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文檔簡介

培訓(xùn)講義一、 水平定向鉆機(jī)第一節(jié) 設(shè)備能力的定義大部分的機(jī)器均采用回拖力來衡量設(shè)備能力的大小,例如:CASE6030、Ditch WitchJT7020、VermeerD55100、AMERICAN AUGERSDD990、北京土行孫DDW320、深圳鉆通ZT-35等。進(jìn)口的設(shè)備一般以磅為計(jì)量單位,國產(chǎn)機(jī)器都以KN來衡量推拉力。除了推拉力,所有的設(shè)備還有一個(gè)重要的參數(shù)扭矩。在定向鉆發(fā)展的初期階段,人們認(rèn)為設(shè)備主要是用來回拖管線,制造廠商會(huì)著重宣傳機(jī)器的推拉力。隨著技術(shù)的發(fā)展,大家都認(rèn)識(shí)到扭矩也是一個(gè)重要的因素。因?yàn)椋诙ㄏ蜚@施工時(shí),主要是靠扭矩來切削地下土層,設(shè)備沒有合適的扭矩,也同樣不能很好地完成工程。因此,對(duì)于不同能力的定向鉆必須有相互配合的推拉力和扭矩。另外,國外制造的機(jī)器都按照標(biāo)準(zhǔn)配備了機(jī)載高壓泥漿泵,也非常重視機(jī)載高壓泥漿泵的輸送能力。這種配置的出發(fā)點(diǎn)在于認(rèn)識(shí)到泥漿對(duì)定向鉆施工的重要性:泥漿是一種工具,其在定向鉆施工中的重要性相當(dāng)于人體的“血液”,其主要目的-減少施工阻力和風(fēng)險(xiǎn),是發(fā)揮定向鉆潛力的“酵母”。第二節(jié) 定向鉆的組成定向鉆機(jī)的主要由以下幾部分組成:發(fā)動(dòng)機(jī)為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力;液壓泵為各種動(dòng)作的提供液壓能量;液壓馬達(dá)和液壓缸執(zhí)行需要的工作動(dòng)作。在定向鉆機(jī)中,發(fā)動(dòng)機(jī)是設(shè)備的主要部分,它的性能好壞直接影響到機(jī)器是否能保持良好的工作狀態(tài)。如果沒有足夠的功率支持,在施工中遇到較大的阻力時(shí),就會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作甚至熄火的現(xiàn)象。按照要求進(jìn)行使用、維護(hù)和保養(yǎng),是讓發(fā)動(dòng)機(jī)延長使用壽命的關(guān)鍵。液壓泵是定向鉆機(jī)中的核心部分,它們?yōu)樗械墓ぷ魈峁┝藙?dòng)力來源。一般選用二到三個(gè)液壓泵來分別為不同的工作部分提供高溫高壓液壓油。在定向鉆機(jī)的施工中,需要實(shí)施推拉、旋轉(zhuǎn)、保證高壓泥漿的供應(yīng)以及完成其它的輔助動(dòng)作(如裝卸鉆桿、機(jī)器行走、地錨固定等)。比較好的定向鉆機(jī)會(huì)設(shè)置了三個(gè)液壓泵來分別滿足推拉、旋轉(zhuǎn)、泥漿或輔助動(dòng)作所需要的動(dòng)力。液壓馬達(dá)和液壓缸是機(jī)器上的執(zhí)行部件,它們可以根據(jù)操作者的指令進(jìn)行需要的動(dòng)作。液壓馬達(dá)主要實(shí)現(xiàn)的是旋轉(zhuǎn),液壓缸執(zhí)行的是直線運(yùn)動(dòng)。液壓馬達(dá)和液壓缸通過電液(或液液)控制部件與液壓泵連接在一起,形成了液壓系統(tǒng)。第三節(jié) 液壓系統(tǒng)液壓閉路循環(huán)系統(tǒng)反饋控制線動(dòng)力輸入動(dòng)力輸出液壓油箱液壓泵液壓馬達(dá)根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同,可以分為兩種液壓工作系統(tǒng)。一種稱為閉路循環(huán)系統(tǒng),另一種稱為開路循環(huán)系統(tǒng),它們各自的工作原理如下圖。閉路循環(huán)系統(tǒng)的主要特點(diǎn):可以節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。在閉路系統(tǒng)中運(yùn)行的高壓高溫液壓油,經(jīng)過工作會(huì)消耗掉一部分能量,這些油在執(zhí)行部件的出口,相對(duì)還是處在具有一定溫度和壓力的狀態(tài)。在重新回到液壓泵的進(jìn)口時(shí),只需要通過液壓泵增加被消耗的能力部分,就好像加熱冷水和溫水所燒掉的燃料數(shù)量不同一樣。開路循環(huán)系統(tǒng)液壓泵液壓油箱控制元件液壓缸濾清器液壓油冷卻器與閉路系統(tǒng)不同的是,開路循環(huán)系統(tǒng)中的高壓高溫液壓油在工作后會(huì)通過液壓油冷卻器回到油箱。這樣,在下一次工作周期開始時(shí),必須通過液壓泵再進(jìn)行加溫加壓才能繼續(xù)提供動(dòng)力。在開路系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)始終為液壓系統(tǒng)消耗一定的功率。第四節(jié) 定向鉆機(jī)維護(hù)保養(yǎng)各種型號(hào)的定向鉆機(jī)在操作使用說明書中都給出了具體的要求,常見的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程如下:1常規(guī)例查(每工作10小時(shí)或每天)1 檢查發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)皮帶;2 檢查冷卻水液位及冷卻系統(tǒng);3 檢查燃油箱油位(主機(jī)和泥漿混配系統(tǒng));4 檢查機(jī)油油位(主機(jī)和泥漿混配系統(tǒng));5 檢查液壓油油位;6 檢查推拉驅(qū)動(dòng)鏈條松緊程度;7 檢查、潤滑動(dòng)力虎鉗;8 潤滑鉆桿導(dǎo)向軸承;9 檢查所有的連接處、液壓接頭和螺栓緊固情況。2.日維護(hù)保養(yǎng)主機(jī):將鉆機(jī)沖洗干凈。冬季,在機(jī)載高壓泵、泥漿管和露在外面的鉆桿內(nèi)應(yīng)打入防凍液。泥漿系統(tǒng):將其沖洗干凈,排放積水(在冬季時(shí),特別要將泥漿泵中的積水排放干凈),發(fā)動(dòng)機(jī)加罩防雨、防凍。3.正常期限維護(hù)保養(yǎng)a每工作50小時(shí)或每周1 檢查空濾及空濾指示器并根據(jù)需要加以清潔;2 油水分離器排水;3 檢查或更換泥漿泵曲軸箱油;4 潤滑前推進(jìn)鏈條導(dǎo)向輪軸;5 潤滑后推進(jìn)鏈條軸承;6 潤滑驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)軸;7 檢查、潤滑履帶滾動(dòng)軸;8 檢查履帶齒輪箱油位;9 潤滑所有控制鍵活動(dòng)部位。b.每工作150小時(shí)或每月-更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和濾清器c每工作250小時(shí)或每三個(gè)月1 檢查風(fēng)扇皮帶;2 更換液壓油濾清器;3 檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng);4 檢查蓄電池電解液液面;5 檢查行星履帶驅(qū)動(dòng)齒輪油;6 檢查驅(qū)動(dòng)齒輪箱油;d每工作500小時(shí)或半年1 更換泥漿泵曲軸箱油;2 更換發(fā)動(dòng)機(jī)燃油濾清器;3 更換水泵曲軸箱油;4 更換驅(qū)動(dòng)齒輪箱油;f每工作1000小時(shí)或一年1 當(dāng)空濾指示器提示時(shí),更換或者清洗空濾組件;2 更換冷卻液;3 更換行星履帶驅(qū)動(dòng)齒輪油;4 更換液壓油;5 清潔或更換液壓油虹吸網(wǎng)濾清器。