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非開挖（非開挖鉆桿）鋪管的關(guān)鍵技術(shù)在于導(dǎo)向鉆孔軌道的準(zhǔn)確操控，確保避開原有地下管線及障礙物，按規(guī)劃道路準(zhǔn)確、順利地鋪管。它的根本過程是：選用領(lǐng)先的導(dǎo)向探測儀對地下鉆頭的前后傾角、深度、導(dǎo)向板面向角等進(jìn)行丈量，依據(jù)丈量結(jié)果人為預(yù)訂其導(dǎo)進(jìn)方向，并不斷地調(diào)整鉆頭面角進(jìn)行推動或持續(xù)鉆進(jìn)。其間，“人為預(yù)訂”是憑操作經(jīng)歷來進(jìn)行的，依托操作者判別和調(diào)整前進(jìn)方向，這就使導(dǎo)向精度和速度下降。一旦發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)鉆出的孔段軌道與理想軌道有區(qū)別時(shí)，退回從頭校，因?yàn)樵谙绕诘你@進(jìn)過程中，舊孔軌道周圍環(huán)境在高壓泥漿液的強(qiáng)力沖刷下已變得松懈，再想靠導(dǎo)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(dǎo)向鉆進(jìn)時(shí)老是期望能夠預(yù)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(jìn)軌道時(shí)就有一套操作操控程序。對此，進(jìn)行非開挖（非開挖鉆具）導(dǎo)向鉆進(jìn)軌道的研討是十分必要的。

一、幾何聯(lián)系的樹立

在導(dǎo)向鉆進(jìn)過程中，鉆頭以反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和只推動兩種方法運(yùn)動。反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，其方向不發(fā)生改變，軌道線為直線；推動時(shí)，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(dǎo)向鉆進(jìn)軌道的根底是空間解析幾何，有必要按照有關(guān)線、面、角的數(shù)學(xué)界說來表達(dá)鉆孔軌道操控的幾個根本參數(shù)而樹立數(shù)學(xué)表達(dá)式。這兒不妨取垂直于地平面的方向?yàn)閆軸；南北方向?yàn)閅軸；東西方向?yàn)閄軸。按空間解析幾何，能夠樹立或推導(dǎo)出以下聯(lián)系方程式。

1、鉆頭當(dāng)時(shí)軸線――鉆進(jìn)時(shí)鉆頭當(dāng)時(shí)方向線

設(shè)m、n、p為軸的方向余弦，a、b、c為鉆頭當(dāng)時(shí)的地下空間方位定標(biāo)，則有鉆當(dāng)時(shí)軸線方程為==①

2、鉆進(jìn)方向面――垂直于地平面且通過鉆頭當(dāng)時(shí)軸線的平面垂直于XY平面的方程可設(shè)為：AX+BY+D=0 ②且鉆進(jìn)方向面與鉆頭當(dāng)時(shí)軸線重合，則滿足鉆進(jìn)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(dǎo)向鉆頭導(dǎo)向板面法線所構(gòu)成的平面也就是以鉆進(jìn)方向面為開始，繞鉆頭軸線轉(zhuǎn)必定視點(diǎn)θ所形成的平面。因該面通過點(diǎn)(a，b，c)，所以可設(shè)其方程為：A1(x-a)+B1(y-b)+C1(z-c)=0 ④  

4.鉆頭面向角――鉆進(jìn)方向面與軌道面之間夾角θ由鉆進(jìn)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(dǎo)向鉆進(jìn)的幾何學(xué)本質(zhì)是：在鉆頭當(dāng)時(shí)軸線所斷定的鉆進(jìn)方向面根底上，調(diào)整鉆頭面向角后，得到新的鉆進(jìn)軌道面，在新軌道面上鉆頭以必定的造斜強(qiáng)度給出新的弧形軌道線。用每單位長度鉆進(jìn)量后鉆頭軸線在軌道面上的視點(diǎn)改變值表明造斜強(qiáng)度。

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

二、鉆孔軌道的操控規(guī)劃

導(dǎo)向鉆進(jìn)的軌道規(guī)劃通常要思考三方面的請求。

1、鋪設(shè)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(jìn)視點(diǎn)或出鉆視點(diǎn)的弧度改變操控。

例如說，在橫穿馬路鉆進(jìn)施工中常見到這么的狀況：鉆機(jī)置于馬路邊緣必定間隔外，鉆機(jī)以必定的鉆進(jìn)視點(diǎn)開孔，向下偏導(dǎo)向鉆進(jìn)，期望通過必定長度的弧形軌道，到達(dá)鋪管規(guī)劃深度時(shí)鉆頭的方向剛好調(diào)整到水平方向，再堅(jiān)持水平方向旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，保正鉆孔準(zhǔn)確地從地下原有兩根管道之間的空隙中穿越。假如不進(jìn)行鉆孔軌道模仿預(yù)測，沒有準(zhǔn)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。