水平定向钻进在城市地下管线中的应用
水平定向钻机在市政管线工程中的应用
特点， 它能 在一 定 曲率 半 径 范 围 内绕 开 障碍 物 ， 避 能
免破坏管线经过地区的生态环境， 施工速度快 ， 效率
高， 穿越 长度 长 ， 深度 深 ［ １ ］ 。
２水平钻机 的结构
大 中 小 型 水 平 定 向钻 机 的 基 本 结 构 均 包 括 主 机 、 具 、 向系统 、 浆系 统 以及 智能 辅助 系统 。 钻 导 泥
钻杆 自动 润滑 装 置 、 钳 、 固装置 、 压 系统 、 虎 锚 液 电气
系统 构 成 。 钻机 的大 小 、 号需 根据 主机 扭矩 大 小和 型
回拖 力 的大小 来 区分钻 机 。 ２２泥 浆 系统 ．
在实际工程 中可 以根据实际情况重新调整口 】 。
４１
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信 号 发射 到 钻机 的操 作 台显示 器 上 ， 以便 及 时 调整
项 施工 技 术 ， 有 导 向准 确 ， 利 环 保 ， 率 高 等 具 有 效
钻 进参 数 以控 制钻 进 。 在 穿越 河流 、 泊或 建筑 物 时 ， 湖 由于 地 面行 走 困 难 或 钻 孔深 度 太深 ， 电磁 波信 号难 以接 收 ， 须使 用 必 有线 导 向系 统 。探 头 通过 钻杆 后 接 电线 把 信 号传 给 操作 台， 由于 电线 必 须 由人 工通 过 钻杆 一 根 根搭 接 起来， 因此 有线 导 向仪 的使用 将 相 当耗 费 时间 。
２ ３导 向系统 ．
介 绍了如何应用 水平 定向钻铺设 市政 管道和 水平定向钻机 在
城 市建设 中的应 用与发展 问题 。 【 关键词】 水平定向钻机 ； 非开挖技术； 管道铺设
【 中图分类 号ｌ Ｕ８ ； ７ Ｔ １Ｕ１５
市政供水管道施工中水平定向钻进技术的应用
市政供水管道施工中水平定向钻进技术的应用摘要：本文主要论述了水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用。
通过水平定向钻进技术，可以实现在复杂地质条件下的施工、无开挖铺设长距离、大口径的供水管道以及满足布置要求等优势。
该技术不仅提高了施工效率，降低了对环境的影响，同时也适应了城市供水系统的需求。
关键词：市政供水管道；施工技术；技术应用引言市政供水管道的施工一直是一个具有挑战性的任务，特别是在复杂地质条件和繁忙的城市环境中。
传统的开挖施工方式存在着对地表的大面积开挖、受到地形和建筑物的限制等问题。
然而，随着水平定向钻进技术的发展和应用，解决了这些问题，为市政供水管道施工带来了新的解决方案。
本文将重点介绍水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用，探讨其优势和潜力。
1.水平定向钻进技术与传统技术的对比1.1传统大开挖方式弊端传统大开挖方式需要大面积的地面开挖工作，占用了大量的土地资源。
特别是在城区等空间有限的地方，大面积开挖不仅给周边交通和居民生活带来不便，还会导致交通堵塞、噪音扰民等问题。
而且，开挖过程中需要清理和处理大量的土方，对环境造成一定的破坏和污染。
其次，传统大开挖方式对地下设施的影响较大。
在施工过程中，需要拆除和迁移地下管线、电缆等设施，可能造成供电、通信等方面的中断和故障，给城市的正常运行带来不便和风险。
而且，开挖过程中可能会对周围的建筑物和地基结构产生影响，导致地面沉降、建筑物开裂等问题。
另外，传统大开挖方式施工周期较长，耗时较久。
开挖、填土、回填等工序需要经过多个阶段，每个阶段都需要时间来完成。
而且，大开挖方式对地下管道的施工需要多次返工和修复，增加了工程的复杂性和施工难度。
长时间的施工周期不仅增加了成本，还可能对周边居民的生活和交通造成不便。
