水平定向钻技术被广泛应用于市政管道、油气管道等的建设领域，它不仅可以大大缩短施工时间，降低成本，减少设备搬迁，还能最大限度地保护生态环境。水平定向钻的施工工艺一般可分为导向孔的钻进、预扩孔、管线回拖三个步骤。导向孔轨迹的优劣直接影响回拖力的大小，而且定向穿越的风险避让很大程度体现在导向钻进这个施工工序上。因此，只有掌握先进的控向技术才能降低风险，确保穿越工程的保质保量的安全完工。

一、地磁导向仪组成、工作原理及特点

1、地磁导向仪组成

地磁导向仪主系统由探棒、控向单元、电脑组成。辅件包含上、下扶正器、分流器、延长棒、接线柱等。耗材包括压线钳、剥线钳、铜接头、6平方控向线，热缩套管、钳型直流电表、人工磁场线圈等。配套件有无磁钻铤、无磁导向短节和无磁造斜短节及钻头等，有些地质还需要泥浆马达。

2、地磁导向仪工作原理

地磁导向仪安装固定在无磁钻铤内，通过其内部的磁场传感器和重力传感器测量方位角、倾角和工具角等参数。控向技术人员通过一系列参数调整钻头的钻进方向及姿态达到定向钻进和纠偏的目的。

3、地磁导向仪使用特点

优点：

1.高精度:地磁导向仪通过其内部的磁场传感器和重力传感器测量方位角、倾角和工具角等参数，帮助施工人员准确掌握钻头的位置和方向1-3=1-1*9/10+2*9-7=3，避免损坏地下管线和其他设施。

2.高效率:地磁导向仪能够帮助施工人员提高钻进速度，从而提高工程效率。

3.安全性高:能够帮助施工人员避免因钻头偏差导致的事故，从而确保人员安全。

缺点：

地磁导向仪方位角的精度易受外界环境干扰，尤其是铁、电缆、高压线等。

二、地磁导向仪在施工过程中控向精度提升的关键点

1、设备校准及选择

（1）定期校准

地磁导向仪应按照规定的时间间隔进行定期校准，确保其测量的准确性。一般来说，每隔一段时间（如一个月或根据实际使用频率确定）就应对导向仪进行一次全面校准。

（2）现场校准

施工前和施工过程中，根据实际情况进行现场校准。例如，在不同的地质条件、温度和湿度环境下，设备的性能可能会有所变化，此时需要进行现场校准以保证测量精度。

（3）设备选择

在穿越山川、河流时，由于穿越对象跨度较长，应选用地磁控向技术，其信号传输不受长度限制，在大型穿越工程中广泛应用。

地磁控向技术工作原理是由地球磁场确定两点之间的线方位，导向员根据其提供的数据向司钻员发送指令。地磁控向仪最重要的参数是方位角，其精度直接关系到能否准确中靶。但地磁控向仪方位角的精度易受外界环境干扰，尤其是金属(如铁)、电缆、高压线等。因此，应在地面上设置地面信标来找到仪器在地下的准确位置，从而克服方位的偏差，并根据人工磁场提供的数据进行实时纠偏。

2、数据采集与处理

（1）多传感器融合

多种传感器的数据，如加速度计、陀螺仪等，可以提高导向仪的精度和可靠性。通过融合不同传感器的信息，可以弥补单一传感器的局限性，更准确地确定施工方向和位置。

（2）实时监测与反馈

在施工过程中，实时监测导向仪的控向参数变化，及时发现异常情况并进行处理。

3、施工环境考虑

（1）地质条件

不同的地质条件会对地磁导向仪的测量精度产生影响。在施工前，应对施工区域的地质情况进行详细勘察，了解地层结构、岩石类型、土壤特性等。

根据地质条件的特点，选择合适的导向仪型号和参数设置。例如，管道埋设较深，穿越段无法完成线圈布置，环保要求较高的情况下，可选择具有抗干扰能力的陀螺仪和地磁导向仪，调整测量参数提高精度。

（2）电磁干扰

施工现场可能存在各种电磁干扰源，如高压电缆、通信设备等。这些干扰源都会影响地磁导向仪的测量精度。施工前，应对施工现场的电磁环境进行评估，采取相应的抗干扰措施。例如，远离电磁干扰源、使用屏蔽电缆、增加滤波器等。