二、鉆具第一節(jié) 鉆頭鉆頭是定向鉆施工時(shí)的重要工具,它主要在工程開始時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向孔作業(yè)。根據(jù)不同地質(zhì)情況,可以選擇不同的鉆頭和鉆頭板。在一般的粘土層和沙土層條件下,選擇的是通用鉆頭(如圖2-1)。在巖石層中工作可以使用巖石鉆具(如圖2-5和圖2-6)。1. 普通鉆頭體的結(jié)構(gòu)鉆頭組件通常由主體、用螺栓固定的鉆頭板或(和)壓板組成。主體內(nèi)有一個(gè)放置可發(fā)射無線電信號(hào)的控向信號(hào)棒的隔艙,泥漿通道用來將泥漿輸送到鉆頭組件的前端,使泥漿形成一定的高壓流體噴射出來。為了保證控向信號(hào)棒的無線電信號(hào)的正常發(fā)射,主體上開有電磁通槽,該電磁通槽必須采用具有一定強(qiáng)度的非金屬材料進(jìn)行密封。在使用時(shí),安裝完控向信號(hào)棒后,必須按照要求做好固定防護(hù),防止在工作中造成丟失控向信號(hào)棒。在使用有線控向信號(hào)棒時(shí),為了便于安裝有線控向信號(hào)棒,鉆頭體采用的是后裝式。有線控向信號(hào)棒從后部裝入,在導(dǎo)線引出端必須存在密封部件,防止泥漿滲入信號(hào)棒腔體,造成漏電,影響正常工作。 圖2-1 通用鉆頭鉆頭體上的鉆頭板的功能是在土層中切削出一個(gè)允許后續(xù)鉆桿通過的孔道,以便完成導(dǎo)向孔作業(yè)。在工作中,隨著鉆機(jī)動(dòng)力頭的動(dòng)作,通過鉆桿與動(dòng)力頭連接在一起的鉆頭體會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的工作。如果動(dòng)力頭主軸既進(jìn)行旋轉(zhuǎn)同時(shí)也進(jìn)行推進(jìn),鉆頭體會(huì)基本按照預(yù)定的直線方向前進(jìn);如果動(dòng)力頭主軸不旋轉(zhuǎn),通過鉆桿推動(dòng)鉆頭體前進(jìn),由于受到作用在鉆頭板上的外力作用,鉆頭板會(huì)按照停止的鐘面進(jìn)行角度(方向)的改變。鉆頭板是鉆頭體上的一個(gè)重要部分。為了更好地進(jìn)行施工,必須根據(jù)不同的土層情況選用不同形式的鉆頭板。在通常的土層下,基本選擇使用平板(具有或沒有耐磨合金)式。下圖就是部分鉆頭板的形式。 圖2-3普通土層中使用的鉆頭板 圖2-4硬土層、回填土層中使用的鉆頭板鉆頭板的選擇不僅考慮其形狀而且需要考慮其外型尺寸的大小,選擇的原則是:硬土層應(yīng)該選用傾斜角度和尺寸小的;軟土層可以選擇傾斜角度和尺寸大的。在硬土層和回填土層中,需要使用鑲焊合金刀頭的鉆頭板。發(fā)現(xiàn)鉆頭板磨損嚴(yán)重時(shí),就應(yīng)該進(jìn)行更換,否則會(huì)降低工作效率。泥漿通道是在制造鉆頭體時(shí)經(jīng)過專門設(shè)計(jì)和進(jìn)行加工形成。它的主要作用是保證泥漿能夠通暢地輸送到鉆頭體前端。由于該通道與控向信號(hào)棒隔艙靠的很近,因此能夠冷卻鉆頭體與地層摩擦產(chǎn)生的熱量,保護(hù)控向信號(hào)棒不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而損壞。在泥漿通道的出口處,可以根據(jù)需要加裝噴嘴,以便調(diào)整泥漿噴射時(shí)的壓力。每次使用前,必須檢查該通道和噴嘴是否暢通,以免因?yàn)槎氯斐煽叵蛐盘?hào)棒的燒毀及其他施工事故。2. 巖石鉆頭體在巖石中進(jìn)行作業(yè),必須采用相應(yīng)的巖石鉆頭體(如下圖)。 圖2-5三爪式鉆頭體 圖2-6泥漿馬達(dá)及牙輪鉆具這兩種鉆頭體都可以在巖石地層進(jìn)行作業(yè),在實(shí)際工作中如何選擇使用哪種形式,取決于設(shè)備能力、高壓泥漿泵的配置以及配套和施工成本。三爪式鉆頭體的配套和施工成本較低,工作效率慢。在實(shí)際施工時(shí),它的鉆進(jìn)和改變方向完全依靠設(shè)備本身的能力(推力和扭矩),可以配備三爪式鉆頭體的設(shè)備能力推力13.33kN(30000Ibs);主軸輸出扭矩5423Nm。在進(jìn)行方向調(diào)整時(shí),應(yīng)該采用定向(或稱“扇面”)切削,這種工作方式的操作步驟是,在需要改變方向的方位一定范圍內(nèi)來回進(jìn)行反復(fù)的切削。例如:如果在12點(diǎn)鐘進(jìn)行上抬操作(即要求增加鉆進(jìn)角度)。第一步,在鉆頭脫離巖石的情況下,先將鐘面調(diào)整到9點(diǎn)鐘;第二步,向鉆頭施加一定的推力(根據(jù)巖石的強(qiáng)度確定推力的大?。?;第三步,在推力存在的條件下,旋轉(zhuǎn)鉆頭到3點(diǎn)鐘;第四步,撤回鉆頭。而后重復(fù)進(jìn)行上面的操作步驟,直到完成需要的角度改變?yōu)橹?。在?shí)際操作中,必須考慮到鉆桿所能承受的彎曲,不能采取在短距離內(nèi)就完成大角度的改變要求,這樣會(huì)造成鉆桿的損壞。在直線鉆進(jìn)時(shí),與普通鉆頭體一樣進(jìn)行工作,關(guān)鍵在于根據(jù)巖石的硬度,選取適當(dāng)?shù)你@進(jìn)壓力和扭矩。如果兩者匹配不恰當(dāng),會(huì)造成合金刀頭的快速磨損或損壞。泥漿馬達(dá)及牙輪鉆具的配套和施工成本較高,工作效率較快。在實(shí)際施工時(shí),它的鉆進(jìn)和改變方向完全不僅依靠設(shè)備本身的能力(推力和扭矩),而且需要大流量的泥漿。從圖17-6左圖中可以看到泥漿馬達(dá)和牙輪鉆具的裝配情況。需要說明的是泥漿馬達(dá)本身在某個(gè)方向上彎曲形成一個(gè)很小的角度(3),該彎曲方向與控向信號(hào)棒所要求的鐘面(12點(diǎn)鐘)一致。泥漿馬達(dá)的工作原理是:將具有一定壓力和流量的泥漿轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能量。在要求直線鉆進(jìn)時(shí),除了鉆桿旋轉(zhuǎn)外,泥漿馬達(dá)也會(huì)帶動(dòng)安裝在一起的鉆頭旋轉(zhuǎn)。在需要改變方向時(shí),調(diào)整泥漿馬達(dá)的彎曲指向到指定的鉆進(jìn)鐘面,停止鉆桿的旋轉(zhuǎn)并在鉆桿上施加相應(yīng)的推力,依靠高壓泥漿驅(qū)動(dòng)泥漿馬達(dá)帶動(dòng)牙輪鉆具旋轉(zhuǎn)切削巖石,隨著該方向上的巖石逐漸被切削,就會(huì)造成方向的改變。在使用泥漿馬達(dá)時(shí),應(yīng)該做到逐步緩慢地進(jìn)行方向的改變,否則會(huì)造成泥漿馬達(dá)非正常磨損或產(chǎn)生卡鉆事故。因?yàn)?,泥漿馬達(dá)的直徑比鉆桿大,在較短的距離內(nèi)無法產(chǎn)生彎曲變形,需要切削出使得泥漿馬達(dá)和鉆桿都能通過的孔道。