一,、孔底鉆具的組成與功能

硬巖鉆機旋轉(zhuǎn)接頭|通泥漿用旋轉(zhuǎn)接頭

１,、導(dǎo)向孔施工
鉆具組成：鉆桿、發(fā)射器容納管和導(dǎo)向鉆頭,。
導(dǎo)向孔施工鉆具具有鉆孔,、變向,、通磁和輸送鉆液的功能。通過人機協(xié)調(diào)控制,，嚴格按已設(shè)計的軌跡完成導(dǎo)向孔施工,。鉆孔施工是以高壓鉆液射流和鉆頭板切削共同完成的；鉆頭板以及安裝板上的鉆牙,，在鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進時起輔助的切削作用,，在鉆桿推進時起變向作用；發(fā)射器容納管用來放置發(fā)射器,，在容納管上開有通磁槽,，并用非金屬材料密封以防止高壓鉆液進入，發(fā)射器發(fā)射的電磁波經(jīng)通磁槽向外發(fā)射。鉆桿和鉆頭內(nèi)部應(yīng)提供足夠大的通道以滿足對鉆液流量的需求,。

２,、擴孔施工
鉆具組成：鉆桿、回擴頭,、旋轉(zhuǎn)接頭和回拉鉆桿,。


當導(dǎo)向孔鉆進完成后,，卸下導(dǎo)向鉆頭,、發(fā)射器容納管，接上反向擴孔鉆頭和旋轉(zhuǎn)接頭,，然后在旋轉(zhuǎn)接頭后接上回拉鉆桿,，進行回拉擴孔鉆進。對直徑較大的孔,，可進行多次擴孔鉆進,，使鉆孔直徑逐漸擴大至尺寸要求。

３,、回拉鋪管施工
鉆具組成：回拉鉆桿,、回擴頭、旋轉(zhuǎn)接頭和拉管頭,。
當擴孔鉆進完成后,，在回拉鉆桿后接上回擴頭和旋轉(zhuǎn)接頭，在旋轉(zhuǎn)接頭后接上拉管頭和待鋪設(shè)的管線進行反擴鋪管,。

二,、主要鉆具的研究與應(yīng)用
１、鉆桿

鉆桿的質(zhì)量是施工成功的關(guān)鍵,，施工中鉆桿的損壞將導(dǎo)致與鉆桿連接的孔底鉆具的丟失,，無論是回擴頭還是價格昂貴的泥漿馬達、管線等,。由于鉆桿對ＨＤＤ施工技術(shù)的成功起著基礎(chǔ)性的作用,，所以近年來，鉆桿制造商們不斷采用先進技術(shù)致力于改進鉆桿的結(jié)構(gòu),，提高其性能和質(zhì)量,。

目前，ＨＤＤ鉆桿主要分為整體式和焊接式兩種結(jié)構(gòu)形式,。 摩擦焊接式鉆桿實現(xiàn)了鉆桿最佳結(jié)構(gòu)組合,，這就意味著為滿足不同需要的、不同性能的材料能夠被用來做鉆桿的不同部位,。磨擦焊接鉆桿具有很高的機械性能,、耐磨性能，而且重量輕,、柔韌性好,，可方便地實現(xiàn)不同形式的螺紋接頭與不同規(guī)格的鋼管的焊接組合,。摩檫焊接式鉆桿的技術(shù)關(guān)鍵是焊接質(zhì)量，如果焊接及熱處理過程控制得當,，摩擦焊接的連接強度應(yīng)達到甚至高于母材本身強度,。 為了保證焊接質(zhì)量，國外制造商用于制造摩擦焊接鉆桿的設(shè)備均采用先進的計算機監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄技術(shù),。通過監(jiān)控系統(tǒng)確保每根鉆桿所有焊接重要參數(shù)均按照預(yù)先給定的數(shù)值執(zhí)行,。也就是說，一批鉆桿中的任何一根鉆桿,，均控制在嚴格的公差范圍內(nèi),，由計算機監(jiān)控系統(tǒng)確保其焊接性能的一致性。而且通過單根鉆桿試驗測試,，能夠提供一批鉆桿中的每根鉆桿的完整的,、可靠的性能數(shù)據(jù)。

