随着我国国民经济建设的快速发展以及西部大开发战略的实施,我国基础设施建设步伐加大,特别是近年来公路、铁路等发展迅速,相应的桥梁施工任务增多。目前,我国大口径桩基础施工设备大多采用单一功能钻机,即纯回转钻机或纯冲击钻机。这样的钻机在复杂地层钻进,效率低下,施工周期长,为此,研制一台既能回转,又可冲击钻进的多功能钻机便成为时代的必然,CHF-20 型冲击回转发-反循环工程钻机就是为此而进行的探索。吉林省科学技术厅于2001 年立项,由吉林大学建设工程学院承担本项目的研究工作,经过近3 年的研制、试验,本项目已加工出样机一台,并经过三轮试验改进,使的本产品更加完善。本文从基础理论出发,分析计算了冲击机构的运动情况,并针对2004 年4 月在内蒙古省际大通道阿尔本格勒大桥桥桩施工中出现的问题,提出了自己的解决方案。本项目2005年1月31日通过由吉林省科学技术厅组织的专家鉴定,鉴定委员会认为,本项目达到了国际先进水平。本文通过分析、试验,认为,钻机的冲程、冲击频率以及地层三者之间有最优的匹配关系。