一、孔底鉆具的組成與功能

硬巖鉆機旋轉接頭|通泥漿用旋轉接頭

１、導向孔施工
鉆具組成：鉆桿、發射器容納管和導向鉆頭。
導向孔施工鉆具具有鉆孔、變向、通磁和輸送鉆液的功能。通過人機協調控制，嚴格按已設計的軌跡完成導向孔施工。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，在鉆頭旋轉鉆進時起輔助的切削作用，在鉆桿推進時起變向作用；發射器容納管用來放置發射器，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，發射器發射的電磁波經通磁槽向外發射。鉆桿和鉆頭內部應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、旋轉接頭和回拉鉆桿。


當導向孔鉆進完成后，卸下導向鉆頭、發射器容納管，接上反向擴孔鉆頭和旋轉接頭，然后在旋轉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接頭，在旋轉接頭后接上拉管頭和待鋪設的管線進行反擴鋪管。

二、主要鉆具的研究與應用
１、鉆桿

鉆桿的質量是施工成功的關鍵，施工中鉆桿的損壞將導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施工技術的成功起著基礎性的作用，所以近年來，鉆桿制造商們不斷采用先進技術致力于改進鉆桿的結構，提高其性能和質量。

目前，ＨＤＤ鉆桿主要分為整體式和焊接式兩種結構形式。 摩擦焊接式鉆桿實現了鉆桿最佳結構組合，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，可方便地實現不同形式的螺紋接頭與不同規格的鋼管的焊接組合。摩檫焊接式鉆桿的技術關鍵是焊接質量，如果焊接及熱處理過程控制得當，摩擦焊接的連接強度應達到甚至高于母材本身強度。 為了保證焊接質量，國外制造商用于制造摩擦焊接鉆桿的設備均采用先進的計算機監控和數據記錄技術。通過監控系統確保每根鉆桿所有焊接重要參數均按照預先給定的數值執行。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，由計算機監控系統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、可靠的性能數據。

焊后整體電磁感應熱處理，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瀾猩杓啤Ｆ渲新菸平油紡誑淄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>在螺紋接頭設計上采用了切去頂端的、園錐型的螺紋設計，這種設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備，獲得最大的鉆孔直徑和最小的曲率半徑，就需要特殊設計的高品質的鉆桿以滿足施工要求。下面的公式可計算出不同規格、不同材質鉆桿的彎曲半徑。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向

(４)巖石型
組成：通用的探測裝置容納器、轉換接頭、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工業標準５Ｃ６。一般用于，破碎黏土型土壤優于擠壓式，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。