沉船打捞技术方案的分析与研究

近年来，随着我国经济建设的不断发展，通过水
路进行货物运输的总量也在不断增加。水路航道不
断加载的趋势，使得一旦出现船只相擅并沉没的险
情时，如何快速、安全、有效的对沉船进行打捞，从而
最大限度的降低由此所造成的损失，成为了当务之
急。在沉船打捞技术中，如何在沉船底下穿钢丝就
是一项关键的技术。本文针对这种现状．提出利用
定向钻进行穿绳的设想，通过对几种不同发方案之
间的分析比较，从中选出最为经济、可行的实施方
案。并对其一些关键技术进行简单的研究说明。
1 定向钻基本工作厦曩
定向钻是一种非开挖设备，它是通过调节钻头
上的斜面位置，配合钻杆的推压、旋转便可以在地下
钻出预定的孔道；再经过反复拖拉、扩孔，而使孔径
达到预定的要求，然后将管线拖人，完成管线铺设的
任务。
定向钻的基本工作原理为：由液压系统提供的
静压力通过钻杆作用在钻头上，当推进力大于土壤
作用在钻头和钻杆表面的阻力时，便可以挤压土壤
在地下成孔。为减小定向钻机所受到的阻力，将钻
头做成特定的形状，同时从钻头和钻杆上的喷嘴中
喷出润滑液来疏松和固定土壤，所以定向钻可以完
成100米以上的地下穿孔作业。由于定向钻石钻头
有一个非对称的斜面，它使得钻头所受的合力是与
钻杆垂直的。因此，当钻头斜面向下而钻杆只推进
不旋转时，钻头将带动钻杆向上偏移；而当钻杆带动
钻头高速旋转时，醇干垂直方向的力相互抵消，所以
钻机将直线前进(如图1所示)。这就是定向钻能够
进行曲线施工的基本条件。同时，在定向钻石钻头
中装有斜面位置传感器和信号发射器，操作人员通
过接收器便能够随时知道斜面的倾角和钻头的实际
深度，便于进行曲线运行。
由于定向钻特殊的工作方式和作业环境，使其
具有如下特点：
1)钻头有斜面，内有传感器和发射器，可将其
在地下的运行轨迹和斜面转角发送给地面的接收
器，从而确定是否要对其轨迹进行修正；
2)地面进．地面出，无髂工作坑；
3)通过液压系统在接杆后部输出推进力和旋
转所需的扭矩，以实现旋转和进给两方面的要求；
4)接杆作业简单方便(有自动接杆和手动接杆
两种方案)；
5)施工距离长，小型定向钻也可连续施工达
100米以上；
6)可曲线运行，最小半径可达R~I2m．一般R
≈ 30m。
定向钻在陆地上施工的技术已相当成熟，但要
将其运用于其它的领域，如水下穿孔作业．却是一个
崭新的课题。
图1 定向钻轨迹改变稃服理
2 可行性方案的分析研究
通过对定向钻的特点和工作环境的分析，用标
准定向钻机进行水下作业堆度较大，但对其进行关
键技术的改造后，完成水下打捞时穿钢丝绳的任务
还是有相当可能性的。其原因有以下几点：
1)定向钻的钻头可直线运行，更可以曲线运
行，这符合水下穿孔的工作要求；
2)定向钻的穿孔距离较长，一般在100米以
上，符合穿孔距离要求；
3)定向钻是采用液压传动，在水下密封作业