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復雜地層樁基礎施工關鍵裝備研發(fā)與產業(yè)化

    項目簡介：

    該項目研制的雙動力頭潛孔錘鑿巖鉆機可在各種軟硬松散地層、碎石層、卵石層及巖層等復雜地質條件下快速鉆孔形成大承載力嵌巖（入巖）樁，其適應性強、施工效率高（是普通沖擊鉆的10～20倍），成孔質量好，無泥漿污染，是目前最先進的入巖鉆孔施工設備。解決了長期困擾樁基礎施工行業(yè)的入巖難題和泥漿污染問題。

    我國目前所用的大直徑入巖鉆孔設備都十分落后，基本上都是沖擊鉆，鉆進能力差、效率低、易塌孔、泥漿污染嚴重。日本、韓國等發(fā)達國家廣泛應用的雙動力頭潛孔錘鑿巖鉆孔機，可在各種軟硬松散地層、碎石層、卵石層及巖層等復雜地質條件下快速鉆孔形成大承載力嵌巖（入巖）樁，成孔質量好，無泥漿污染，是目前最先進的入巖鉆孔施工設備。但樁基礎施工需要的直徑在?400mm以上的該種設備國內目前還是空白，完全依賴進口。

    主要科技內容：(1)國內首次提出了雙通道潛孔錘的概念，一通道為潛孔錘提供動力的注氣通道，另一通道為注漿通道，提鉆過程中通過該通道向樁孔內注入水泥漿，解決提鉆后再注漿引起的斷樁、樁內夾渣、注漿困難等難題。(2)形成了雙動力頭帶外套管的長螺旋鉆孔機研究設計技術，并成功研制了上下動力頭核心基礎件(3)揭示了碎石與排渣的機理，形成了鉆頭和鉆具的基本參數設計方法，建立了大直徑氣動潛孔錘的正反循環(huán)排渣設計理論。(4)系統(tǒng)地形成了雙通道帶螺旋排渣葉片的貫通式大直徑氣動潛孔錘的研究設計方法與軟件平臺。(5)發(fā)明了一種鉆桿六方接頭自動卡接裝置，可以實現(xiàn)動力頭與六方接頭鉆桿的自動、快速連接與分離，消除了安全隱患，施工效率高，成本低。(6)發(fā)明了多功能螺旋自動清土器，研制了被動式和主動式兩種自動排土裝置。

    該項目取得的成果有：雙動力頭潛孔錘鑿巖鉆孔機新產品1項；新裝置6項；專利7項，其中授權發(fā)明專利4項；發(fā)表研究論文18篇，其中SCI、EI收錄2篇；出版專著1部；編制行業(yè)標準2項，均已發(fā)布；形成了年產100臺套雙動力頭潛孔錘鑿巖鉆機產業(yè)化基地1處；培養(yǎng)了專業(yè)技術人才8人，研究生17名。 

    獲獎等級：三等獎

    完成單位：北京建筑機械化研究院有限公司、上海振中機械制造有限公司、同濟大學、東北石油大學