如今桩基钻孔的主要设备是钻机,随着科学技术的发展,钻机的种类越来越多。由于地铁交通的快速发展,在地铁、隧道等小空间作业环境下,桩基钻孔的需求也越来越大。传统的钻机体积较大,在小空间下进行钻孔大大降低了钻孔效率,这就需要一种适合于地铁隧道等小空间作业环境需求的小型专用型钻机。新型钻机需要达到整机简便操作、工作效率高、节约成本、环保等要求。传统的地铁隧道等小空间钻孔用到旋挖钻机。然而现有的旋挖钻机体积较大,自重大,在小空间等特殊环境下,移动转场非常困难,钻孔效率也比较低,严重浪费了机械优势。为解决传统钻机在地铁隧道等小空间施工效率低、转场困难等问题,本文设计了一种小体积的地铁隧道钻机。该钻机的工作装置在结构上,采用两段式桅杆和倍距提升装置,保证桅杆高度降低;采用液压履带式底盘,保证钻机转场方便,桩基钻孔定位准确,充分提高了钻孔效率。根据要求设计了地铁隧道钻机的相关机械结构,主要包含履带式底盘支架、主要支撑装置及动力头部分的设计。本文针对桅杆和底盘进行了受力分析,运用Solidworks进行了三维建模及装配。应用ANSYS Workbench有限元分析软件对桅杆和底盘在不同工况下的静力学分析,确保所设计的机械结构能够达到使用要求。对钻机在不同状态下进行了稳定性分析,保证了地铁隧道钻机运输及工作状态下的稳定性。本课题所设计的地铁隧道钻机具有体积小,结构紧凑,行走灵活,操作简单方便等特点。适合在地铁隧道等小空间下进行钻孔,满足我国在特殊环境下钻桩基孔的需求,大大节约了施工成本,提高了工作效率。