在實(shí)際操作中應(yīng)該采用逐步改向的方法,需要根據(jù)泥漿馬達(dá)彎曲部分的長度控制需要改變方向的距離,而且改變的距離要比泥漿馬達(dá)彎曲部分的長度短,例如:泥漿馬達(dá)彎曲部分長度是0.5米,每次只能切削0.2米0.3米,當(dāng)這一段孔道被切削出來后,必須采用保持直線鉆進(jìn)方式工作0.3米0.4米,然后再繼續(xù)進(jìn)行改變方向的操作,如此反復(fù)進(jìn)行,直到該段改向操作全部完成。兩種巖石鉆頭體上的硬質(zhì)合金刀頭需要根據(jù)巖石的硬度選擇,選擇的要求是:巖石硬度大,硬質(zhì)合金刀頭應(yīng)該短。使用中應(yīng)該經(jīng)常檢查硬質(zhì)合金刀頭的磨損情況,及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的硬質(zhì)合金刀頭。第二節(jié) 鉆桿鉆桿的作用類似于汽車的驅(qū)動(dòng)軸,它將旋轉(zhuǎn)扭矩和推拉力從鉆機(jī)傳遞給鉆頭體或回?cái)U(kuò)器,是水平定向鉆施工中最昂貴的鉆進(jìn)工具之一。鉆桿的示意結(jié)構(gòu)如圖2-7。圖2-7 鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行HDD施工時(shí),鉆桿必須有足夠的直徑和截面尺寸,目的在于:1. 最大程度地減少不必要的偏移以形成較好的直線孔道,易于鋪設(shè)管線。2. 防止像彈簧過度扭轉(zhuǎn)以便進(jìn)行有效的傳遞扭矩,保證。3. 有效傳遞變向所需的推力和回?cái)U(kuò)(拖管)的拉力。4. 提供一條有效通道使鉆頭、回?cái)U(kuò)器或泥漿馬達(dá)獲得足量的泥漿。由于各生產(chǎn)廠家采用的鋼材和加工的工藝不同,因此,在使用任何一種型號(hào)、規(guī)格的鉆桿前,必須詳細(xì)了解該種鉆桿的允許使用強(qiáng)度和彎曲半徑。只有正確使用并且及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),才可以延長鉆桿的使用壽命。在使用鉆桿時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):1. 每次鉆進(jìn),務(wù)必適時(shí)變換鉆桿箱中鉆桿的位置,這樣能確保每根鉆桿在一定時(shí)間內(nèi)有相同的累計(jì)進(jìn)尺,使整個(gè)鉆桿串可同時(shí)報(bào)廢更換。2. 只能使用高品質(zhì)的絲扣潤滑脂保護(hù)鉆桿的螺紋接頭。3. 不準(zhǔn)使用虎鉗夾持鉆桿管身,只允許夾持鉆桿的鐓鍛部位。4. 定期對(duì)鉆桿進(jìn)行檢查。鉆桿為什么會(huì)損傷:在工作中的鉆桿經(jīng)常處在一種既受到拉伸(或壓縮)又受到旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的扭矩作用。l 推進(jìn)和回拉時(shí),作用于鉆桿上的應(yīng)力使鉆桿串處于壓縮(拉伸)狀態(tài)。l 由于鉆桿串在地下處在彎曲狀態(tài),在旋轉(zhuǎn)工作中,每根鉆桿桿體都會(huì)反復(fù)受到拉伸和壓縮的交變應(yīng)力的影響,頻率達(dá)到每分鐘150次。鉆桿在何處損壞:l 管身-大多數(shù)鉆桿在鉆桿的管身處斷裂。l 鉆桿接頭部位。l 如果過度彎曲持續(xù)的時(shí)間過長,公螺紋端的螺紋根部會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。如何避免鉆桿的損壞:變向過度(當(dāng)變向“推進(jìn)”時(shí),傾仰角變化過快)是造成鉆桿失效的主要原因。變向應(yīng)該間隔一定長度的鉆桿逐步實(shí)施,避免超過鉆桿的彎曲極限和使鉆桿串承受破壞性的載荷。圖2-8 鉆桿受力圖圖2-9 鉆桿容易損壞部分建議的保養(yǎng)和維護(hù)錐型螺紋結(jié)構(gòu)可以無故障使用較長時(shí)間。然而,在操作或連接時(shí)造成的損傷可能會(huì)損壞錐型螺紋接頭并縮短整個(gè)鉆桿串的壽命。同其它加工精良的部件一樣,錐螺紋接頭也需要進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)以獲得最大的投資回報(bào)。下列步驟會(huì)幫您達(dá)到這個(gè)目的。1. 使用前,仔細(xì)清潔接頭的公螺紋和母螺紋部分。2. 鉆桿加接前,檢查每個(gè)接頭臺(tái)肩和螺紋承壓側(cè)是否損壞。3. 只能使用高品質(zhì)的絲扣油潤滑接頭。4. 用推薦的扭矩?cái)Q緊接頭。5. 拆除不用時(shí),徹底清潔接頭。6. 鉆桿不用,尤其是將其從一處移至另一處時(shí),始終要在接頭螺紋上安裝螺紋護(hù)套。7. 移動(dòng)鉆桿時(shí),不許拖拉或隨意處置接頭。8. 定期對(duì)所有螺紋接頭和桿體進(jìn)行磁力或超聲波探傷。第三節(jié) 鉆鋌、啟始桿和扭矩套1.鉆鋌鉆鋌是鉆機(jī)上的一個(gè)重要零件,它與鉆機(jī)上動(dòng)力頭主軸連接。定向鉆液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的推(拉)力和扭矩都是首先通過它,然后再傳遞到鉆桿和鉆具上。因此,在工作中需要經(jīng)常檢查其連接螺紋的磨損情況。必須及時(shí)更換螺紋磨損嚴(yán)重的鉆鋌,以免在施工中產(chǎn)生斷裂,影響工程進(jìn)度,甚至造成工程失敗。鉆鋌圖2-10鉆鋌2. 啟始桿與扭矩套使用啟始桿與扭矩套為了滿足下面兩方面的要求:常用的鉆桿絲扣是錐型,而鉆具的絲扣是直型(中小型定向鉆),這兩種絲扣的連接需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 2-11啟始桿與扭矩套在中小型定向鉆的工作中,鉆具上的扭矩和推拉力都是經(jīng)過鉆桿傳遞得到,為了保證扭矩和推拉力的傳遞,不損壞鉆具,通常在鉆桿和鉆具之間會(huì)采用啟始桿與扭矩套。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中,直型絲扣只能承受固定的外力,而在定向鉆作業(yè)中經(jīng)常會(huì)遇到突然變化的交變力,直型絲扣很容易損壞。采用啟始桿與扭矩套不僅可以傳遞扭矩;而且,在進(jìn)行推拉動(dòng)作時(shí),扭矩套也限制了鉆具上的直型絲扣受到外力作用時(shí)產(chǎn)生彎曲變化,這樣就保護(hù)了直型絲扣不會(huì)折斷。在具體工作中,啟始桿與扭矩套也是易損部件,它們會(huì)隨著使用時(shí)間的延長而逐漸或快速(在沙土中)磨損,應(yīng)該根據(jù)磨損情況及時(shí)更換。否則會(huì)因?yàn)檫@兩個(gè)部件的損壞,造成鉆具和控向信號(hào)棒在作業(yè)中被丟失在地下。在大中型鉆機(jī)的配置中,由于設(shè)備的扭矩和推拉力都很大,再采用啟始桿和扭矩套方式連接鉆桿與鉆具,會(huì)既不安全也不經(jīng)濟(jì)。所以,在大中型鉆機(jī)的鉆桿與鉆具的連接全部采用錐型絲扣直接連接方式。第四節(jié) 擴(kuò)孔鉆具擴(kuò)孔的主要目的是在地下造成一個(gè)足夠安裝被敷設(shè)管道的孔洞,它的直徑應(yīng)該比被敷設(shè)管道的直徑要大1.5倍左右。對(duì)于直徑較小的管道(200),可以根據(jù)機(jī)器能力、敷設(shè)長度和地層狀況考慮一次回?cái)U(kuò)回拉完成施工任務(wù);管道直徑200的,必須采用多次擴(kuò)孔工藝,逐步擴(kuò)大孔洞直徑,直至擴(kuò)大到可以足夠敷設(shè)管線為止。