随着科学技术的高速发展,锚固技术在坝体加固、下结构支地护、边坡稳固、结构抗倾覆等工程中已得到广泛应用,根据锚杆钻机的作业特点以及岩土条件,使用可靠性高、钻孔速度快、具有一定抗磨损、抗卡钻能力的钻具和钻头,对提高施工效率意义非常重大,是影响锚杆支护技术的重要因素。因此本文对锚杆钻具做了深入的研究。螺旋钻具是岩土锚固作业中一种常见的钻具,在掘削岩土的过程中,主要扭矩消耗由三部分组成即:作用在整个切削刃上的贯人阻力和切削阻力;作用在螺旋叶片表面的阻力;螺旋叶片上的土与孔壁之间的阻力。本文分别通过理论分析、试验分析和有限元优化分析对其进行了系统的研究。理论和实验研究表明,岩土对螺旋钻具的动力影响与螺旋钻杆的螺旋角、转速、加压力及岩土性态密切相关。本文采用正交试验法设计试验,并结合有限元分析法,对螺旋钻杆进行优化分析,确定了螺旋钻杆的参数。在施工中,锚杆钻机钻具的储运和装卸机构对提高作业效率和安全性,降低劳动强度非常重要。本文设计了自动储运和装卸钻杆机构,并利用Solidworks Motion对锚杆仓进行运动学和动力学分析,应用SolidWorks Optimization对锚杆仓进行优化分析,使锚杆仓的机构和结构更加合理。通过对锚杆钻具及其自动调整机构的研究表明,由于岩土锚固作用机理复杂、施工影响因素众多,仍需要在工程实践中,不断深入研究,开发新型锚杆钻具及其自动调整机构,以适应各种不同岩土地质情况的需求。