1.2水平定向钻进技术优势水平定向钻进技术可以减少地面开挖工作。
相对于传统的大开挖方式，水平定向钻进技术只需要进行少量的地面开挖，通常只需在工作坑和接收坑处进行开挖即可。
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析地下管线施工中的水平定向钻孔技术是一项重要的工程方法，它能够有效地解决传统开挖施工方式所面临的难题。
本文将对水平定向钻孔技术进行分析，探讨其在地下管线施工中的应用和优势。
一、水平定向钻孔技术的概述水平定向钻孔技术是一种通过控制钻孔工具实现在地下管道水平方向上钻孔的方法。
该技术采用先进的钻井设备，通过旋转和推进钻杆，将钻头钻入地下，完成水平方向上的钻孔作业。
水平定向钻孔技术的出现，极大地改善了地下管线施工的效率和安全性。
二、水平定向钻孔技术在地下管线施工中的应用1. 地下管道穿越水平定向钻孔技术在地下管道穿越中有着重要的应用。
传统的开挖施工方式往往需要对道路进行临时封闭，给交通带来不便。
而水平定向钻孔技术可以避免对道路的破坏，通过在地下进行钻孔穿越，将管道无损地铺设到目标位置。
2. 水源管网建设水源管网的建设需要在城市中铺设大量的水管。
传统的施工方式会给城市的日常生活造成很大的不便，而水平定向钻孔技术可以在不破坏地上设施的前提下，将水管准确地铺设到目标位置，保障城市正常供水。
3. 电力管网建设电力管网的建设也是水平定向钻孔技术的重要应用领域。
通过水平定向钻孔技术，可以将电缆等设备准确地铺设到地下，避免了传统开挖施工所带来的电力中断和交通堵塞等问题。
三、水平定向钻孔技术的优势1. 减少对地表环境的破坏相比于传统的开挖施工方式，水平定向钻孔技术能够最大限度地减少对地表环境的破坏。
它可以在地下进行钻孔作业，无需对地面进行开挖，保持地表的完整性，减少了对城市交通和市容的影响。
2. 施工效率高水平定向钻孔技术具备施工速度快的优势。
通过采用现代化的钻孔设备，操作简便，钻孔效率高。
相比于传统的开挖施工，水平定向钻孔技术能够大幅缩短施工周期，提高工程进度。
3. 安全可靠水平定向钻孔技术在施工过程中，能够有效地避免地下管线的损坏。
通过精确控制钻孔方向和推进速度，可保证钻孔准确无误地进行，避免了破坏地下管道和其他地下设施的风险。
市政供水管道施工中水平定向钻进技术的应用_1
市政供水管道施工中水平定向钻进技术的应用发布时间：2022-12-07T09:24:41.860Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷第15期作者：张嘉杨[导读] 水平定向钻进技术是最近几年逐渐兴起并被广泛应用于地下管道非开挖掘进技术。
张嘉杨利川夷水水务发展有限公司。
邮编：445400摘要：水平定向钻进技术是最近几年逐渐兴起并被广泛应用于地下管道非开挖掘进技术。
相较于传统技术，其具有导向精准的优势，可以在相应的曲率半径范围内准确绕开障碍物，避免对周围生态环境造成破坏，所以更加适合在复杂的地层下施工。
因此，分析该技术在市政供水管道施工中的应用，对于促进城市地下管网建设具有非常重要的现实意义。
关键词：市政；供水管道；水平定向钻进；技术应用与传统的管道开挖技术相比，水平定向钻进技术可以解决管道施工中的许多困难。
传统的管道开挖技术不仅会对人类健康造成环境污染，还会减缓管道开挖速度，有时还会影响附近居民的日常生活。
水平定向钻进技术不需要进行基坑开挖，可以有效防止这种管道开挖的缺点。
它是当今社会最经济、最实用的供水管道施工技术。
1水平定向钻进技术的优势1.1应用水平定向钻进技术可以降低施工成本水平定向钻技术的诞生，不仅减少了管道原材料在管道施工中的应用，还减少了人力损失，减轻了施工人员的压力，进一步降低了施工成本。
