正部分前端可做成中空结构。扩孔钻头的导正是依靠圆柱体插入小直径钻孔起导向作用的，可在潜孔锤上方加接扶正器，增加钻具的稳定性，从而取得更好的导向效果。扩孔钻头参数选择扩孔钻头参数的选择和造斜钻头参数的选择有很多类似地方，当然亦有其特殊地方。钻头体长度导正部分长度与直径钻头的长度和重量对冲击能量的传递，破碎岩石效果有较大影响。据有关资料介绍钻头长度以稍大于冲击器活塞长度，重量以不大于活塞重量的两倍为宜。导正部分直径影响导正效果，导正部分的直径以略小于扩孔前直径为宜，过小起不到导正作用。硬质合金的选择及布置岩层定向钻进非开挖铺管技术研究潜孔锤钻进单次冲击功较大，通常要求硬质合金有较高的硬度和抗冲击韧性，可选择半球性柱齿合金。硬质合金的布齿遵循以下原则保证单颗硬质合金上有足够的冲击功，岩石能达到体积破碎硬质合金分布负担合理磨损均匀不碎不断，有足够的使用寿命破碎孔内岩石不产生岩墙和有利于保径④固齿牢固修摩方便。基本假设为简化和建立钻具组合的纵横弯曲连续梁的力学模型，作如下基本假设钻头粗径钻具组成的井底钻具组合是小弹性变形体系中国矿业大学届毕业设计第页钻头底面中心位于地下中心线上，钻头和地层间无力偶作用钻压为常量，沿井眼轴线方向作用井壁为刚性体，井眼尺寸不随时间而变化稳定器与井壁之间的接触为点接触上切点以上的钻柱般因自重而躺在下土层不考虑转动和振动的影响。力学模型中的几个简化处理量轴向载荷采用平均值由于每跨内钻柱自重的轴向分量影响，梁柱上下两端的轴向压力并不相等。为简化分析，在应用纵横弯曲法时，以梁柱中点的轴向载荷亦即上下两端轴力的平均值作为该跨梁柱的轴向载荷。对于钻压远大于钻具自重轴向分量的钻探生产来说，采用平均值造成的计算误差完全在工程允许范围内。支座位移产生的附加转角对实际的井底钻具组合来说，由于粗径钻具的直径钻杆的直径小于井眼直径，分析模型中的几个支座并不在条直线上，故在受力变形时，产生支座位移。这样，在实际计算梁柱端部转角时，应加上这附加转角。梁端转角的符号规定与材料力学的规定致。其中表示阶梯截面中点的刚体位移与绕度之和份表示上切点处钻杆直径与井径的差值之半，即切点的径向间隙值几，几分别表示阶梯截面中点处左右侧钻具的长度毋分别表示阶梯截面左右两端梁柱几，几的右端和左端的转角。模型建立在进行理论分析和计算时，影响钻头受力的只是靠近井底的小段井身，为方便计算，根据不同工况将这段井眼轴线简化为不同的规则曲线。中国矿业大学届毕业设计第页维井身轨迹下钻具受力与变形分析钻进轨迹在稳斜段时，可简化为倾斜直线段进行分析。弯矩方程组的建立与求解如图所示，在台阶截面处断开，由上述理论分析，可知其中为变截面处的钻压，几为钻头处的钻压，凡为几梁中点的钻压即取为氛梁的平均钻压，几为几梁中点的钻压即取为几梁的平均钻压，凡巩分别为钻具段在钻孔中的线密度，为井斜角，其它符号同上。由变截面中心点处中国矿业大学届毕业设计第页的连续条件可知由变截面处的剪力条件可知由上切点的边界条件可得其中彬毋分别表示台阶截面左右两段梁柱几几的右端和左端的转角么分别表示台阶截面上左右两段梁柱相互作用的剪力。休钻杆上切点处的转角。中国矿业大学届毕业设计第页由叠加法可得对梁左端和梁右端分别求矩，得其中。为钻头处的力偶为变截面处的内弯矩，为钻头处的径向间隙，为梁柱的抗弯刚度，。，均为横向均布载荷集度，其它符号同前。将毋吼分别代入方程，并取。钻头处不存在地层力偶钻头处径向间隙为零近直线段，。经整理，可得以上。和。，。的求法同等截面纵横弯曲法。中国矿业大学届毕业设计第页方程组共有三个方程几三个未知量，因而是定解，但因方程是非线性的超越方程，可采用高斯消元法编制相应的计算程序求解，假设个几初值，求出，代入最后个方程，直到最后个方程满足预定精度为止。维井身轨迹下的钻头侧向力只忽略钻具自重纵向分量的微小影响，对变截面处中心求矩，由艺二可解得。可改写为当只，则为造斜力当只，则为降斜力。小结定向钻进成败的关键是钻孔轨迹的走向是否与设计相符，尽管有导向仪可探知钻孔轨迹的走向，但想有效对钻孔轨迹进行控制，必须全面考虑影响钻孔轨迹的各种因素。由于影响钻孔轨迹的因素繁多，受认识能力的局限，尽管求解理论众多，但相当部分只能用于定性分析，能用于定量分析的理论也往往带有很大的区域性和经验性，在漫漫的求索过程中，认为力是影响钻孔轨迹控制的本质原因的观点得到了普遍的认可。但要分析力在钻孔轨迹中的影响，就涉及到地层特性岩石强度钻头类型和钻具工况等多种因素，其中以地层作用力钻具在井底的受力变形钻头的不均匀切削即各向差异破碎为该理论的主要影响因素。