根據(jù)地下地質(zhì)情況,選擇不同形式的擴(kuò)孔鉆具。下面是常用的四種擴(kuò)孔鉆具: 圖 2-12 切削式擴(kuò)孔鉆具 圖 2-13 擠壓式擴(kuò)孔鉆具 圖 2-14 流道式擴(kuò)孔鉆具 圖 2-15 巖石擴(kuò)孔鉆具前三種擴(kuò)孔鉆具主要在土層和風(fēng)化程度高的巖石中應(yīng)用,在各種巖石地層中就需要選擇使用巖石擴(kuò)孔鉆具。擴(kuò)孔鉆具的功能不僅是為了擴(kuò)大孔洞的直徑,更重要的是切削(在巖石地層更是如此)和擠壓土層。在所有的擴(kuò)孔鉆具上會(huì)根據(jù)對(duì)付不同的地質(zhì)而安裝不同的切削刀頭。切削式擴(kuò)孔鉆具通常在粘土層中使用,它們的主要作用是將粘土粉碎,并且讓粉碎后的粘土與泥漿進(jìn)行充分的攪拌,使之可以懸浮在泥漿中而排出,在通常施工中的速度比較快,功率消耗較?。辉诒容^軟的粘土層中,應(yīng)該選擇使用擠壓式擴(kuò)孔鉆具,它們的作用在于可以在土層中擠壓出一個(gè)孔壁密實(shí)的孔洞,使用時(shí)需要耗費(fèi)較大的功率,施工速度較慢。也可以根據(jù)需要,在實(shí)際工作中分別采用切削式擴(kuò)孔鉆具和擠壓式擴(kuò)孔鉆具混合使用。一般先用切削式擴(kuò)孔鉆具把地層擴(kuò)大,而后用直徑小一號(hào)的擠壓式擴(kuò)孔鉆具把孔內(nèi)的鉆屑擠實(shí)。流道式鉆具是具有上述兩種鉆具優(yōu)點(diǎn)的擴(kuò)孔鉆具,在粉碎粘土的同時(shí)也將鉆屑擠實(shí)。因此,這類鉆具的施工速度和功率消耗處于兩者之間,在大部分的粘土和沙土層中都可以工作。只有在一種粘性較大的粘土層(俗稱膠粘土)中使用時(shí)需要特別注意,因?yàn)檫@種粘土?xí)诹鞯朗姐@具上的流道上形成粘附層,而且會(huì)隨著工作時(shí)間和距離的增加,粘附情況會(huì)越來越嚴(yán)重,造成扭矩和推拉力越來越大,甚至產(chǎn)生設(shè)備自動(dòng)卸荷不能繼續(xù)工作的情況。在巖石地層擴(kuò)孔必須使用巖石擴(kuò)孔鉆具。巖石擴(kuò)孔鉆具的工作原理是:整個(gè)巖石擴(kuò)孔鉆具在工作中會(huì)隨著鉆桿的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn);同時(shí),每個(gè)牙輪也會(huì)在高壓泥漿的沖擊下,圍繞著安裝軸旋轉(zhuǎn)(如下圖)。這樣可以保證安裝在牙輪上的合金刀頭都能參與工作,不會(huì)因此造成局部的合金刀頭先磨損而使擴(kuò)孔鉆具不能正常作業(yè)。 安裝軸 牙輪圖 2-16 巖石擴(kuò)孔鉆具在擴(kuò)孔工作中,特別需要強(qiáng)調(diào)的是,必須保證有充足的泥漿供應(yīng)。否則,會(huì)因?yàn)榍邢餍纬傻膸r石碎屑不能大量排出而造成在孔洞內(nèi)堆積,這些巖石碎屑就會(huì)磨損巖石擴(kuò)孔鉆具,甚至將巖石擴(kuò)孔鉆具全部損壞而不能使用。在正常使用中,也應(yīng)該經(jīng)常檢查巖石擴(kuò)孔鉆具上的合金刀頭的磨損情況,及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的合金刀頭,延長巖石擴(kuò)孔鉆具的使用壽命。在使用中,需要根據(jù)土質(zhì)的不同選擇適合的擴(kuò)孔鉆具,不能千篇一律的只用一種形式的擴(kuò)孔鉆具。第五節(jié) 旋轉(zhuǎn)接頭該接頭的主要作用是將鉆機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使其隨帶的后續(xù)物品不能同樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因?yàn)?,無論多大噸位的鉆機(jī),都不可能將后面拖帶的鉆桿及(或)管道等一起轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)使用的鉆具不同,旋轉(zhuǎn)接頭分為以下兩種形式:1.在回?cái)U(kuò)器上帶有旋轉(zhuǎn)裝置;2.另外采用專門的旋轉(zhuǎn)接頭(如圖2-17、2-18)。 圖2-17 帶有旋轉(zhuǎn)裝置的回?cái)U(kuò)器圖 2-18專門的旋轉(zhuǎn)接頭在使用時(shí),需要定期檢查是否有損壞,旋轉(zhuǎn)部分能否正常工作,按照生產(chǎn)廠家的要求進(jìn)行潤滑注入潤滑脂。第六節(jié) 連接(回拉)裝置要確保管線成功回拉,必須選擇合適的回拉裝置。下列裝置是HDD領(lǐng)域中最為普遍的回拉裝置(拉引器):圖2-19l 中國式網(wǎng)套拉索:普遍用于鋪設(shè)直埋公用管線,如同軸電纜、銅電話線和小直徑剛性管線如PVC管和鋼管。l 螺紋旋入式管線回拉器:普遍用于規(guī)格為2到5厘米直徑范圍的套管和聚乙烯管的回拉。l 聚乙烯管(PE)回拉器:用于鋪設(shè)規(guī)格為5到15厘米直徑范圍的PE管。l 多管線回拉器:是一種在單流線型管線中同時(shí)鋪設(shè)12、16或更多套管的裝置。通常與螺紋旋入式管線回拉器聯(lián)合使用。l 拉索:一端共用一個(gè)連接位置,另一端采用不同長度的拉索與待鋪設(shè)的多條公用管線連接,使它們的連接點(diǎn)錯(cuò)開。連接(回拖)裝置是用來在回拖被敷設(shè)管線時(shí)連接管線與回?cái)U(kuò)器使用的。根據(jù)管線材料的不同,可以選擇相應(yīng)的回拖連接件。1. 網(wǎng)套型:網(wǎng)套型(圖2-20)主要使用在小口徑(150mm)塑料管上,它們采用鋼絲編織成像一張魚網(wǎng)一樣。開口處套入塑料管,然后收緊并且用鋼絲牢牢捆扎。實(shí)際回拉過程中,由于鋼絲捆扎和網(wǎng)套與塑料管的摩擦力的作用,使塑料管可以隨著鉆桿的回收而被拉進(jìn)孔道中。網(wǎng)套型連接(回拖)件具有簡便易用的特點(diǎn),可以根據(jù)要求進(jìn)行單根或多根管道的回拉。圖2-202. 膨脹型:這種類型的連接(回拖)裝置可以進(jìn)行較大的塑料管回拉,每種規(guī)格可以在一定的管徑范圍內(nèi)使用。它的特點(diǎn)是,與管道的連接采用了能夠膨脹的零件。安裝時(shí),必須將膨脹部分的尖齒嵌入管壁中,適合在厚壁塑料管上使用,但是安裝的過程比較復(fù)雜。分為三瓣,上面有尖銳的齒圖 2-213. 旋塞型:這類連接(回拖)裝置(圖2-22)與膨脹型有些類似。使用時(shí)必須選擇與管徑相適宜的規(guī)格。只要將這類裝置用力旋進(jìn)管道內(nèi)孔(像擰螺絲釘一樣)就能進(jìn)行回拉管線。圖 2-224. 自制:上面三種形式的連接(回拖)裝置一般用在200mm的塑料管上。如果需要在200mm的塑料管或鋼管上使用連接(回拖)裝置,一般采用自行設(shè)計(jì)加工的。其主要原則是,前部是必須是錐型(參考圖2-23示意圖),這樣在回拉時(shí)會(huì)減少對(duì)管道的阻力。圖 2-23 自制連接(回拖)接頭三、鉆機(jī)操作步驟及注意事項(xiàng)1. 鉆機(jī)操作步驟a. 安全人身安全: 應(yīng)設(shè)置工作警戒區(qū)域,不允許無關(guān)的人員進(jìn)入并接觸設(shè)備。 