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1、技术背景

   非圆形钻孔机械研究进展一直不大，未成规模应用于实际工程。特别是成孔形状一直未见突破，其主要原因是传统钻机都以旋转动力或移位为基础，很难形成多孔形的钻孔机具。 

2、挤压旋挖钻具 

工作原理图 

运行、出渣原理图 

3、工作原理与成孔机特点

  工作原理：

（1）平移式凿岩成孔机主要由壳体框架、移动框架、出渣斗 、活塞冲击器、双向步进活塞、气控阀几大部分组成。

（2）活塞冲击器、双向步进活塞、气控阀固定在移动框架上，移动框架放置在壳体框架内，可平行移动。

（3）活塞冲击器上设有凿岩头，可冲击凿岩。

（4）双向步进活塞由高压气驱动，驱动一次前进一步，前进到控制边界时自动反向运动，可设计运动步长。

（5）气控阀将活塞冲击器引出的高压气分配到双向步进活塞，活塞冲击器冲击一次双向步进活塞移动一次，协调工作。 

（6）壳体框架是一个封闭壳体，外部设置有定向控制条，控制成孔方向和壳体框架与孔壁间距。

（7）出渣斗设置在壳体框架上部，岩土碎屑由高压气驱动，通过壳体框架与孔壁间距缝隙上行，翻过出渣斗外壁进入出渣斗。

（8）高压气进入活塞冲击器驱动凿岩头破岩。尾气一部分由凿岩头气孔喷出，驱动岩土碎屑运动。尾气另一部分通过气控阀进入双向步进活塞，驱动移动框架上的活塞冲击器平移。凿岩机下部高压尾气驱动岩土碎屑上行，进入出渣斗，出渣斗内岩土碎屑装满时，取出出渣。 

  成孔机特点：

（1）平行移动破岩，首次突破传统的旋转移动破岩方法，可保证破岩头上刃具等值移动，提高破岩效率。平行移动破岩方式突破了旋转控制，孔形变化多样。

（2）成孔机结构都在孔内，无孔外机架，空间限制少，可以在空间很狭小环境下与已有建筑物零距离施工。无孔外机架为多机组合成孔创造了条件，可组合形成各种孔形的成孔。也可组合实施大尺寸钻孔，做到小钻机成大孔，避免传统大尺寸成孔机设备笨重，难以进入现场的弊病。孔内冲击，噪声和灰尘污染容易控制。

（3）单机尺寸可做得很小，易于运输、搬运，可在苛刻环境条件下实施成孔。具有组合成孔功能，孔形、尺度都不受限制，特别适用于复杂条件下的成孔工程。

（4）在孔口进行预处理后，可倾斜成孔。

（5）高压风吹渣行程短，节省能源。 

4、关键技术

（1）平移式凿岩成孔机（专利技术）；

（2）气动双向步进活塞（专利技术）；

（3）成孔机气控阀（专利技术）；

（4）双向步进活塞、活塞冲击器高压气控制参数；

（5）不同岩体双向步进活塞步长确定方法；

（6）平移式凿岩成孔机产品开发。  

5、应用前景

（1）目前还没有类似成孔机械，可赢得传统方法不能解决问题的那部分市场；

（2）适用于已有建筑地基加固，有较大的市场；

（3）大型成孔机难以进入的场地施工；

（4）对孔形要求复杂的基础和边坡桩基工程；

（5）对孔形要求复杂的大型桩基工程。