因此，用力是影响钻孔轨迹控制的本质原因的理论来指导实践时，必须综合考虑通过下部钻具组合的受力变形分析，正确地计算钻具的造斜力通过地层力的分析，合理地确定地层造斜力和地层变方位力确定钻头结构造斜效果，考虑在钻压作用下，其各向之间的碎岩差异。所以，可算得平面上的合力为，平面上的合力为中国矿业大学届毕业设计第页式中钻具造斜力地层造斜力钻头结构造斜力钻具变方位力地层变方位力。算出平面的合力后，结合力岩石的破碎模式，即可知道孔底岩石的破碎状况，描述钻孔的破碎轨迹，从而也就实现了钻孔轨迹的预测与控制。八底座的设计机座是钻机的个重要组成部件，它的主要作用有以下几个方面将钻机的各个部件固定在机架上联接成为个整体，井保证相互之间的正确位置关系以实现正常传动将钻机固定在基台木上承受钻机各部件的重力及作用于各部件上的外载，井将它们传给基础使钻机能在底座上前后移动，让开孔口，以满足钻进钻进工艺的要求对机座的要求为较好地起列以上几点作用，保证钻机正常工作机座应能瞒足以下几点要求底座相机架都应有足够的强度和刚度保证正常工作时变形量小，在特殊载荷如强力起拔，下降钻具时突然制动等作用下，不损坏，不发生永久变形以保证各部件间的相对正确位置关系机座的底郎尺寸及各部件安装后的重心高度巨考虑钻机运转时的稳定性，尤其是高速运转时的稳定性，以减少运转过程中钓振动，滑动导轨与承沦面之间应有足够的耐磨性，以免因磨损面增加复杂的补偿调整和修理时间机架与底座之间的固紧装置应简单方便，牢固可靠要便于各部件的安装拆卸和检修制造容易材料消耗上，质量轻便于搬运。机架相底座大都矛用些板材和垒材焊接而成，设计和制造时，应注意机座的载荷特点和焊接结构的有关注意事项。应采用几何稳定的结构形式，以保证机座的整体刚度。否则构件刚度在大，在不大的外力作用下，由于结构本身不完善，也将发生整体形状的改变。应根据机座的受力，布置构件和选择构件的形状，使其具有最大的抗弯和抗扭能力。在构件直接接受载荷处，应焊接补强板或筋，以避免发生局部变形。采用适当的焊接工艺，减少焊接时的内应力和变形。焊接后应采用回火处理工中国矿业大学届毕业设计第页艺，消除内应力后在进行机械加工。在设计机座型式时还应注意制造方便的原则，以获得高加工生产效率，能应用机械性能高的焊缝方法和工艺，最好能适应焊接的自动化过程。为了节省刚才减少金属消耗，材料选择和焊缝设计是很重要的。般来说，根据受力状态等情况，使用轧制材比用板材焊接经济使用冷拔异性型材，由于材料布局合理，能适应受力状态更有突出的优点。设计中应力求所见制品中的焊缝数目，为此，应选择合理的结构和型材。因为般说来焊着金属的体积愈小愈经济，故减少焊缝数目外，不应有过大的焊缝尺寸。可根据实际设计元件的尺寸，来选择所需机架的大小与要求。中国矿业大学届毕业设计第页结束语道路地下打孔机施工技术作为种新兴的产业施工技术，非开挖施工技术及工程得到了迅猛的发展，非开挖施工企业及设备及从业人员越来越多，在当前的各大中城市的各类地下管道的建设中发挥着越来越重要的作用。本文所做的主要工作本人结合当前非开挖技术及工程的发展现状，结合不同的应用实例，有针对性地对非开挖水平定向钻进施工技术及施工过程的各个关键环节进行了全面的归纳整理，同时做到了点面结合，对非开挖施工过程中容易被忽视的问题做了重点的分析和论述。特别地，本文通过对当前非开挖施工中存在的安全隐患及地下资源的管理和利用方面提出了自已的观点，突出强调了非开挖施工前期准备工作的重要性和非开挖第手资料的记录的重要性及后期资料整理归档的重要性，并对己完成的非开挖工程的资料归档及整理工作提出了建设性的意见和建议。本文在论述非开挖施工技术的过程中，结合大量的应用实践经验，对非开挖定向轨迹设计进行定量的分析，对非开挖泥浆配制做了较详尽的说明，并利用大量的实例，强调按照施工工序进行施工的重要性。二进步的研究方向非开挖施工的工程量已经成为国内各大中城市的市内地下管道文明施工程度的重要标志，非开挖施工方式已为广大市民及各级政府所重视。非开挖施工技术也将得到大力发展。我们还可以结合当前的非开挖形势，进步探讨非开挖施工技术，研究非开挖提高非开挖施工精度及效率的新型施工设备，同时引入城市原有管道的修复技术等非开挖施工的新内容。使非开挖在施工过程中更加安全，高效。并完善非开挖工程的管理，提高非开挖施工企业和从业人员的总体水平，使得非开挖施工技术真正成为项带来管道建设新时代的产业技术。参考文献唐大放,冯晓宁,杨现卿机械设计工程学Ⅰ徐州中国矿业大学出版社,唐大放,冯晓宁,杨现卿机械设计工程学Ⅱ徐州中国矿业大学出版社,成大先机械设计手册第卷第三版北京化学工业出版社,成大先机械设计手册第二卷第三版北京化学工业出版社,成大先机械设计手册第三卷第三版北京化学工业出版社,成大先机械设计手册第五卷第三版北京化学工业出版社,中国矿业大学机械制图