穿戴合適的安全防護(hù)品。 在有酒精或藥品影響的時(shí)候,不得操作設(shè)備。 液壓油、鉆進(jìn)液和沖洗系統(tǒng)是高壓的。經(jīng)常檢查所有的管線和接頭是否處于良好狀態(tài)。 蓄電池酸性電解液引起嚴(yán)重灼傷。 在調(diào)整或維護(hù)設(shè)備時(shí),應(yīng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)并取下鑰匙,掛上提醒指示牌。 確信設(shè)備已冷卻下來再進(jìn)行維修。 設(shè)備調(diào)遷時(shí),起重臂或被吊起的設(shè)備下不得站人。15米外放置安全標(biāo)記。在運(yùn)輸途中,不要不允許有人坐在操作座椅上。設(shè)備安全: 在已有預(yù)埋公共管線的區(qū)域附近鉆進(jìn)時(shí),必須保護(hù)和避免傷及它們。這些公共管線包括:動(dòng)力電纜線、天然氣(煤氣)管道、自來水管、污水管、電信電纜(光纜)、有線電視電纜等。必要時(shí),需對(duì)它們進(jìn)行暴露式開挖檢查。 設(shè)備上不同的安全標(biāo)記表示著可能會(huì)產(chǎn)生不同程度的危險(xiǎn)情況。禁止將安全標(biāo)記拆除、移位、更換。 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前,必須進(jìn)行每日例查。 在進(jìn)行工作前,必須啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)熱液壓系統(tǒng),預(yù)熱時(shí)間:10至30分鐘(根據(jù)環(huán)境溫度具體確定)。 設(shè)備運(yùn)行時(shí),推拉力、扭矩不得超過設(shè)備規(guī)定極限。 鉆進(jìn)/回拖時(shí),嚴(yán)禁鉆桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 停機(jī)后,撥動(dòng)各控制健,使機(jī)器卸壓;打開各部位排水閥,排放積水(冬季需加防凍液)。b. 操作步驟1.機(jī)到達(dá)現(xiàn)場后,按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆機(jī)定位;2.作為施工現(xiàn)場工作安排的一部分,必須將接地桿插進(jìn)地下,并和鉆機(jī)連接,使鉆機(jī)在遭電擊時(shí)被接地。萬一發(fā)生電擊,接地桿和接地電纜將以最快的速度把電流通過錨樁導(dǎo)入大地;3.準(zhǔn)備好控向儀、泥漿等工具及材料。c. 導(dǎo)向鉆進(jìn)1.按照控向儀的要求標(biāo)定儀器;2.加裝鉆桿,與鉆鋌和鉆頭體連接;3.試驗(yàn)?zāi)酀{是否能夠正常輸送;4.第一根鉆桿保持直線鉆進(jìn)(可以保護(hù)鉆桿);5.通知控向員對(duì)鉆頭體進(jìn)行定位;6.繼續(xù)加裝鉆桿;7.根據(jù)設(shè)計(jì)要求和控向員定位的情況決定是否需要調(diào)整鉆頭體的位置,如果需要調(diào)整,就采用推進(jìn)方式進(jìn)行調(diào)整;8.重復(fù)(5)、(6)兩個(gè)步驟,直至導(dǎo)向孔完成;9.在全部工作過程中,隨時(shí)檢查控向儀上信號(hào)棒的工作溫度情況,防止燒壞信號(hào)棒;d. 回?cái)U(kuò)1.根據(jù)需要敷設(shè)的管道直徑選擇適合的回?cái)U(kuò)器,一般應(yīng)該是被敷設(shè)管道的1.5倍;2.根據(jù)土質(zhì)和經(jīng)驗(yàn),決定是多次回?cái)U(kuò)(建議主要采用的方法),還是一次回?cái)U(kuò)并回拖管道;3.連接鉆桿和回?cái)U(kuò)器,在回?cái)U(kuò)器后面必須連接下次回?cái)U(kuò)需要使用的鉆桿;4.試驗(yàn)?zāi)酀{是否能夠正常輸送;5.先旋轉(zhuǎn)鉆桿和回?cái)U(kuò)器,然后慢慢回拉,在回?cái)U(kuò)器進(jìn)入土層后,也必須緩慢回拉,以便保證泥漿的回流暢通;6.遇到鉆桿接頭,應(yīng)該拆卸鉆桿。在此過程中,不能松開定虎鉗,防止由于受到重力的影響鉆桿滑出;7.重復(fù)(5)、(6)兩個(gè)步驟直至全部回?cái)U(kuò)完成;8.繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的回?cái)U(kuò),步驟同上;9.記錄每根鉆桿的工作參數(shù):推拉力、扭矩、泥漿壓力,為改變泥漿配方提供依據(jù),以及積累數(shù)據(jù)以便分析事故。e. 回拉敷設(shè)管道1.對(duì)分段的管道必須先焊接好,保證焊縫能夠承受定向鉆的拉力;2.采用標(biāo)準(zhǔn)和自制的管道封頭封閉管頭;3.將管道與回?cái)U(kuò)器連接;4.試驗(yàn)?zāi)酀{輸送是否正常;5.開始回拉管道;6.注意泥漿回流情況;7.記錄每根鉆桿的工作參數(shù):推拉力、扭矩、泥漿壓力,為改變泥漿配方提供依據(jù),以及積累數(shù)據(jù)以便分析事故;8.結(jié)束后,按照規(guī)定清理現(xiàn)場,移走設(shè)備??叵騼x工作原理及使用第一節(jié)、安全注意事項(xiàng)鉆頭在沙地、沙礫層或石塊上鉆進(jìn)時(shí),傳感器周圍如果沒有足夠泥漿流動(dòng),會(huì)產(chǎn)生摩擦熱,持續(xù)過熱會(huì)造成顯示的深度讀數(shù)不準(zhǔn),而且可能造成傳感器的永久性損壞。信號(hào)接收器不能防爆,不應(yīng)靠近可燃物或爆炸物使用。每次鉆進(jìn)工作開始之前,都要檢查控向系統(tǒng),確認(rèn)其操作正常,檢查鉆頭定位和定向信息是否正確,以及鉆頭內(nèi)的傳感器是否提供正確的鉆頭深度、傾角和面向角信息。只有在以下情況下鉆探,深度讀數(shù)才是準(zhǔn)確的: 接收器校準(zhǔn)準(zhǔn)確。檢查校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性,以便接收器正確顯示深度讀數(shù)。 鉆頭定位精確。接收器正對(duì)地下鉆進(jìn)工具中的傳感器,并且與傳感器平行。 接收器的設(shè)置正確。 在鉆進(jìn)時(shí)準(zhǔn)確并且正確定位和跟蹤鉆頭。 接收器保持水平。信號(hào)干擾會(huì)造成測量的深度讀數(shù)不準(zhǔn)確,失去傾角、面向角讀數(shù)或傳感器定位、定向信息。鉆進(jìn)之前定位操作人員應(yīng)進(jìn)行電子干擾檢查。 干擾源包括:交通信號(hào)線路、有線電視、輸電線、光纖跟蹤線、金屬構(gòu)造物、陰極保護(hù)、傳送塔臺(tái)、射頻。 在附近便用相同頻率的其它信號(hào)源可能也會(huì)干擾遠(yuǎn)程顯示器的操作,例如:使用無線群呼系統(tǒng)的租車、其它定向鉆進(jìn)定位設(shè)備等。仔細(xì)閱讀控向系統(tǒng)的操作手冊(cè),以確實(shí)了解如何正確操作控向系統(tǒng)來獲得準(zhǔn)確的深度、傾角、面向角和定位點(diǎn)。每次鉆進(jìn)工作開始之前,將傳感器放入鉆頭內(nèi)測試控向系統(tǒng),以確定其運(yùn)作正常。鉆進(jìn)時(shí)如果使用超聲波功能,要定期測試系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。