此外，水平定向钻井技术导向准确，进入现场时间短。
该施工技术的应用不受季节限制，气候变化不会影响施工过程。
它可以有效缩短施工时间，使施工企业能够提前完成日常施工任务。
1.2水平定向钻井技术覆盖面广水平定向钻进技术可用于管道施工、真空泵送、防渗等许多施工过程。
水平定向钻进中使用的水平定向钻机适用于各种土层。
无论市政供水管道必须在什么环境中施工，水平定向钻进技术都能满足要求。
此外，水平定向钻技术还可以在结构上加强道路和赛道的路基工程。
不难看出，水平定向钻进技术具有许多优点和较强的适应性，可以在今后的施工中广泛应用。
水平定向钻施工的特点及应用
水平定向钻施工的特点及应用摘要：伴随着非开挖技术的不断发展、创新，新的非开挖工法—水平定向钻施工应运而生。
此工艺施工占地少、速度快、可回退，适用于油气、水利水电以及市政等各行业在砂层、淤泥、黏土、卵砾石、岩石等地层的管道穿越施工作业。
基于此本文主要对水平定向钻施工的特点及应用进行了简要的分析，以供参考。
关键词：水平定向钻施工；特点分析；应用研究引言水平定向钻大部分都运用工程当中，保证了工程施工质量，加快了工程施工进度，具有广泛的应用前景。
1水平定向钻施工特点水平定向钻进技术作为一种新型的地下管线施工技术，目前已在铺设供水管道、排水管道、石油和天然气管道、电信管线、城市燃气管道、城市集中供暖管道以及电力、有线电视网等市政工程中有了广泛的应用。
该技术具有不影响地面交通，不影响人们的正常生活，对土体的结构破坏小，安全可靠，周期短，穿越精度高、环境污染小等优点。
与一般同情况下其他技术相比，采用水平定向钻穿越技术进行的河流穿越施工可以节省大量的人力物力，综合成本大大降低，而且管直径越大、埋深越深，效益就越明显。
2水平定向钻施工要点2.1工作井与接收井施工1）降排水。
由于施工区地下水位埋深较浅，需进行降排水。
根据现场土壤特性，拟采用管井降水方案，降水井布置在工作井和接收井周边，数量各为3眼，井深为20m，井径为600mm，每眼井出水管接至汇水总管，由汇水总管排至公路路边排水沟内。
2）工作井制作。
工作井和接收井分别设置在公路一侧，工作井采用挖掘机配合人工进行开挖。
工作井底板尺寸7.5m×5.0m，接收井底板尺寸为5.0m×5.0m，深度根据管线埋深而定。
水位降到基坑开挖底标高1.0m以下时，进行土方开挖作业。
基坑开挖上部采用挖掘机开挖，挖至底部30cm时，采用人工进行开挖至设计标高。
工作井的支护形式为工作井的四角设置型钢剪力支撑，并加设横向钢管支撑，防止塌方。
工作井左右两侧进行放坡处理，两侧边坡需保证稳定，对于土质松散处可加大边坡。
水平定向钻法管道穿越工程技术规程
水平定向钻法管道穿越工程技术规程随着城市化进程的加速和城市建设规模的不断扩大，各类管道的建设需求也日益增长。
然而，由于城市地下空间狭窄、地下管线错综复杂，传统的开挖施工方式难以满足市政建设的需要。
为了解决这个问题，水平定向钻法管道穿越技术应运而生。
本文将详细介绍水平定向钻法管道穿越工程技术规程。
二、水平定向钻法管道穿越技术的优势水平定向钻法管道穿越技术是一种在地下进行钻探的技术，在穿越管道时可以避免对地表的破坏，同时也避免了对地下管线的破坏，因此具有以下优势：1、环保：水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地表的破坏，减少了对环境的影响，符合现代城市建设的环保理念。
2、安全：水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地下管线的破坏，降低了施工中的风险，提高了施工的安全性。
3、经济：水平定向钻法管道穿越技术可以节省施工成本，减少了人力、物力和时间的浪费，提高了施工效率。
4、灵活：水平定向钻法管道穿越技术可以适应各种地质条件，穿越的管道可以任意弯曲，能够穿越各种障碍物。
