非开挖（非开挖钻杆）铺管的关键技术在于导向钻孔轨道的准确操控，确保避开原有地下管线及障碍物，按规划道路准确、顺利地铺管。它的根本过程是：选用领先的导向探测仪对地下钻头的前后倾角、深度、导向板面向角等进行丈量，依据丈量结果人为预订其导进方向，并不断地调整钻头面角进行推动或持续钻进。其间，“人为预订”是凭操作经历来进行的，依托操作者判别和调整前进方向，这就使导向精度和速度下降。一旦发现当时钻出的孔段轨道与理想轨道有区别时，退回从头校，因为在先期的钻进过程中，旧孔轨道周围环境在高压泥浆液的强力冲刷下已变得松懈，再想靠导向板的推动来改变方向校对出新轨道孔就较为困难了，通常要退回很大的量才干校对过来，而且回程量也只要靠经历来操控。因而，在导向钻进时老是期望能够预先知道按操作操控所能得到的地下轨道，最好是在规划好钻进轨道时就有一套操作操控程序。对此，进行非开挖（非开挖钻具）导向钻进轨道的研讨是十分必要的。

一、几何联系的树立

在导向钻进过程中，钻头以反转钻进和只推动两种方法运动。反转钻进时，其方向不发生改变，轨道线为直线；推动时，其方向会按必定的规则改变，轨道力地下空间曲线。这么整个钻孔轨道由若干段直线和弧线组成。因而，导向钻进轨道的根底是空间解析几何，有必要按照有关线、面、角的数学界说来表达钻孔轨道操控的几个根本参数而树立数学表达式。这儿不妨取垂直于地平面的方向为Z轴；南北方向为Y轴；东西方向为X轴。按空间解析几何，能够树立或推导出以下联系方程式。

1、钻头当时轴线――钻进时钻头当时方向线

设m、n、p为轴的方向余弦，a、b、c为钻头当时的地下空间方位定标，则有钻当时轴线方程为==①

2、钻进方向面――垂直于地平面且通过钻头当时轴线的平面垂直于XY平面的方程可设为：AX+BY+D=0 ②且钻进方向面与钻头当时轴线重合，则满足钻进方向面界说的平面方程是式①和式②的联立解。解法向矢量，得走向面方程为：-X+Y+Z=0役

3、轨道面――钻头轴线与导向钻头导向板面法线所构成的平面也就是以钻进方向面为开始，绕钻头轴线转必定视点θ所形成的平面。因该面通过点(a，b，c)，所以可设其方程为：A1(x-a)+B1(y-b)+C1(z-c)=0 ④  

4.钻头面向角――钻进方向面与轨道面之间夹角θ由钻进方向面方程③和轨道面方程④可得这两个平面的夹角，即钻头面向角方程为：

cosθ＝⑤因轨道面通过钻头轴线，则有：

A1m＋B1n＋C1p＝0 ⑥  

A1A＋B1B＋C1C＝0 ⑦  

因而，若已知钻头面向角θ，则联立⑤、⑥、⑦三式可解得轨道面方程中的参数A1、B1、C1。

导向钻进的几何学本质是：在钻头当时轴线所断定的钻进方向面根底上，调整钻头面向角后，得到新的钻进轨道面，在新轨道面上钻头以必定的造斜强度给出新的弧形轨道线。用每单位长度钻进量后钻头轴线在轨道面上的视点改变值表明造斜强度。

上述联系的树立，使咱们在原理上能够核算导向钻进在任意钻进量时钻头在地下的空间方位、歪斜视点和前进方向。一起注意到核算的复杂性和工作的巨大，因而能够编制软件借用核算机东西处理运算疑问。

二、钻孔轨道的操控规划

导向钻进的轨道规划通常要思考三方面的请求。

1、铺设管线的深度和水平间隔；

2、避开的地下管线和石块等障碍物；

3、钻进视点或出钻视点的弧度改变操控。

例如说，在横穿马路钻进施工中常见到这么的状况：钻机置于马路边缘必定间隔外，钻机以必定的钻进视点开孔，向下偏导向钻进，期望通过必定长度的弧形轨道，到达铺管规划深度时钻头的方向刚好调整到水平方向，再坚持水平方向旋转钻进，保正钻孔准确地从地下原有两根管道之间的空隙中穿越。假如不进行钻孔轨道模仿预测，没有准确的操控方向参数，单靠人工的施工经历操作就很难确保施工成功，乃至形成重大事故。