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非開挖（非開挖鉆桿）鋪管的關鍵技術在于導向鉆孔軌道的準確操控，確保避開原有地下管線及障礙物，按規(guī)劃道路準確、順利地鋪管。它的根本過程是：選用領先的導向探測儀對地下鉆頭的前后傾角、深度、導向板面向角等進行丈量，依據(jù)丈量結(jié)果人為預訂其導進方向，并不斷地調(diào)整鉆頭面角進行推動或持續(xù)鉆進。其間，“人為預訂”是憑操作經(jīng)歷來進行的，依托操作者判別和調(diào)整前進方向，這就使導向精度和速度下降。一旦發(fā)現(xiàn)當時鉆出的孔段軌道與理想軌道有區(qū)別時，退回從頭校，因為在先期的鉆進過程中，舊孔軌道周圍環(huán)境在高壓泥漿液的強力沖刷下已變得松懈，再想靠導向板的推動來改變方向校對出新軌道孔就較為困難了，通常要退回很大的量才干校對過來，而且回程量也只要靠經(jīng)歷來操控。因而，在導向鉆進時老是期望能夠預先知道按操作操控所能得到的地下軌道，最好是在規(guī)劃好鉆進軌道時就有一套操作操控程序。對此，進行非開挖（非開挖鉆具）導向鉆進軌道的研討是十分必要的。

一、幾何聯(lián)系的樹立

在導向鉆進過程中，鉆頭以反轉(zhuǎn)鉆進和只推動兩種方法運動。反轉(zhuǎn)鉆進時，其方向不發(fā)生改變，軌道線為直線；推動時，其方向會按必定的規(guī)則改變，軌道力地下空間曲線。這么整個鉆孔軌道由若干段直線和弧線組成。因而，導向鉆進軌道的根底是空間解析幾何，有必要按照有關線、面、角的數(shù)學界說來表達鉆孔軌道操控的幾個根本參數(shù)而樹立數(shù)學表達式。這兒不妨取垂直于地平面的方向為Z軸；南北方向為Y軸；東西方向為X軸。按空間解析幾何，能夠樹立或推導出以下聯(lián)系方程式。

1、鉆頭當時軸線――鉆進時鉆頭當時方向線

設m、n、p為軸的方向余弦，a、b、c為鉆頭當時的地下空間方位定標，則有鉆當時軸線方程為==①

2、鉆進方向面――垂直于地平面且通過鉆頭當時軸線的平面垂直于XY平面的方程可設為：AX+BY+D=0 ②且鉆進方向面與鉆頭當時軸線重合，則滿足鉆進方向面界說的平面方程是式①和式②的聯(lián)立解。解法向矢量，得走向面方程為：-X+Y+Z=0役

3、軌道面――鉆頭軸線與導向鉆頭導向板面法線所構(gòu)成的平面也就是以鉆進方向面為開始，繞鉆頭軸線轉(zhuǎn)必定視點θ所形成的平面。因該面通過點(a，b，c)，所以可設其方程為：A1(x-a)+B1(y-b)+C1(z-c)=0 ④  

4.鉆頭面向角――鉆進方向面與軌道面之間夾角θ由鉆進方向面方程③和軌道面方程④可得這兩個平面的夾角，即鉆頭面向角方程為：

cosθ＝⑤因軌道面通過鉆頭軸線，則有：

A1m＋B1n＋C1p＝0 ⑥  

A1A＋B1B＋C1C＝0 ⑦  

因而，若已知鉆頭面向角θ，則聯(lián)立⑤、⑥、⑦三式可解得軌道面方程中的參數(shù)A1、B1、C1。

導向鉆進的幾何學本質(zhì)是：在鉆頭當時軸線所斷定的鉆進方向面根底上，調(diào)整鉆頭面向角后，得到新的鉆進軌道面，在新軌道面上鉆頭以必定的造斜強度給出新的弧形軌道線。用每單位長度鉆進量后鉆頭軸線在軌道面上的視點改變值表明造斜強度。

上述聯(lián)系的樹立，使咱們在原理上能夠核算導向鉆進在任意鉆進量時鉆頭在地下的空間方位、歪斜視點和前進方向。一起注意到核算的復雜性和工作的巨大，因而能夠編制軟件借用核算機東西處理運算疑問。

二、鉆孔軌道的操控規(guī)劃

導向鉆進的軌道規(guī)劃通常要思考三方面的請求。

1、鋪設管線的深度和水平間隔；

2、避開的地下管線和石塊等障礙物；

3、鉆進視點或出鉆視點的弧度改變操控。

例如說，在橫穿馬路鉆進施工中常見到這么的狀況：鉆機置于馬路邊緣必定間隔外，鉆機以必定的鉆進視點開孔，向下偏導向鉆進，期望通過必定長度的弧形軌道，到達鋪管規(guī)劃深度時鉆頭的方向剛好調(diào)整到水平方向，再堅持水平方向旋轉(zhuǎn)鉆進，保正鉆孔準確地從地下原有兩根管道之間的空隙中穿越。假如不進行鉆孔軌道模仿預測，沒有準確的操控方向參數(shù)，單靠人工的施工經(jīng)歷操作就很難確保施工成功，乃至形成重大事故。