三、水平定向钻法管道穿越技术的适用范围水平定向钻法管道穿越技术适用于各种地质条件和管道类型，包括但不限于以下情况：1、需要穿越的地下管道类型：包括给水管、排水管、燃气管、电力线、通讯线等地下管道。
2、需要穿越的地质条件：包括河流、湖泊、山地、高原、城市、道路、铁路等各种地质条件。
3、需要穿越的距离：水平定向钻法管道穿越技术可以穿越任意长度的地下管道。
四、水平定向钻法管道穿越技术的施工流程水平定向钻法管道穿越技术的施工流程主要包括以下步骤：1、勘察：根据设计要求，进行现场勘察，了解工程的地质情况、地下管线情况、施工条件等。
2、设计：根据勘察结果，进行施工设计，确定钻井方向、钻井深度、钻井直径等参数。
3、钻孔：根据设计要求，在地下进行钻孔，钻孔深度一般为30米左右，直径根据需要而定。
4、穿越：将管道或电缆等材料通过钻孔穿越地下，完成管道穿越。
5、回填：在穿越完成后，进行回填处理，恢复地面原貌。
水平定向钻穿越技术应用
、
施 工 技 术 简 介
１ 孑 ：首 先 ， 据 要 穿 越 道 路 、 流 的 地 质 情 况 及 相 关 部 ． Ｌ 钻 根 河
门提供 的地 下管线 位置 、 程确定 管道 曲线 、 高 钻人 点及 口位
置 。接着 ， 利用 水 平 定 向钻 机 驱 动 已安 装合 适 钻 头 的 钻 杆从 设 计 地 点 钻人 ； 同时 ， 动泥 浆 泵 ， 钻 头 在 钻机 的推 力 作 用 下旋 转 切 开 使
蕤
国麓 瘗
帖为 民
郑州 自来 水工 程公 司
水平定 向钻穿越技术是传统 的油 田定 向钻井 和公路 打孑 技 Ｌ
术 的结 合 ， 此项 技 术 最 早 现 在 ２ 世 纪 ７ Ｏ Ｏ年代 。 近 几 年 ， 平 水 定 向钻 穿 越 技 术 在 世 界 各 国各 行 业 得 到 广 泛 应 用 ， 其 是 在 城 尤
进行 回托 操 作 ： 动 钻 机 ， 钻 机 转 盘 带 动 钻 杆 旋 转 后 退 扩 孔 回 开 使
位于钻头后端 的钻杆 内的控 制器 （ 称为弯外壳 ） 成 ； 完 钻孔 曲线 由放置在钻 头后端钻杆内的电子测向仪进行测量并将测量数据
传 到地 面接 收 仪 ， 据 经 过 处 理 和计 算 后 ， 数 字 的 形 式 显 示在 数 以 显 示 屏 卜， 电子 装 置 主 要 用 来 检 测 钻 杆 与 地 球 磁 场 的关 系 和 该 倾 角 （ 头 在 地 下 的 ｉ 维 坐 标 ）将 测 量 到 的 数据 与 设 计 的数 据 钻 ，
２ 程 施 工 。施 Ｔ 时 ， ． 工 以设 计 的管 线 弧 形轨 迹 按 每 根 钻 杆 斜 率 变化 最 大 为 ６ ％在 设 计 钻 人 点 开 始 钻 孔 ； 向 孑 的 方 向控 制 由 导 Ｌ
水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用
水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用摘要：水平定向钻进技术作为一项非开挖条件下的造价小、环境影响低、施工快的技术，水平定向钻进这种施工技术以其最快的发展速度、最先进的技术、最完善的设备等优势，被最广泛地应用在中国非开挖地下管线铺设施工之中，并在非开挖技术业处于主导性地位，引领着地下管线工程的发展。
关键词：水平定向钻进；市政供水；管道施工引言对于城市发展而言，其中最为重要的基础工程之一就是供水工程，而且在我国城市化进程发展的过程中，其工程建设力度也在不断提高。
可是因为供水工程的施工规模与施工量在进一步加剧，因此在其施工过程中会面临着部分难题特别是在地下管道铺设施工中。
为了有效解决这些问题，在供水工程中引进平定向钻施工，文章以此为着眼点进行简要分析。
