基础建设是国民经济建设的主战场，国家地质地层复杂多样，传统工程建设的桩基础施工往往是一地、一策、一机，桩工机械功能单一、成套性差、设备利用率低，且存在成孔护壁泥浆污染环境，大直径桩入岩难等突出问题。开发先进的多功能桩基础施工成套装备，全面提升成套装备的“安全稳定性、拆装便捷性、操控智能性”是亟需解决的行业关键难题。

针对上述问题，项目研究了针对多地层成孔的全套管护壁环保施工技术，高效成孔装备所用桩架的安全、稳定性增强技术、拆装便捷性技术，高效优质施工智能控制与物联等关键共性技术，主要科技创新如下：

1.提出了双发动机双泵组动力系统及控制方法，发明了分离驱动式套管螺旋钻机及其施工方法、具有公转及可自转的多冲击器组合式大直径潜孔锤，解决了极软、岩溶、极硬等多地层桩基础环保、高效成孔的难题，无需泥浆护壁，入岩效率提高1倍以上。

2.发明了大重合插接伸缩式履带底盘、自适应辅助滑靴和钻杆跟随扶持技术，提高了整机安全性；开发了立柱自适应弯矩平衡机构及立柱双斜撑大三角支撑结构，增强了立柱压杆稳定性、减小了立柱变形，提高了整机稳定性；发明了多级组合型大角度变幅机构便捷立桅技术、上下车快捷分离技术，实现了大型桩架大角度平稳驱动变幅，突破了大型装备快捷、无辅助拆装的关键技术，实现了整机转运效率提升80%以上，提高了整机便捷性。

3.提出了一种桩工机械动力头加压控制回路及方法、开发了桩孔定位与引导系统及钻孔垂直度自动监测与控制技术，提高了作业效率和成孔质量；开发了相比同类产品具有代际优势的集成式智能操控系统和“山河祥云施工信息平台”，实现了设备及施工的信息化管理。

该项目已获授权发明专利11件（含PCT专利4件），形成了SWSD、SWCH、SWEW等系列成套化装备，经鉴定：该项目创新性强、技术难度大、具有完全自主知识产权，项目整体技术达到国际领先水平。项目产品批量出口到韩国、新加坡等高端市场，填补了行业空白，成功打破了日本品牌的垄断地位。近三年，相关产品累计新增销售额达4.02亿元，新增利润1.38亿元，新增税收0.13亿元。项目成果推动了国家桩工机械行业向自主化、高端化、智能化、信息化、成套化发展，引领了行业发展，树立了民族品牌形象。

获奖等级：一等奖

完成单位：山河智能装备股份有限公司、中南大学