在停止鉆進(jìn)一段時(shí)間后,務(wù)必要測試校準(zhǔn)。測試系統(tǒng)是否受到工作場所的信號(hào)干擾。背景噪音必須低于150,而在進(jìn)行任何定位操作時(shí),信號(hào)強(qiáng)度必須要高于背景噪音至少250點(diǎn)。第二節(jié)、定位工作原理1. 傳感器信號(hào)波形理解傳感器電磁信號(hào)的一些基本概念以及接收器天線收發(fā)信號(hào)的方式是很重要的。傳感器的信號(hào)場是橢圓形。橢圓形信號(hào)場和DigiTrak接收器獨(dú)特的“X”形天線結(jié)構(gòu)共同作用,用三個(gè)特殊位置定位傳感器,而不僅僅是用最強(qiáng)/最高信號(hào)進(jìn)行定位。傳感器的電磁場由許多磁力線組成。定位時(shí), 您就走進(jìn)了磁場,接收器天線會(huì)從這些磁力線中讀取信號(hào)。2.天線結(jié)構(gòu)DigiTrak接收器共有三個(gè)天線??拷邮掌鞯撞坑幸桓炀€,用來接收傳感器的傾角、面向角讀數(shù)、電池以及溫度狀況信息。顯示窗口下面是“X”結(jié)構(gòu)的“定位天線”,其中的一根天線被稱作負(fù)號(hào)(“一”)天線,另一根天線被稱作正號(hào)(“十”)天線。兩根天線互相垂直,它們和DigiTrak接收器所放置的地面都是呈45夾角。如上所述,天線“吸收”的磁力線越多,“可讀的”信號(hào)所占的百分比也就越高。每根天線接收磁力線的功能各不相同。接收器處理信息后,向操作人員提供傳感器的全部信號(hào)場強(qiáng)度的測量結(jié)果,而不像傳統(tǒng)的電纜定位器那樣,只提供部分信號(hào)場強(qiáng)度的測量結(jié)果。3.信號(hào)接收要理解天線如何“讀取”這些磁力線,可以把磁力線想象成水流,天線想象成管道。如果水流和管道平行,所有的水都會(huì)流過管道。如果把管道旋轉(zhuǎn)90,使之和水流垂直,水就不能流入管道。磁力線和天線也是同樣的道理。當(dāng)它們互相平行時(shí),天線可以讀取所有磁力線,互相垂直則不能讀取。4.前向負(fù)定位點(diǎn)和后向負(fù)定位點(diǎn)如果磁力線是直立穿過兩根天線, 每根天線會(huì)各讀取信號(hào)的50(如圖所示)。有兩個(gè)位置會(huì)發(fā)生這種情況:一個(gè)是傳感器后方的后向負(fù)定位點(diǎn)(FNLP),另一個(gè)是傳感器前方的前向 負(fù)定位點(diǎn)(RNLP)。這兩個(gè)點(diǎn)都特殊,與傳感器的信號(hào)強(qiáng)度無關(guān)。RNLP點(diǎn)和FNLP點(diǎn)對(duì)傳感器的準(zhǔn)確定位都很重要,但FNLP點(diǎn)比較常用。FNLP點(diǎn)也用于防止過度操作。5.傳感器上方的正定位線如果磁力線是水平穿過兩根天線,每根天線會(huì)各讀取該點(diǎn)磁場強(qiáng)度的50。這個(gè)位置是在傳感器正上方,稱為正定位線(PLL)。傳感器在PLL線下方的橫向準(zhǔn)確定位可以用FNLP點(diǎn)或RNLP點(diǎn)確定,或者通過查找高峰信號(hào)來定位。但是,不鼓勵(lì)用高峰信號(hào)來定位地下傳感器,這是因?yàn)樗菀资軡撛诘母蓴_源干擾。第三節(jié)、Mark一、概述DigiTrak定位系統(tǒng)是在水平定向鉆進(jìn)工程中,用來定位和跟蹤鉆頭中的傳感器。主要包括以下所描述的接收器、傳感器、遠(yuǎn)程顯示器以及電池充電器。DigiTrak系統(tǒng)基本設(shè)備:接收器一一接收器從傳感器接收信號(hào),并且在處理后顯示傳感器的狀況(面向角、傾角、深度/距離、預(yù)測深度、電池以及溫度狀況)。它可以把信息傳送到鉆機(jī)上的遠(yuǎn)程顯示器。傳感器一一亦稱為探頭、信標(biāo)或信號(hào)棒,傳感器放在鉆進(jìn)工具/殼體中,向接收器發(fā)送信號(hào)。接收器顯示深度/距離、信號(hào)強(qiáng)度、傾角、面向角、電池以及溫度狀況。傳感器是用堿性高能電池供電。遠(yuǎn)程顯示器一一通過遠(yuǎn)程顯示器,鉆進(jìn)人員能夠看到傳感器的傾角、面向角、深度、預(yù)測深度以及溫度狀況,在不能行走跟蹤的情況下還能夠用它來遙控。電池充電器一一電池充電器用來對(duì)鎳鎘蓄電池組迸行充電和調(diào)整??梢允褂弥绷骰蚪涣麟娫?。電纜或地磁傳感器系統(tǒng)一一電纜傳感器系統(tǒng)是選用的加深定位系統(tǒng),適用于鉆孔路徑深度超過15米,其長度需要若干天才能完成,而且位于無法行走跟蹤的區(qū)域和/或高頻干擾區(qū)域。二、基本操作及定義扳機(jī)的點(diǎn)擊/按住一一接收器把手下的扳機(jī)可以點(diǎn)擊(按住后在半秒鐘內(nèi)立即放開)或按住。這兩個(gè)動(dòng)作有不同的效果,用于不同的操作過程。校準(zhǔn)一一在第一次使用時(shí)需要校準(zhǔn),改變以下任一設(shè)備時(shí)也要校準(zhǔn):傳感器、接收器或鉆頭體。無需每天校準(zhǔn);但在每次開始鉆進(jìn)工作前,用卷尺核對(duì)距離讀數(shù),用這一萬法核實(shí)系統(tǒng)的準(zhǔn)確情況。超聲波距離/地上測量高度一一超聲波距離或地上測量高度是指接收器和地面之間的距離。用接收器底部的兩個(gè)超聲波轉(zhuǎn)換器測量該距離。深度與距離一一扳機(jī)沒有按住時(shí),除非接收器在傳感器射程外,否則接收器底部窗口會(huì)顯示接收器到傳感器的距離。一但接收器打開并且校準(zhǔn)后,便無需等待深度讀數(shù),因?yàn)榻邮掌鲿?huì)持續(xù)測量距離。當(dāng)接收器位于傳感器正上方時(shí),其底部窗口所顯示的是深度信息。如果接收器沒有位于傳感器正上方,底部窗口所顯示的數(shù)字則是“斜線”距離。預(yù)測深度一一如果按住扳機(jī),底部窗口會(huì)顯示預(yù)測探度,這時(shí)只有當(dāng)接收器處于前向負(fù)定位點(diǎn)(FNLP)時(shí),讀數(shù)才是準(zhǔn)確的。預(yù)測深度會(huì)在底部窗口以數(shù)字和一個(gè)實(shí)心波浪符號(hào)()閃爍顯示。操作檢驗(yàn)一一鉆探前以及操作中,有必要做以下檢查:正確校準(zhǔn)、正確設(shè)定超聲波測量、電池電源狀況、傳感器溫度以及信號(hào)干擾問題。定位一一查找定位地下傳感器;定位時(shí)將接收器把手下面的扳機(jī)按住,左上角窗口會(huì)顯示信號(hào)強(qiáng)度。操作人員有計(jì)劃地按照傳感器傳送的信號(hào)來建立FNLP點(diǎn)和后向負(fù)定位點(diǎn)(RNLP),這些定位點(diǎn)會(huì)指引操作人員找到傳感器的位置。跟蹤一一接收器自動(dòng)“跟蹤”并顯示傳感器的方位(傾角/面向角)和距離。查看信息時(shí),不需要按扳機(jī)或執(zhí)行任何其它步驟。三、接收器接收器是手持式設(shè)備,用于定位和跟蹤傳感器。 它接收傳感器傳送的信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后顯示以下信息:傾角、面向角、深度/距離、預(yù)測深度、溫度和電池狀況。顯示窗口位于接收器頂部。 