1传统市政供水管道施工中钻井技术的弊端早期市政供水管道施工所用钻进技术大多采用的是开挖式埋线法，这种方法在实际应用中存在诸多缺陷和弊端，并且这些缺陷和弊端在科技发达的今天表现的更加突出，特别是在水平定向钻进技术的对比之下。
如，在穿越河流时，采用开挖式埋线方式会对河流、堤坝、河床结构等造成一定破坏，尤其是在开挖面积、开挖程度较大的情况下，造成的破坏程度也更大。
而且，开挖作业工程量大，若施工现场地理环境复杂，地形特殊，还会进一步加大施工难度，增加施工成本，延长施工工期，增加人力、物力的投入。
另外，采用直接开挖式施工方式，还容易对施工周边交通、建筑、商场、居民生活等带来诸多不便，甚至破坏周边建筑与公路等设施。
可见，这种技术在今天的市政供水管道施工中已非常不适用。
2水平定向钻进技术的优势较之传统开挖式埋管线方法，水平定向钻进技术具有的优势突出表现在以下几点：①在市政供水管道存在穿越施工时，水平定向钻进技术不需要像以往那样在水体表面或深入水下作业，且当城市管网埋深在3m以下时，穿越河流埋深一般在河床9~18m以下，这种深度不仅不会对堤坝、河床结构等造成影响，也不会对环境地形地貌造成破坏，而且具有自然防腐、保温、延长管线使用寿命的作用，符合今天低碳环保生产理念要求。
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２ 水 平 定 向钻 进 施 工技 术
本文 主 要涉 及 的是上 海地 区 经常 采用 的水 平定
向钻 进方 法 ， １ 图 为导 向孔 施工 示 意 图。
区 、 市 区 、 作 物 及 植 物 保 护 区 、 越 高 速 公 闹 农 穿 路 、 路 、 场 跑 道 、 场 、 筑物 、 流等 ， 统 铁 机 广 建 河 传
下管线 。 量 的新 管线 需要铺 设 ， 有 的管线 需 要及 大 现
时检查 、 护 、 维 修复 和替 换 。而 传统 的开 挖 技术 具有
很大 的局 限性 ： 如施 工 十分 困难 、 成 交 通 不 便 、 造 影 响环 境 、 工 周期 长 、 本 高 等 ， 已经 不 能适 应 新 施 成 它 时代 的需 要 。此外 ，在 一些 场 合 诸 如古 迹 保 护
工组 织 管理 。
径 的 １ ５ １５ 。另外 ， ． ￣ ．倍 ２ 根据 孔径 、 同地 层成 孔情 不
（ ） 导 向孔 １钻
开挖 工程 应 用发 展更 是迅 速 。 施 工 中采用 非开挖 水平 定 向钻 进 的方 法从 施 工 区段 （ 区域 ） 下方 穿 越铺 设 管 线 ， 将 管 线 设 计 在 工 可 程量 最 小 的 最佳 位 置穿 过 ， 而 减 少 对 交 通 、 境 、 从 环
开 挖方 法无 法施 工 或不允 许 开挖 施工 。因此 ， 非 开挖技 术 （ ｅ ｃ ｌ ｓ ｅｈ ｏｏ ｙ 应运 而 生 。 Ｔｒｎ ｈｅ ｃｎ ｌｇ ） ｓＴ
州 — — 于 触 嫩 口 错 ｃ 】 啦 入土 ・尊霞 ＝ ｔ ，坑 一
非开挖技术虽然 已经有百余年 的历史 ， 但
非 开挖 水平 定 向钻进 是指 利 用岩 土钻 掘 、定 向 测控 等技 术 手段 ，在地 表不 挖 槽 和地层 结 构破 坏 极 小 的情 况 下 ， 诸如 供 水 、 对 煤气 、 然 气 、 水 、 天 污 电信 电缆 等公 用 管线进 行铺 设 的施 工技 术 。
在 当今社 会 ，几 乎所有 的人类 活动 都 离不 开地
如 果待 铺 管线 的管 径较 大 ，不 能 同时完 成扩 孔
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３ ２
非开挖技术
Ｔｒｎ ｈｅｓ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｃ ｌｓ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ
