扩孔是定向钻穿越技术中的关键技术环节之一，它直接关系到铺管的成败。导向钻进利用小口径的导向钻头制导快速完成导向孔的施工，到达目标地点后，换上扩孔钻头对导向孔进行扩大施工，根据钻孔长度、直径和设备能力选择适合地层的扩孔钻头进行扩孔，待扩、清孔工序完成后再实施铺管，完成整个铺管过程。图4－1为回拉扩孔过程示意图。
图4－1 回拉扩孔过程示意图
扩孔的主要目的是减小回拉铺管时的阻力。铺设小直径管道（一般小于500mm）常常在扩孔的同时将管道拉入，而直径较大的管道，若孔壁较稳定，可进行多级扩孔钻进，使钻孔直径逐级增大。多级扩孔的目的在于：
（1）在设备能力许可的基础上，通过多级扩孔，达到所需求的口径要求。
（2）可达到把弯孔修直的目的，以减少铺管阻力。
扩孔钻具组合包括钻杆、扩孔头、旋转接头和回拉钻杆（图4－2）。扩孔钻头是钻具组合最重要的部件，直接关系到扩孔效率和孔壁的稳定。旋转接头（也称为分动器）安装在反扩钻头之后和回拉钻杆或待铺设的管线之前，它的作用是在反向扩孔时，实现扩孔钻头旋转，而连接在其后的钻杆或待铺设的管线不回转，其主要技术参数包括外径、额定转速和额定拉力。
图4－2 扩孔钻具组合
根据地层情况、设备种类和能力以及周边施工环境，可将扩孔分为反拉回转扩孔、正向回转扩孔和反向扩孔三种基本工艺方法。
4.1.1 反拉回转扩孔法
反拉回转扩孔是非开挖施工中最常用的方法（图4－1），通过水平定向钻钻机回拖并回转钻杆来完成。钻机的扭矩与轴向拉力是衡量钻机扩孔能力的关键指标，对硬地层和大口径的扩孔施工，这两个参数显得尤为重要。绝大多数的水平定向钻工程都是采用反拉回转扩孔法，正向回转和反向回拉只用于特殊情况。
4.1.2 正向回转扩孔法
正向回转扩孔是指通过钻杆给扩孔钻头施加轴向推力和扭矩完成扩孔的工艺方法。如图4－3所示，它与传统的地质钻探扩孔施工类似。该方法仅用于出口端空间很小、无法连接回拉钻杆的场合。另外，当发生孔内钻具脱落、折断等事故时，利用该方法可以反推出事故钻具，达到处理孔内事故的目的。但是当遇到软土地层时，在顶推过程中容易偏离导向孔，因此不建议采用。
图4－3 正向回转扩孔原理示意图
4.1.3 反向扩孔法
反向扩孔法是指通过钻杆或钢丝绳直接回拉环刀型扩孔钻头而不旋转的扩孔方法。该方法最早应用于顶杆法后续工作的扩孔施工，扩孔设备一般采用大功率的卷扬机，通过卷扬机直接拖动环刀钻头，不用拧卸钻杆，扩孔速度快。该工艺最大的优点就是通过环刀的切削，使一定程度的曲孔多次得到修正，减少了铺管阻力。另外，扩孔完成后驻留孔内的残渣可以方便地拖拉出孔。缺点是导向孔方向不受控制，不便于泥浆护壁，不宜应用于硬土层或曲度大的钻孔的扩孔施工。反向扩孔时同步拉入钻杆或钢丝绳，使它们始终存在于全孔中，如图4－4所示。
图4－4 反向扩孔原理示意图
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