每個(gè)顯示窗口旁邊的符號(hào)或圖標(biāo)是用來幫助您確定該窗口的功能(參閱下頁上方的表格)。窗口下的圖標(biāo)代表傳感器的傾角、面向角、深度/距離,當(dāng)扳機(jī)彈起時(shí),扳機(jī)向下圖標(biāo)旁邊的窗口會(huì)顯示這些參數(shù)。扳機(jī)按住時(shí)(扳機(jī)向上圖標(biāo)) ,左上角窗口將顯示信號(hào)強(qiáng)度,而右上角窗口將顯示溫度。注意:預(yù)測深度圖標(biāo)在底部窗口下面。當(dāng)扳機(jī)按住,而接收器定位于前向負(fù)定位點(diǎn)(FNLP)時(shí),該點(diǎn)上的傳感器預(yù)測深度會(huì)顯示在底部窗口中。預(yù)測深度值會(huì)快速閃爍顯示,同時(shí)在底部窗口上顯示一個(gè)實(shí)心高亮度的波浪號(hào)(),用來區(qū)分預(yù)測深度和深度顯示值。注意:如果扳機(jī)在FNLP點(diǎn)之外的其它點(diǎn)上按住,預(yù)測顯示的深度無效。四、傳感器過熱聲音警報(bào)傳感器過熱時(shí),接收器會(huì)發(fā)出一系列聲音數(shù)量逐漸增多的警報(bào)信號(hào),信號(hào)如下所示:溫度范圍警報(bào)信號(hào)14以及14以下沒有聲音或視覺上的警報(bào)信號(hào)。1535每升高4會(huì)發(fā)出一個(gè)雙音警報(bào)。345每升高4會(huì)發(fā)出兩個(gè)雙音警報(bào)。4560每升高4會(huì)發(fā)出三個(gè)雙音警報(bào)。60以及60以上會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)聲(兩個(gè)長音),底部窗口會(huì)閃爍;當(dāng)傳感器在溫度約為80時(shí)會(huì)關(guān)閉,并且可能會(huì)出現(xiàn)“1999”字樣。五、校準(zhǔn)接收機(jī)校準(zhǔn)的方法有兩種:單點(diǎn)校準(zhǔn)和雙點(diǎn)校準(zhǔn)。單點(diǎn)校準(zhǔn)把裝在鉆頭內(nèi)的傳感器和接收器按照以下方法平行相距3米。雙點(diǎn)校準(zhǔn)通常是當(dāng)傳感器位于地底下無法單點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。首次使用前以及下列情況下必須校準(zhǔn):傳感器改變;接收器改變;鉆頭體改變。以下情況不能校準(zhǔn):3米內(nèi)有金屬構(gòu)造物,如鋼管、鐵絲網(wǎng)、金屬線、施工設(shè)備或汽車;接收器在鋼筋或地下公用設(shè)施管線上面;接收器附近電子干擾太多;鉆頭內(nèi)沒有安裝傳感器;傳感器沒有打開。單點(diǎn)校準(zhǔn)過程1.確定沒有干擾。確定在接收器量程范圍內(nèi)沒有其它同樣通電的傳感器。2.將鉆頭體內(nèi)工作中的傳感器放在平地上。3.接收器啟動(dòng)完畢后,把它放在距離殼體正好3米的地方,如簡圖所示(必須用卷尺準(zhǔn)確測量鉆頭體內(nèi)部邊緣到接收器內(nèi)部邊緣的距離)。按住扳機(jī)直到確認(rèn)信號(hào)穩(wěn)定后放開,注意信號(hào)強(qiáng)度讀數(shù)。信號(hào)強(qiáng)度必須至少為250點(diǎn)才能達(dá)到正確校準(zhǔn)。如果讀數(shù)小于250點(diǎn),那么傳感器可能有故障。4.點(diǎn)擊扳機(jī)一次。5.接收器將發(fā)出嘩響。接收機(jī)響時(shí)按住按扳機(jī)。6.繼續(xù)按住扳機(jī),并且注視底部窗口所顯示的倒數(shù)計(jì)時(shí)讀數(shù)(從5到0)。倒數(shù)時(shí)會(huì)發(fā)出碉瞅聲。7.倒數(shù)計(jì)時(shí)讀數(shù)為0時(shí),放開扳機(jī)。8.校準(zhǔn)成功時(shí)會(huì)發(fā)出三次短促的嘩響。若發(fā)出兩個(gè)長音則表示校準(zhǔn)無效,可能是從傳感器來的信號(hào)不當(dāng)或者信號(hào)干擾所致。9.在底部窗口上會(huì)顯示297厘米(5厘米)。10.同步驟3,用卷尺測量準(zhǔn)確位置,把接收器分別移動(dòng)到至少兩個(gè)不同的地方(例如,152厘米處和610厘米處),并確認(rèn)深度/距離讀數(shù)正確。檢查顯示的鉆進(jìn)深度是否準(zhǔn)確。11.記錄信號(hào)強(qiáng)度以便稍后需要。確認(rèn)校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性確認(rèn)校準(zhǔn)時(shí),用卷尺測量地上鉆頭內(nèi)的傳感器。把接收器和鉆頭體多次平行放置,每次相隔距離都耍準(zhǔn)確測量,檢查在底部窗口上顯示的距離讀數(shù)和卷尺測量的距離是否相符。如果誤差很大(大于士5),那么就需要重新校準(zhǔn)。深度較淺時(shí)(3米)地下傳感器的校準(zhǔn)當(dāng)傳感器在小于3米的地下深度時(shí),如果需要重新校準(zhǔn),可以進(jìn)行修正的單點(diǎn)校準(zhǔn)過程。不過您必須要知道3米處鉆頭體內(nèi)傳感器的信號(hào)強(qiáng)度(第一次單點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí),您必須要隨時(shí)注意3米處的信號(hào)強(qiáng)度值) 。當(dāng)傳感器位于地面下時(shí)(深度小于3米),把接收器和傳感器平行放置,使這個(gè)距離的信號(hào)強(qiáng)度和最近一次在3米距離的單點(diǎn)校準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度相同。要做到這一點(diǎn),只要按住扳機(jī),并且將接收器移開或靠近傳感器,直到看到的信號(hào)強(qiáng)度讀數(shù)(顯示在左上角窗口)等于在3米距離的校準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度為止。把接收器放在地上,繼續(xù)完成單點(diǎn)校準(zhǔn)過程。但是,如果傳感器深度大于3米,就有必要進(jìn)行雙點(diǎn)校準(zhǔn)。例如:如果記錄的最近一次在3米距離單點(diǎn)校準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度是560,使接收器相對(duì)傳感器平行移動(dòng),直到信號(hào)強(qiáng)度讀數(shù)為560為止,然后完成單點(diǎn)校準(zhǔn)過程。請(qǐng)記住,鉆進(jìn)深度大于3米時(shí)不能進(jìn)行該校準(zhǔn)過程。這時(shí)必須進(jìn)行雙點(diǎn)校準(zhǔn);如果有多余的傳感器,也可以在信號(hào)強(qiáng)度為560點(diǎn)(或3米距離處的其它信號(hào)強(qiáng)度值)的距離處校準(zhǔn)該傳感器,然后用位于地面下的同一只傳感器繼續(xù)鉆進(jìn)。進(jìn)行修正校準(zhǔn)過程時(shí),我們足假設(shè)地下傳感器仍然在以和最近一次單點(diǎn)校準(zhǔn)相同的信號(hào)強(qiáng)度工作。如果傳感器已經(jīng)損壞或過熱,那么該修正過程便不可靠。