２ ０ 年 ０７
和 回拖 作业 时 ， 必须进 行 逐级 扩孔 。根 据设 备能 力 、 地层条 件 和现场 的情 况来 确定 每次 扩孔 的直 径 。一 般采用 扩孔 钻头 分级 回拉 扩孔 ，为 了保证 管 线能 够 顺 利铺设 成 功 ，最终 的扩 孔直 径应 该是待 铺 管线直
域 地 下 管 网和障 碍物等 资料 ，搞 清楚 施 工 区域 的地
下管线、 电线 、 电缆 和通 讯 等设备 ， 以防施 工时 受损 ，
确 保 工程 的顺 利进 行 。利用 钻进规 划 软件规 划 出模
拟 的钻 进 路径 图 ，使操作 人 员可 以预 先大 概直 观地 观察 到 本工 程整 个定 向钻 进过程 ，初 步 了解 施工所 需 的钻 杆数 量和 泥浆 用量 等 ，便 于 有计 划地 进行施
吴 红 建
（ 国地 质 大 学 工程 学院 ， 北 武 汉 ４ ０７ ） 中 湖 ３ ０ ４
摘
要 ： 文介绍 了水平定 向钻进 的施 工技 术在城 市地下 管线建 设 中的应 用 ， 结 合工程 实例对 其进 行 了 本 并
小 结。 ຫໍສະໝຸດ 关 键 词 ： 开 挖 、 平 定 向钻 进 、 非 水 地下 管线
上 日 舌 １ —Ｊ — 】 ｌ —
市 的 经济发 展 水平 和人 们 的生活 、 作环 境 的质量 ， 工
因此地 下管 线 的建设 显 得越来 越 重要 。 如 ： 例 由于城
市 发展 ， 原有 污 水管 道 承受 的压力 越来 越 大 ， 必须不 断增 加建 设 量 以满足 需求 。 目前 ， 增 的 污水 管道大 新 多 采用 水平 定 向钻进 的方 法敷 设 。因为具 有施 工条 件 简单 、 易实 现 ， 资 少 ， 工 速度 快等 特点 。 以 容 投 施 所 它深 受广 大 施工 单位 的欢 迎 与采 纳 。
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第 ２ 第 ２３期 ４卷 －
２ ７钷 ００
非 开 挖 技 术
Ｔｒ ｎ ｈ ｅｓＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｅ ｃ ｌｓ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖｏ ．４． ｏ２ １ ２ Ｎ ．￣３
Ｍ ａ ． ２ ０７ ｒ，０ ３１
水平定 向钻进在 城 市地 下管线 中的应用
术定 向钻 进还 可 以高精 度地 控 制地 下 管线 的铺 设方
向、 埋深 ， 而且可使管线绕过未 曾发现的地下障碍物
（ 巨石 和地 下构 筑物 ） 如 和原 有 的地 下 管线 。
一
图 １ 所示 的是 导 向孔 施 工 的情 形 。
（） ２ 扩孔
个 国家城 市地 下管线 的人均 数 量反 映这 个 城
周边建 筑 物基 础 的破 坏和不 良影 响 。 外 ， 此 非开 挖技
利用 水 平 定 向钻 进 设 备 在人 口处 开 始 钻进 ， 钻 进 过程 中通 过 导 向仪 监 测 和控制 使钻 孔 按设 计 的轨 迹 延伸 ， 并从 另一 端 钻 出地 表 ， 成 导 向孔 的施 工 ， 完
是 在我 国起 步 却较 晚 。进 入 ９ ０年 代 中期 ， 国 我 的非开挖 技 术应 用 的速度 明显加快 ，许 多非 开挖 工
程纷 纷启 动 。 海是我 国对 外 开放 的 窗 口之一 ， 非 上 其
图 １ 水 平定 向 钻 进 导 向施 工示 意 图
水平 定 向钻进 中 ，大 多数 工作 是通 过 回转钻 杆 柱来完成的， 钻机 的扭矩 、 向 给进 和 回拉力 ， 轴 以及 泵 压 等都 是重 要 的参数 。 水 平定 向钻进施 工 一般 分 三步进 行 ：