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水平螺旋钻进法在美国使用最广,该系统主要由水平螺旋钻机,螺旋钻杆,螺旋钻头,方向控制系统和泥浆润滑系统组成。
水平螺旋钻进法的工作原理是在管道头部安装螺旋钻头,后部安装与螺旋钻头相连接的螺旋钻杆,动力在螺旋钻机的尾部。随着螺旋钻机的转动,螺旋钻杆向切削钻头传递钻压和扭矩来切削土屑,并将土屑排到工作坑。待铺设的管道在螺旋钻杆之外,由顶进油缸向前顶进管道,边顶进,边切削,边输送,将管道逐段向前铺设。
水平螺旋钻进法一般适用无地下水和不会塌方的土层,有少量地下水场合也可使用。适用的土质为砂性土,砂砾土以及呈硬塑至坚硬状态的黏性土。新技术的发展使该方法的使用范围向卵石层和硬岩扩展,但砾石的直径要有限制,不能大于螺旋输送机直径的1/4。目前,水平螺旋钻进法主要用于穿越公路,铁路,堤坝等跨越孔施工,使用管材为钢管,混凝土管,铸铁管。铺设长度为30-100m,最长可达200m.铺管直径范围为100-1500mm,平均施工速度为12m/h.为避免地表隆起,最小的管道埋深必须在1-2m以上。
水平螺旋钻进法是在钻进施工过程中,若地层发生变化或钻头磨损,可随时通过退出螺旋钻杆更换钻头。若遇到障碍物时,亦可用人工排除。但它虽具有一定的方向控制能力,但不可控制铺管方向,施工精度有限。同时在含大卵石的地层或极软土层中施工极为困难