[发明专利]非开挖定向钻进铺管施工方法

权利要求书

1.一种非开挖定向钻进铺管施工方法，用于在地层进行钻孔铺设管道施工，所述地层包括依次设置的下挖区域、延伸区域以及上挖区域；其特征在于，所述非开挖定向钻进铺管施工步骤包括：

S1:根据地质勘察资料，设计导向轨迹以及钻孔轨迹，在所述下挖区域设置入口点，在所述上挖区域设置出口点，以所述入口点到所述出口点之间的直线方向为导向轨迹；

沿所述导向轨迹，所述下挖区域的长度为L₁’，所述延伸区域的长度为L₂’，所述上挖区域的长度为L₃’，

所述钻孔轨迹包括设置在所述下挖区域的第一曲线部，在所述延伸区域的直线部，在所述上挖区域的第二曲线部，所述第一曲线部与所述第二曲线部相对设置在直线部两端，所述第一曲线部一端与所述入口点连接，另一端与所述直线部一端连通，所述第二曲线部一端与所述入口点连接，另一端与所述直线部另一端连通；

管道的曲率半径的计算由待铺设管道的弯曲特性确定，所述管道直径越大，所述曲率半径越大，铺设的管道为钢管；

所述第一曲线部投射在地面的长度为L₁、直线部投射在地面的长度L₂、第二曲线部投射在地面的长度为L₃，导向钻头在地层中的运动轨迹的深度为H₁，所述第一曲线部与所述地层表面的夹角为α₁ ，所述第一曲线部的曲率半径为R₁，

所述第二曲线部与所述地层表面的夹角为α₂，所述第二曲线部的曲率半径为R₂，

当所述L₁＜L₁’，且所述L₃＜L₃’时，施工装置按照所述钻孔轨迹钻孔铺管；

S2:导向孔施工；

将用于发射无线电信号的探测器固定在导向钻头上，地面接收器设置在所述地层表面，所述地面接收器接收并显示造斜面的面向角等各种参数，并同步显示在钻机的遥感显示器上；

钻孔时，接收器接收并显示造斜面的面向角等各种参数，并同步显示在钻机的遥感显示器上；根据所述遥感显示器显示的情况，掌握孔内钻头和钻孔轨迹情况；从而调整导向钻头造斜面的方向来进行钻孔作业；

钻机驱动钻杆带动导向钻头从地层表面的入口点钻进施工，所述导向钻头根据钻孔轨迹依次穿过地层内部的下挖区域、延伸区域以及上挖区域，直至导向钻头到达出口点位置，钻出或人工掏挖出导向钻头；

所述地层内形成一条连通入口点与出口点的导向孔；

S3:回扩装置进行扩孔施工：

导向孔成型后，取下所述导向钻头，接上扩孔钻头，所述扩孔钻头另一端与回拉钻杆链接，通过所述回拉钻杆进行扩孔钻进施工；

从所述导向钻头出土位置开始，所述扩孔钻头沿导向孔进行扩孔，直到导向孔扩至目标孔径；

S4:铺管施工：

所述钻杆连接扩孔钻头，所述扩孔钻头另一端通过拉管头连接管线；

其中，所述扩孔钻头与所述拉管头之间通过单动接头连接，所述单动接头用于防止管线与所述扩孔钻头一起回转，从而保证管线能够平滑地回拖；

所述钢管靠近扩孔钻头一端连接有可回收注浆管；

S5:注浆加固施工：

通过可回收注浆管对所述管线与所述导向孔之间的空隙进行注浆，注浆完成后，拔出可回收注浆管；所述导向孔与所述管线之间填充有泥浆层，所述泥浆层用于填补所述管线周围的空隙，加固所述地层；

S6:回填工作坑，完成管线铺设；

当所述L₁＞L₁’时，所述步骤S2前，在所述下挖区域垂直开挖第一工作坑。

2.根据权利要求1所述的非开挖定向钻进铺管施工方法，其特征在于，当所述L₃＞L₃’时，所述步骤S2前，在所述上挖区域需垂直开挖第二工作坑。