焊后整體電磁感應(yīng)熱處理,，是整個處理過程的重要階段,。近年來通過科研部門不斷研究與試驗，目前能夠使得焊接后焊縫的機械性能達到甚至超過母材本身性能,，包括耐久性能,、焊接安全方面等。為了提高螺紋表面硬度,，防止螺紋本身產(chǎn)生任何可能的咬合,，加工后的螺紋接頭的表面，特別是螺紋部分都要進行滲氮處理,。用于制造鉆桿的鋼管采用高等級無縫鋼管,，且經(jīng)過淬火和回火處理。 摩擦式焊接鉆桿另一好處是,，可以對鉆四誆孔暌和ǖ瀾猩杓?。其中螺纹接图徴N淄ǖ賴納杓瞥浞摯悸橇司×考跎僖禾逋ü鋇囊貉顧鶚В乇鶚羌跎俾菸屏油凡糠衷斐傻乃鶚В艽蟠筇岣咦暌合低車墓ぷ饜省?/FONT>在螺紋接頭設(shè)計上采用了切去頂端的、園錐型的螺紋設(shè)計,，這種設(shè)計既能增加連接強度,，又能在不用附加墊圈的幫助下起到很好的密封作用。實踐表明,，要使用更強有力的孔底鉆具和鉆進設(shè)備,，獲得最大的鉆孔直徑和最小的曲率半徑，就需要特殊設(shè)計的高品質(zhì)的鉆桿以滿足施工要求,。下面的公式可計算出不同規(guī)格,、不同材質(zhì)鉆桿的彎曲半徑。Ｒ＝下表列出了一些鉆桿材料的屈服極限和強度極限值：()圓鋼樣件直徑＜＝１６ｍｍ

２、導(dǎo)向鉆進鉆具組合
(１)通用型
組成：通用探測裝置容納器,、變向鉆頭體和板式切削刀具,。通常用于中軟土壤和回填土層施工，可更換硬地型鉆頭牙齒,，用于硬地層的施工,，包括硬土、巖土,、礫石和軟巖層,。

(２)硬地層型
組成：通用探測裝置容納器、帶彎曲式噴射管和
(ａ)可分開的噴射頭,，適用于在軟土層可控噴射施工,；
(ｂ)巖石鉆頭，適用于混合層鉆進,，在堅硬的部分允許巖石鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進。

(３)軟巖層型
組成：通用探測裝置容納器,、錘體,、錘頭 適用于在硬地面和軟巖層中進行高穿透鉆進和轉(zhuǎn)向

(４)巖石型
組成：通用的探測裝置容納器、轉(zhuǎn)換接頭,、泥漿馬達,、巖石鉆頭 適用于巖石層鉆進施工

３、回擴鉆進用鉆具
(１)帶長槽的回擴頭
特點：３０度錐體形狀,，有利于高效率的切削和擠壓土壤,；可獲得多種螺紋和背端連接形式；向前和向后噴射鉆液的噴嘴為可換式,；ＴＣ巖石牙齒,；凹槽體用來高效率排除鉆屑；標準尺寸８＂(２００ｍｍ)一２０＂(５００ｍｍ)適用于普遍的工程條件,，在中密度粘土,、礫泥粘土和含巖土壤(礫石、鵝卵石等)中施工,，兼有飛旋刀式切割器和錐形擠擴器的復(fù)合功能,，具有很高的施工效率。安裝ＴＣ巖石切削牙齒,，可提高切削作用,。普遍適用于中等硬度土層，特別適合在硬土和巖石土層中施工,。

(２)飛旋刀式回擴器
特點： 開放式鉆體,，３０度錐型切削臂，與擠壓式相比具有極好的排屑和混合的作用。
是一種獨特地萬能回擴器,，在沙地,、軟土層、粘土層和混凝料中施工具有極好的性能,，可有效的使泥漿與土壤混合成流動的混合物,，具有理想的排屑和強大的混合作用。標準尺寸８＂(２００ｍｍ)一２０＂(５００ｍｍ),。

(３)旋桶式回擴器
特點：適合于中大型鉆機,；開放式鉆體，三臂式設(shè)計,，具有高效率的切削和排屑能力,。可更換巖石切削牙齒,，可更換的向前和向后噴嘴,，標準尺寸１２＂(３００ｍｍ)，焊接符合ＡＰＩ工業(yè)標準５Ｃ６,。一般用于,，破碎黏土型土壤優(yōu)于擠壓式，這種飛刀具有卓越的切削和排屑特性,，常常與桶式回擴器一起使用,。

(４)桶式回擴器
特點： 適合于中大型鉆機。３０度前后錐體,；可更換的巖石切削牙齒,；前后端均帶有可更換的噴嘴；標準尺寸１２＂(３００ｍｍ),。
桶式回擴器在黏土,、礫泥、混凝料和巖土中施工具有極好的切削和擠壓性能,，主要用于擠壓土壤(軟黏土,、泥炭土)，在土壤中擠擴出洞孔并保持,。