HDD — 水平定向钻进

水平定向钻进原理

导向钻进和水平定向钻进技术通常统称为 HDD，用于通过非开挖方式安装新的管网、管道和电缆。

钻孔轨迹可以是直线或缓弯，并能在施工过程中调整方向，以避开障碍物或从道路、河流和铁路下方穿越。

施工可在预先开挖的入口井和出口井之间进行，也可以直接从地表以较小入土角启动钻机。

导向钻进与定向钻进

从施工能力来看，导向钻进和水平定向钻进通常介于冲击式穿孔与微隧道技术之间。

在本技术说明中，“guided boring”和“directional drilling”可视为相近概念使用。

“定向钻进”通常用于描述能力更大的设备和工程，例如大型河流、运河和公路的长距离穿越。

但不同设备之间存在明显能力重叠，因此没有必要为两者设置非常严格的技术分界。

导向孔与最终管道安装

最终管道或导管的安装通常分为两个阶段。

首先沿规划线路钻进导向孔，然后从反方向进行扩孔，使孔径达到安装最终管道所需尺寸。

在第二阶段，最终管道通过旋转接头连接到扩孔器，并随着钻杆回收被拉入扩大的孔内。

如果地层条件复杂或需要大幅扩孔，可以进行一次或多次中间扩孔，使孔径逐步增大。

应用与技术发展

过去，水平定向钻进主要用于压力管道和电缆导管等对坡度精度要求较低的工程。

相比之下，重力管网为了满足水力设计要求，需要更加严格的垂直线形控制。

近年来，一些新型钻机和导向系统在适宜地层中已经能够提供很高的施工精度。

因此，水平定向钻进预计将越来越多地应用于重力管网建设。

设备能力与技术优势

近年来设备能力持续提高，非开挖技术在新建管网施工中的优势也得到越来越广泛的认可。

部分公用事业单位已经开始尽量减少明挖施工，尤其是在公共道路存在可行非开挖替代方案的情况下。

除环境方面的优势外，在许多应用中，水平定向钻进的相对成本已经下降到与明挖施工相当的水平。

而这种比较往往还没有计入交通绕行和延误所产生的社会成本。