采用管桩做基础修建桥梁墩台的工程速度在很大程度上取决于钻孔机械的效率。在推广使用先进的桥梁结构的同时，还必须研究新的、更为有效的钻孔方法；尤其是在北方地区，这个问题特别突出。在这些地区的永冻土上打桩，必须预先扩大钻孔，其直径比管桩的外径稍为大一些。
自1959年以来，在矿井建筑中，为了修建大口径的通风巷道和排水巷道，成功地采用了全苏涡轮钻孔科学研究院设计的反冲式涡轮钻孔方法。涡轮和反冲式涡轮钻孔方法的特点是能够钻直径超过钻管或管桩直径8%（在硅质石灰岩和硅化砂岩上钻孔时）至18%（在石灰岩和粘土质页岩上钻孔时）的孔，这实际上克服了打桩的任何障碍（图1）。 
 
图1    涡轮钻孔工艺流程示意图
1.起重机吊架；2.水压软管；3.压力表；4.管道；5.水泵；6.上中轮环；7.钻管；8.桩；9.中轮环；10.下中轮环；11.涡轮钻机；12.钻头；13.钻孔设计断面。

    在桥梁建筑实践中，上述方法首次用于1972～1974年的阿穆尔铁路桥梁工程中。为了在坚硬土层上钻直径为3m的钢筋混凝土柱的孔，使用了PTБ-2600型反冲式涡轮钻机。这种钻机由四台T-12-PT-9型涡轮机组成，钻头以每分钟500转～700转的转速旋转打孔。其后在修建纳霍德卡的"游击队"河桥梁墩台时也采用了一台T-12-PT-9型涡轮钻机钻孔。
    1974年，在贝阿铁路腾达河铁路桥梁建设中，用一台带配有750mm直径钻头的T-12-PT-240型涡轮钻机在夹杂着漂石、永冻砾石和鹅卵石的土层上进行钻孔试验，钻孔直径为1m，深度为10m。
从完成工作的结果证明，涡轮钻孔机比冲击钻孔机具有明显的优点（表1）。

表1    
钻机类型
指   标 T-12-PT-240型涡轮钻孔机 YKC-30型冲击钢绳钻孔机
钻进速度（m/h）钻孔持续时间（h）钻一个孔的总劳动量（工时） 3.2-3.41024 0.248150

但必须指出,涡轮钻孔机水的需要量大180m3/h，从而造成冬季使用的不便，加上钻机移动困难，因此在冬季修建中、小型桥梁的墩台时不宜采用。
按照新型高效钻孔机械研制计划，为了修建贝阿铁路，1975年第十桥梁建筑公司、全苏涡轮钻孔科学研究院和专业设计局及桥梁建筑总局研制成功了БAM-1000-HT型悬垂式涡轮钻孔装置。这种钻孔装置配有一台T-12-PT-240型涡轮孔机，涡轮钻机的头为多牙轮钻头。
经对БAM-1000-HT型钻孔装置的运用试验，证明其具有很高的工作效率。在1976年这种装置开始批量生产。
    1979年，又对新研制的БAM-1000-HB型悬垂式涡轮钻孔装置进行了运用试验。这种涡轮钻孔装置装配有多级牙轮钻头和直吹式钻孔清理装置，可在永冻土上钻直径为1m的孔。但是，由于缺少移动式母机、钻管打拔装置和除尘系统，因而影响了它的使用效果。
    在严寒季节施工时，贝阿铁路针对涡轮钻机工作不稳定的问题，采取了以下措施：
    （1）对涡轮钻机进行蒸汽加热；
    （2）长时间停止钻孔作业时，将液压系统内的水全部放出避免结冰；
    （3）将水泵上的柴油传动装置更换为电传动装置；
    （4）使用带有球形底座的涡轮钻机。
    为了在缺水条件下进行钻孔作业，又研制出循环供水系统，从而保证了在永冻土层上全年可采用涡轮钻孔机进行钻孔作业，在修建贝阿铁路中段拉尔巴河、诺克扎河、奥列克马河、伊曼格拉河、梅德维伊雅河、普洛托卡河大桥的墩台时，将直径为1.6m和3.0m的管桩、管柱打入地下26m深。
    70年代末，在修建贝阿铁路某些桥梁中，使用了З-1000型和ЭБP-1000型钻机钻孔。同时，用压缩空气取代冲洗液，依靠高速喷出来的气流清理工作面。由于钻孔机系统内部不用水，从而大大地简化了冬季的施工作业条件。
    采油钻孔时广泛使用的电动钻孔机具有明显的优点。因此1986年1月，修建高尔基市奥卡河桥2号桥墩时，用电动钻孔机进行了直径为1.6m的钢筋混凝土管桩钻孔试验（图2）。32m深处土的抗压强度为30Pa。
 
图2    电动钻孔工艺流程示意图
1.钻具；2.管桩；3.配电盘（220V）；4.控制电流表；5.电缆；
6.电气装置；7.变压器；8.空气压缩机；9.水泵；10.支承梁。
另外，第一桥梁工程队也研制出电动钻孔机具（图3），其旋转速度为每分钟212转，总重量10t。
 
图3    钻具构造
1.导向灯；2.电缆；3.空气管道；4.泥浆管；5.钻管；6. 3-240-8M-85型；
7.PB-240-3M-85型减速器；8.电钻孔心轴；9.搅拌室；10.转接器；11.钻头。

    电动钻孔机与涡轮钻孔机主要工作指标比较（表2）。
表 2
指   标 电动钻孔机（带有PB-240-3M-85型减速器的3-240-8M-85型电动钻孔机） 涡轮钻孔机（T-12-PT-240型涡轮钻孔机）
钻孔持续时间（h）平均钻孔速度（m/h）： 1.95 19.40
在含石灰岩的坚硬粘土上钻孔 6.9 0.8
在含石灰岩的石膏和石灰岩上钻孔 3.3 0.25
所需电力(kV) 463 575
耗电量(kV-h) 900 11200
耗水量(m3) 188 3440
钻头的最大扭矩(kN·m) 9.0 18.4
    电动钻孔机被证明具有以下优点:
    （1）能够获得固定的旋转速度，与轴荷载无关；
    （2）具有较高的过载能力，实际上可将孔持续钻进到规定标高；
    （3）通过调整电压，可以调节钻头扭矩；
    （4）电气仪表可以显示控制钻孔工况。
先进的电动钻孔机具具有无可争议的优点，但也还有不完善之处。  因此，为了研制高效而可靠的钻孔机具，必须要有苏联石油工业部全苏涡轮钻孔科学研究院专家们的积极参加。