随着我国经济建设进入了持续快速发展期，城市基础设施建设的投入明显加大，各类无法采用开挖法铺设管线的工程日益增多，因此非开挖技术的应用有着广阔的市场前景，潜力巨大。 非开挖技术是先进的科学技术与社会需求相结合的实用型新技术。推广、普及这项技术，加快相关企业的专业化、规模化，将会促使非开挖技术业的发展、壮大。这一新兴行业将在我国二十一世纪的国民经济建设发展中发挥巨大作用。 非开挖导向钻进铺管技术就是指通过各种导向仪控制钻机钻进的技术手段，在地表不开挖或少开挖的条件下进行铺设各种地下管线的施工新技术。 本文针对当前非开挖导向钻进基础理论研究滞后于工程实践的现实，在详细分析工艺原理和研究现状的基础上，通过一系列计算，得出较为合理的导向钻进最重要的参数——回拖力的计算公式。所得的计算公式考虑影响因素合理，有较好的准确性，符合现场实际，为钻机选型提供了重要力学依据。 根据目前导向钻进施工设备选择缺乏成熟的、规范的标准，在许多情况下仍然依靠经验的实际情况，采用现代的人工智能技术——基于范例推理的方法来解决这一问题。 基于以上两方面的研究，在对国内外现有导向钻机设备和导向钻进铺管工程的研究与整理的基础上，开发出了“导向钻进设备优选系统”，对导向钻进施工具有指导意义。 本文在正确分析了导向钻进中钻杆的受力状态的基础上，进行了钻杆应力计算，提出了工程计算方法。本文推导的钻杆应力及钻杆强度校核的新公式，具有重要的理论意义和实际意义。 利用能量方法研究了压力和扭矩共同作用下钻杆的弯曲问题，着重研究了扭矩对钻杆弯曲的影响，理论分析发现，轴向载荷，钻孔顶角和扭矩是影响钻杆弯曲的重要因素。在综合考虑钻杆状况、钻孔状况、钻进过程参数的影响基础上，对拉力和扭矩共同作用下的钻杆模型进行理论计算，得到钻杆拉力一扭矩微分方程组，以利于钻杆受力的进一步分析。 采用当前最先进的大型SUPER SAP有限元结构分析程序对钻杆的模型进行了数值计算，得到的钻杆整体应力状态的模拟显示清楚地反映了钻杆在不同工作状态下的各种应力分布特征，同时也使钻杆的应力状态达到了可视化，使人们可以深入了解钻杆应力状态信息，以便不断的改进钻杆的设计以满足实际工程的需要。