在非開挖技術(shù)行業(yè)中，定向鉆進一直是主要的增長領(lǐng)域。目前，在天然氣、自來水、電力和電信部門定向鉆進已是一種普通的施工工藝，最近由于在施工精度上的改善，定向鉆進也被用于污水管和其它重力管線的鋪設(shè)。盡管這樣，世界上有許多地方、許多行業(yè)仍然還在認(rèn)識普通非開挖和定向鉆進非開挖的益處。
鉆孔軌跡可以是直的，也可以是逐漸彎曲的。在導(dǎo)向繞過障礙物，或穿越高速公路、河流和鐵路時，鉆頭的方向可以調(diào)整。鉆孔過程可在預(yù)先挖好的發(fā)射坑和接受坑之間進行，也可在安裝鉆機的場地，以小角度直接從地表鉆進。
工作管或?qū)Ч艿匿佋O(shè)通常分兩步進行。首先是沿所需的軌跡鉆導(dǎo)向孔，然后回擴鉆孔以加大孔徑適應(yīng)工作管的要求。在第二步即回拖過程中，工作管通過旋轉(zhuǎn)接頭與擴孔器連接，并隨著鉆桿的回拖拉入擴大了的鉆孔中。在復(fù)雜地層條件下、或孔徑需增加很大時，可采用多級擴孔的方法將孔徑逐步擴大。
近年來，設(shè)備能力有了的改善，非開挖技術(shù)的優(yōu)越性也得到了更多的贊賞。一些公用管線公司已經(jīng)設(shè)想，在有非開挖可作替代時，要反對采用明挖施工方法(特別是在道路上)。非開挖施工除了有顯著的環(huán)境效益外，在許多工程應(yīng)用中，導(dǎo)向孔鉆進的相對成本已經(jīng)降低到明挖法施工之下，即使忽略干擾與延緩交通等的社會成本時也是如此。
大多數(shù)定向鉆機采用鉆進液輔助碎巖鉆頭鉆壓從鉆桿尾部施加。鉆頭通常都帶有一個斜面，所以鉆頭連續(xù)回轉(zhuǎn)時則鉆出一個直孔，而保持鉆頭朝某個方向不回轉(zhuǎn)加壓時，則使鉆孔發(fā)生偏斜。探測器或探頭可以安裝在鉆頭內(nèi)，也可安裝在緊靠鉆頭的地方，探頭發(fā)出信號，被地面接收器接收或跟蹤，從而可以監(jiān)測鉆孔的方位、深度和其它參數(shù)。在那些從地表不能穩(wěn)定跟蹤鉆孔軌跡的地方，或因鉆孔深度太大，用無線電頻率方法難以保證定位精度的地方，也可采用有纜式導(dǎo)向系統(tǒng)，其纜線通過鉆桿連接。
膨潤土／水的混合物是常用的鉆進液或“泥漿”，它能使攜帶的巖屑處于懸浮狀態(tài)，并能通過循環(huán)系統(tǒng)過濾。導(dǎo)向孔施工完成后，觸變泥漿可保持孔壁的穩(wěn)定，以便于回擴。工作管或?qū)Ч芤话銥榫垡蚁┕芑蜾摴埽跀U孔的同時跟在擴孔器后一起撿入。
在大型設(shè)備中，多數(shù)工作是通過鉆桿回轉(zhuǎn)完成的，設(shè)備的扭矩與軸向給進力和回拖力一樣重要。對小型設(shè)備，通常是先鉆一個導(dǎo)向孔，然后再將孔徑擴大至所需的尺寸，同時將管道隨擴孔器拉入，此時使用鉆進液有助于破巖、潤滑和冷卻鉆頭。在鉆進巖石或其它硬地層時，也可用鉆進液驅(qū)動孔底“泥漿馬達”，在這種情況下，需要很高的鉆進液流速。
一些鉆進系統(tǒng)被設(shè)計用于無水或鉆進液的干式鉆進工藝，其操作更簡單，廢棄物少，不需要太多的現(xiàn)場設(shè)備；但要受到鋪管尺寸和地層條件的限制。
沖擊作用可以加強軸向推力和回轉(zhuǎn)扭矩的效果。沖擊力可由鉆頭上的沖擊錘產(chǎn)生，也可由地面設(shè)備產(chǎn)生并沿鉆桿柱傳送，無論哪種方法，都能提高導(dǎo)向鉆機在復(fù)雜地層中的性能。
鉆機可大致分為兩類：地表發(fā)射的和坑內(nèi)發(fā)射的。地表發(fā)射鉆機通常為履帶式，可依靠自己的動力自行走進入工地。鋪設(shè)新管時它們不需要發(fā)射坑和接受坑，但管線連接時仍需要開挖。如果要求在地下相同深度連接其它管線，則可能會造成新管的開頭幾米廢棄。
坑內(nèi)發(fā)射鉆機在鉆孔的兩端都需要挖坑，但可在空間受限的地方操作。一些設(shè)計更緊湊的鉆機的發(fā)射坑，可只比接管所需的坑稍大一點就行。鉆桿單根的長度受坑的尺寸限制，這可能對鋪設(shè)速度和鉆桿成本造成影響。
坑內(nèi)發(fā)射鉆機固定在發(fā)射坑中，利用坑的前、后壁承受給進力和回拉力。地表發(fā)射鉆機有幾種樁定方式將鉆機錨固在地上，性能完善的鉆機樁定系統(tǒng)可以是液壓驅(qū)動的。
一些地表發(fā)射鉆機是整裝式的，載有鉆進液用攪拌池和泵，以及動力輔助裝置、閥和控制系統(tǒng)；也有采用攪拌池和泵等設(shè)備分離配置的。鉆進液通過鉆桿柱內(nèi)孔泵送到鉆頭，再從鉆桿與孔壁的環(huán)空內(nèi)返回，并把破碎下來的鉆屑攜帶至過濾系統(tǒng)進行分離和再循環(huán)。
鉆機，尤其是地表發(fā)射鉆機，配置有一個鉆桿自動裝卸系統(tǒng)，定長的鉆桿裝在一個“傳送盤”上，隨鉆進或回擴的過程而自動從鉆桿柱上加、減鉆桿，這種操作與一個自動的螺紋擰緊和卸開裝置配合進行。由于鉆桿自動裝卸系統(tǒng)加快施工速度、提高施工安全和減小勞動強度，因而應(yīng)用日益普遍，即使在小型鉆機上也是如此。
根據(jù)鉆進地層的類型，選擇定向鉆機的能力可有很大不同。通常，均質(zhì)粘土地層最容易鉆進；砂土層要難一些，尤其是其位于地下水位之下或沒有自穩(wěn)能力時；礫石層中鉆進會加速鉆頭的磨損。不帶沖擊作用或泥漿馬達的標(biāo)準(zhǔn)型鉆機，一般不適用鉆進巖石或堅硬夾層，因為一旦遇到此類障礙物，鉆頭會無法進尺或偏離設(shè)計軌跡。
以鉆進液作動力的泥漿馬達，可驅(qū)動巖石鉆頭，采用這種技術(shù)需要一些動力更大的鉆機。提高硬地層鉆進效果的另一種方法，是配合推力與回轉(zhuǎn)采用沖擊作用。沖擊力可由通過鉆桿柱傳動的鉆機沖擊錘產(chǎn)生，也可由鉆頭上的氣動錘產(chǎn)生。沖擊能提高在夾石土層和軟弱巖層中的鉆進效率與方向控制能力，但并不適用于鉆進堅硬巖石、大量塊石或者如混凝土類非常堅硬的東西。
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