成果信息

本项目研制了一种既能正向冲击钻进也能反向冲击回退的双向潜孔锤。该双向潜孔锤主要由传扭结构、气动冲击机构组成，由花键轴、后轴套组成的传扭机构与钻杆联结，花键齿传递回转力到潜孔锤，而花键轴可以进行轴向移动，实现传递回转力到潜孔锤，气体由气缸中央的排气通道向外排出，通过拉动芯管上的排气口的位置实现由正向冲击到反方向冲击的切换。利用本项目双向潜孔锤成孔后即使遇到钻孔掉块、缩径现象，利用双向空气潜孔锤的反向冲击作用也可顺利退出孔内钻具，防止孔内事故，并进一步挤密孔壁及地层，保证成孔质量，进而提升锚固效果。)

背景介绍

目前国内外土层注浆锚固是一种广泛采用的技术，该技术一般在土层中采用清水冲洗回转钻进排土成孔，深入岩石后可采用回转钻进或单向潜孔锤冲击回转钻进排土（岩石）成孔，然后下入钢筋或锚索注入水泥浆形成注浆锚杆（索），将易滑动岩土体锚固。采用上述施工方法，一方面由于采用排土钻进成孔使孔壁周围土体应力释放，产生松动现象 ；另一方面钻进中的清水进入地层浸泡土体，使岩土体进一步软化、失稳，造成孔壁掉块、缩径、垮塌埋钻，导致钻具埋没无法正常工作甚至报废，直接影响工程质量及工期 ；在土层采用不排土挤土钻进，由于地层的回弹作用引起钻孔缩径，因为目前使用的单向潜孔锤冲击回转钻进系统只能向前钻进，不具备后退功能，使钻具无法退出，导致钻具埋没无法正常工作甚至报废，因此该系统不具备不排土挤土钻进成孔功能。所以，在注浆锚固技术的实施过程中，钻进成孔质量及效率是影响锚固效果的关键工序。)

应用前景

注浆、锚固、高喷所采用的地质回转钻机造孔及单向空气潜孔锤冲击回转钻进工艺，常常出现钻孔壁坍塌，钻具埋没无法正常工作甚至报废，同时也存在钻进造孔质量较差、工效较低、成本较高等问题。即使采用目前广泛应用的偏心（同心）潜孔锤跟管钻具钻进也会出现钻孔速度慢、机械设备配置和要求高、钻孔材料消耗大等一系列的弊病。本项目技术较好的解决了上述现行技术体系的关键缺陷，在边坡治理工程施工中有着广泛的应用前景。)