工中成孔钻具的总体设计的内容，其主要内容包括整体结构设计、传动方案设计、 冲击功能的实施方案、气举排渣方案、钻具主要零件的材料选择及热处理方式、 传动部分的齿轮设计、小钻具的设计以及传动轴的设计等几个主要部分。通过对 行星轮传动的研究，结合目前桩工基础工程存在的问题，建立起了大直径桩基础 工程成孔钻具复合行星传动的运动结构，设计出来的钻具兼有冲击钻具和回旋钻 具两种成孔钻具的优点，设计出来的钻具结构确保了钻具冲击和快速、及时排渣 功能的实现。 关键词：复合行星运动；整体结构；气举反循环排渣；气动驱动

　　目前，大口径钻孔灌注桩在重大基础工程中得到了广泛的应用。在现实生活中桥梁、 港口、码头、 水工和工民建筑物的建筑工程中， 在 0.8 米以上 2.0 米以下常规直径桩基础 成孔施工中，广泛使用冲击钻和回旋钻两种基本钻型。 但是这两种钻具存以下缺点，主要 是：1、普通回旋成孔钻，成孔稳定，但成渣能力低，对不同工程地质条件适应性差，特 别不适应胶结砾石地质和破岩成孔，地质适应范围受限。2、一般冲击钻虽然地质适应性 好，破岩能力强，但大直径成孔施工进度慢，震动大易致孔壁坍塌，同时大直径的重型冲 击锤自旋性差，还易使成孔失圆。3、大直径的成孔设备研发PG电子官方网站 PG电子网址需要创新思路，以及泥浆护 壁正循环排渣方法施工。 在钻具方面还需要对刃具切削运动和机构继续进行创新探索， 因 为使用常规钻头解决大直径成孔需要， 一般采取了开发大功率钻机， 寻求超硬刃具材料等 办法，而有逼向大功率配置和设备笨重的方向发展趋势。这样不仅固有的问题没有解决， 而且又更加大了施工设备投资，影响了工程建设效益。4、沉井护壁非排水施工的设备缺 乏。 非排水沉井护壁施工可避免发生沉井偏位、 滞留和井口沉陷以及下沉缓慢等诸多问题， 还可解决如污水处理需要的大直径曝气井的同步施工问题。 随着国内外桩基础工程机械的研究开发， 为了适应各种工程地质条件施工， 提高成孔 施工效率， 降低设备投入量和适应大直径桩基成孔需要， 目前在传统的冲击钻和回旋钻的 基础上，已生产出了如：重型冲击钻、连杆冲击反循环钻、套管钻机、潜孔冲击锤、潜水 回旋钻、 回转斗钻、 短螺旋钻和扩底钻头等施工机械设备， 大部分产品实现了反循环排渣， 明显地提高了成孔施工效率， 一般岩层成孔直径可达到 2.5 米左右， 进口设备成孔直径已 可达 6 米。 其中结构简单的国产重型冲击钻成孔直径也可达 3.0 米。 但是仍然避免不了上 文提及的一些实际问题， 如钻具的使用寿命短， 钻具的成本高； 有的只是提高了成孔的效 率，没有结合工程实际解决钻具实用性的要求。 最近， 日本利根公司生产的 RRC 型潜水钻机， 通过理论分析钻机能综合实现回旋钻具 和冲击钻具的优点，但实践表明： 这种钻机在实际运用过程中只具回旋钻的工作特点， 不 能实现冲击钻的冲击功能， 只能实现回旋钻的基本功能； 而且其工作范围也因它的工作原 理受到一定的局限，比如在地质条件较差的工地上施工，其工作效率低，消耗的能量也比 较多。