(9)靠近硅胶隔离片(7)一端固定连接有多个均匀分布的双性导热杆(8)。

7.根据权利要求6所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述双性导热杆(8)包括柔性导热杆(81)、硬性导热杆(82)和磁吸针(83)，所述柔性导热杆(81)与导热石墨层(9)之间固定连接，且硬性导热杆(82)固定连接于柔性导热杆(81)和磁吸针(83)之间。

8.根据权利要求7所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述柔性导热杆(81)内填充有体积比1:1的导热油和导热砂，所述硬性导热杆(82)采用吸附有自发热材料粉末的多孔导热材料，所述磁吸针(83)采用磁性材料制成。

9.根据权利要求4所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述内嵌筒(22)采用磁屏蔽材料制成，所述限长滑槽远离减摩滑块(10)一端固定连接有塑化树脂胶环(6)。

10.根据权利要求1所述的一种水平定向钻穿越冲击回转钻进方法，其特征在于：所述步骤S6中在扩孔过程中通过排水管将钻屑排至出土端，在扩孔结束后通过注浆管向钻孔内壁与穿越管线间的空隙填充泥浆。