水平定向穿越扩孔孔形沉降量预测
Settlement Prediction of Hole Shape in Horizontal Directional Drilling and Reaming

摘要 在非开挖水平定向穿越的扩孔过程中,由于扩孔器自身重量,扩孔孔眼的剖面通常不是理论上的圆形,而是水滴形、梨形、葫芦形等多种形状,这容易导致定向钻的实际轨迹与设计轨迹存在偏差,出现孔眼垮塌和卡钻等现象,严重影响正常的管道回拖。该文采用有限元方法对扩孔过程进行了数值模拟,利用单齿正交切削岩土的解析解验证了模型的可靠性,得到了扩孔器钻进速度,旋转速度与其下沉量之间的关系,结果表明扩孔器在扩孔施工中,扩孔器会随着扩孔位移的增大而出现下沉现象,钻头的钻进速度增大,扩孔器的下沉量会增加,在一定范围内,扩孔器旋转速度增大,扩孔器的下沉量将会减小。针对扩孔器不同的钻进速度与旋转速度,合理选择两者之间的匹配关系,可以使孔形得到优化。