用深度天線鉛垂線標(biāo)記定位點(diǎn)耍準(zhǔn)確標(biāo)記前向負(fù)定位點(diǎn)(FNLP)、后向負(fù)定位點(diǎn)(RNLP)以及正定位線 (PLL) ,必須用垂直軸(鉛垂線)穿過顯示窗口中心,把深度/定位天線平分 (參閱右邊的簡圖)。垂直軸和地面的交點(diǎn)是所要標(biāo)記的位置。鉛垂線也可當(dāng)作確認(rèn)FNLP點(diǎn)和RNLP點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)接收器的軸。六、傳感器傳感器 (又稱作探頭、信標(biāo)或信號(hào)棒)是一種用無線電頻率發(fā)射電磁信號(hào)的裝置,裝配在鉆頭體內(nèi)。它傳送有關(guān)其定位以及方向的信息。傳感器發(fā)射信號(hào),接收器“聽到”后進(jìn)行轉(zhuǎn)換,把有關(guān)信息顯示在窗口上。傳感器的量程取決于其類型。注意:任何傳感器和任何接收器配套使用時(shí),其量程都取決于工作地點(diǎn)的干擾源數(shù)量。干擾源增多時(shí),量程會(huì)減小。傳感器是怎樣工作的傳感器會(huì)發(fā)出兩種頻率共計(jì)為33千赫的信號(hào)。一種是深度信號(hào)或信號(hào)強(qiáng)度,另一種是傾角、面向角、電池以及溫度狀況信號(hào)。傾角/面向角信號(hào)的頻率比深度信號(hào)的大,有時(shí)更容易受干擾源干擾。放開扳機(jī)后,檢查傳感器是否正在向接收器傳送適當(dāng)?shù)膬A角和面向角信息一一在接收器的左上角窗口上會(huì)每隔2.5秒鐘閃爍顯示一個(gè)波浪號(hào)()。務(wù)必要等到連續(xù)兩個(gè)波浪號(hào)所顯示的傾角和面向角信息都相同,再根據(jù)這些信息下達(dá)任何操作指令。等待一段時(shí)間,確保能夠確認(rèn)讀數(shù)的準(zhǔn)確性。傳感器到達(dá)最大量程時(shí),波浪號(hào)顯示速度會(huì)低于2.5秒鐘。放開扳機(jī)時(shí),在接收器的左上角窗口會(huì)以1的傾角增量顯示傳感器傾角。接收器的扳機(jī)放開時(shí),在右上角窗口會(huì)以112之間的一個(gè)整數(shù)顯示傳感器的面向角。這些整數(shù)和鐘表的時(shí)針位置相對(duì)應(yīng)。在 12點(diǎn)鐘方位,傳感器是以指引槽在上的位置定向。鉆頭的錐面或平面應(yīng)指向這個(gè)位置。七、接收器自檢Mark接收器能夠完成自檢診斷以確定其工作是否正常。自檢必須在沒有傳感器和干擾的環(huán)境中進(jìn)行。在啟動(dòng)時(shí)按照規(guī)定順序點(diǎn)擊扳機(jī)就可進(jìn)行自檢。1. 把完全充電后的電池放入接收器,然后點(diǎn)擊扳機(jī)一次。2. 在發(fā)出聲響時(shí),快速點(diǎn)擊扳機(jī)3次(觀察在底部窗口上顯示的數(shù)字3)。自檢大約進(jìn)行15秒針。3. 如果沒有發(fā)現(xiàn)問題,接收器會(huì)發(fā)出三個(gè)單音,然后關(guān)閉。4. 如果檢測到問題,接收器會(huì)在左上角窗口上顯示錯(cuò)誤代碼,同時(shí)發(fā)出兩個(gè)長音。5. 錯(cuò)誤代碼“001”表示背景噪音大,把接收器移動(dòng)到?jīng)]有信號(hào)干擾的地方再次自檢。a.接收器平衡檢查如果看上去接收器始終有向左或向右的誤差,可能是接收器的天線沒有平衡。如果只用信號(hào)強(qiáng)度定位傳感器或者附近有干擾源,也可能發(fā)現(xiàn)傳感器向左或向右誤差更大。通常應(yīng)該同時(shí)用前向負(fù)定位點(diǎn)和后向負(fù)定位點(diǎn)來定位傳感器(深度和左/右位置),而不僅僅是用高峰信號(hào)定位。要確定接收器的天線是否平衡,可以進(jìn)行以下檢驗(yàn):1.把傳感器放在地上,向前(或向后)走33.7米,并且向軸線的左邊或右邊移動(dòng)一段距離,軸線從傳感器的兩側(cè)向外延伸,如圖所示。2.手持接收器使其垂直于傳感器,并且按住扳機(jī)。3.走近軸線,觀察在左上角窗口上所顯示的加號(hào)(“”),記下它變?yōu)闇p號(hào)(“一”)時(shí)的位置。4. 繼續(xù)向前走過軸線,停下并且將接收器掉轉(zhuǎn)180度,轉(zhuǎn)向相反方向。走回軸線,找到加號(hào)(“”)變?yōu)闇p號(hào)(“”)時(shí)的位置。5.這兩個(gè)位置應(yīng)是同一位置,并且都在軸線上。b.接收器增益檢驗(yàn)另一個(gè)確認(rèn)接收器顯示的深度信息是否正確的檢驗(yàn)是增益檢驗(yàn)。它檢查接收器的深度比例換算系統(tǒng),與較早的“移動(dòng)電話”的增益相似。進(jìn)行增益檢驗(yàn)需要一根工作的傳感器,一把卷尺以及要檢驗(yàn)的接收器。1.依照準(zhǔn)備單點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)的步驟,將卷尺從傳感器側(cè)邊(鉆頭的內(nèi)側(cè)或外側(cè))拉出。卷尺的長度應(yīng)超出傳感器的最大量程范圍。2.將接收器和傳感器平行放置,相距1.5米,記下深度值 (不要按住扳機(jī))。3.將接收器移開到3米的距離,記下深度值。4.繼續(xù)檢查,接收器遠(yuǎn)離傳感器的距離每增加1.5米就檢查一次深度讀數(shù),直到達(dá)到最大量程為止(在底部窗口上會(huì)顯示“1999”字樣)。5.最后一步是把接收器移近傳感器,每次同樣移動(dòng)1.5米,檢驗(yàn)深度讀數(shù)是否相符。不管接收器是移近傳感器還足遠(yuǎn)離傳感器,距離每增加1.5米,其深度讀數(shù)應(yīng)該相同。c.傳感器檢驗(yàn)溫度指示器一一確定傳感器前端的溫度指示器(溫度點(diǎn))為白色。如果溫度點(diǎn)從白色變?yōu)楹谏?,表示傳感器所接觸到的溫度已經(jīng)超過104。暴露于高溫下可能會(huì)影響傳感器的操作。傳感器過熱時(shí)可能看上去工作正常;但是所傳送的信息可能不可靠。水分一一確定電池盒內(nèi)沒有水分,而且盒內(nèi)的彈簧不是呈永久壓縮狀態(tài)。有缺陷的傳感器一一打開傳感器和接收器,按住扳機(jī)的同時(shí)將傳感器靠近接收器放下(傳感器較長的一邊和接收器較長的一邊平行并放)。如果在左上角窗口上顯示的讀數(shù)小于999,在底部窗口上顯示的讀數(shù)小于000,那么很可能是傳感器的天線斷了,需要換一個(gè)新的傳感器。信號(hào)強(qiáng)度一一檢驗(yàn)不同距離處信號(hào)強(qiáng)度是否適當(dāng)。信號(hào)強(qiáng)度表示傳感器的功率輸出。耍檢驗(yàn)信號(hào)強(qiáng)度時(shí),按住扳機(jī),在不同距離處平行放置接收器和傳感器(放在鉆頭體里)。如果傳感器的值在下表數(shù)值的60點(diǎn)內(nèi),便可視為滿足規(guī)格要求 (在這里允許有正負(fù)值的差異,是因?yàn)槭褂貌煌N類的鉆頭體,可能會(huì)影響穿過鉆頭體開孔的信號(hào)量)。距 離傳感器 顏色1.5米3米4.5米6米9米藍(lán)色600420黃色74056045538

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