CN109723393A - 一种螺旋成孔钻具及成桩施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及一种螺旋成孔钻具及成桩施工方法。螺旋成孔钻具包括辅助成孔部分和主成孔部分；所述主成孔部分，芯管的上端与外管固定，其下端设置钻头门装置，芯管外缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ，设有若干挡土挤土块，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上并通过芯管和螺旋挤土叶片Ⅱ固定。采用本发明创造的钻具进行成孔施工，在成孔过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，挡土挤土块对岩土进行再次挤向孔径向下方向，使得很少部分岩土被传送到辅助成孔部分。本发明创造，适应地质条件广，桩承载能力高，节能高效，绿色环保。

Description

一种螺旋成孔钻具及成桩施工方法

技术领域

本发明创造涉及建筑桩基础施工领域，特别涉及一种螺旋成孔钻具及建筑桩施工方法。

背景技术

现有的建筑桩基础中，现浇桩占有很大的比例，特别是采用泵压灌混凝土，由于具有桩与桩周土间的胶合性好，不受地下水的影响，施工效率高等优点，而更被开发单位青睐。常用的桩型有长螺旋钻孔压灌桩、螺杆桩、SDS桩等。长螺旋钻孔压灌桩是完全排土桩，施工会产生大量残土，成桩的桩底端有虚土，影响桩的承载能力；螺杆桩是部分排土桩，在施工钻进过程中是完全非排土过程，挤土负效应大，特别是可压缩性小的岩土层无法钻进通过，所成桩属于异径桩，桩的抗水平剪切能力弱，承载能力比长螺旋钻孔压灌桩有所提高，残土排放量较之也少了很多；SDS桩是非排土桩，其成桩孔过程是先将柱形桩孔内的岩土通过旋切变成松散自由状，松散的岩土在沿螺旋叶片上传的过程中被挤向桩孔壁，整个上传过程路径很短，挤土集中性强，对于可压缩性小的岩土层很难穿透，成桩的桩底存在虚土，影响桩的承载能力。针对这三种现浇混凝土桩施工存在的缺点。

发明内容

针对上述技术问题，根据单桩承载力的计算公式可知，同桩径同桩长的基桩，不同的成孔方式能改变桩的承载能力。本发明创造提出了通过改变成桩孔的工艺方法，来提高桩周土的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值，从而达到提高桩的承载能力，扩大桩适应性的新的螺旋成孔钻具及成桩施工方法。

本发明创造采用的技术方案是：一种螺旋成孔钻具，包括，由接头、外管和螺旋挤土叶片Ⅰ组成的辅助成孔部分，和由芯管、螺旋挤土叶片Ⅱ和钻头门装置组成的主成孔部分；所述芯管上端与外管固定，下端设置钻头门装置，芯管外缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ，螺旋挤土叶片Ⅱ缠绕在芯管上后，螺旋挤土叶片Ⅱ外缘形成的整体外形为圆锥台形。

进一步的，所述螺旋成孔钻具，设有若干挡土挤土块，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上并通过芯管和螺旋挤土叶片Ⅱ固定。

更进一步的，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上后，所形成的外径小于同直径上螺旋挤土叶片Ⅱ的外径。

进一步的，所述钻头门装置包括折页组、钻尖和钻门；钻尖固定在芯管的下端，其上设有U型缺口，在钻尖两侧，两副钻门分别通过折页组固定在芯管的下端，两副钻门闭合状态时将U型缺口封住。

更进一步的，所述钻头门装置设有两副U型围板，两副U型围板分别固定在钻尖两侧，U型围板上端与芯管的下端固定，U型围板将U型缺口包围在内，钻门的外缘与U型围板的内缘相匹配。

进一步的，芯管为柱形或圆锥台形。

进一步的，外管和芯管的内部形成供混凝土灌入的贯通的通道。

进一步的，所述辅助成孔部分，设有若干接头和若干外管，若干外管通过接头连接在一起后，螺旋挤土叶片Ⅰ缠绕在接头和外管上。

针对中密、密实的砾砂、圆砾、卵石、碎石、及强风化岩土层、中风化软质岩土层等硬质岩土层，利用上述的螺旋成孔钻具，成桩施工方法如下：

1)确定桩孔位；

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位；

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，形成的锥孔的孔径不断扩大，直至设计桩孔径；螺旋成孔钻具旋转下移过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管对岩土进行再次挤向孔径向下方向，很少部分岩土被传送到辅助成孔部分；

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表；

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管和芯管的内部形成的供混凝土灌入的通道至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程；

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件等，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。

针对粘性土、粉土、粉细砂、粗砂、中砂等软质岩土层，利用上述的螺旋成孔钻具，成桩施工方法如下：

1)确定桩孔位；

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位；

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，形成的锥孔的孔径不断扩大，直至设计桩孔径；螺旋成孔钻具旋转下移过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管及挡土挤土块对岩土进行再次挤向孔径向下方向，很少部分岩土被传送到辅助成孔部分；

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表；

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管和芯管的内部形成的供混凝土灌入的通道至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程；

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件等，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。

本发明创造的有益效果是：

1、本发明采用外形为锥形体结构钻具作为成孔钻具的主成孔部分，它是由外形为圆锥台形的螺旋挤土叶片Ⅱ及芯管与外形为锥形体的钻头门装置组成。直接对桩孔岩土进行径向下的挤扩，先挤成小径锥孔，再挤扩成大径锥孔，直至桩孔径，所成桩的桩周土挤密效果好，桩端持力层有效受力面积大，桩承载能力强，在挤扩过程中，还对挤压剥离下来的岩土具有传送的功能，有效地解决了硬质岩土层的挤土负效应及成桩孔难的问题，具有能挤则挤，不能挤则传，且边传边挤的功能，挤土合理性强。成孔时，两钻门与钻尖等组成小锥形体，对桩孔内岩土直接径向下挤压，极大地降低了被钻尖挤压剥离下来的岩土的储存空间，杜绝了成桩桩底虚土对承载力的不良影响。通过安装挡土挤土块，有效地解决了不同种岩土层的成孔施工，扩大了同种钻具的使用范围，降低了钻具的制造成本。

2、本发明创造适应地质条件广。本发明创造的钻具穿透能力强，成孔合理性强，负效应小，不受地下水的影响。

3、本发明创造桩承载能力高。通过本发明创造的钻具及方法桩周土挤密，极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值得到很大的提高，固结效应好。

4、本发明创造节能高效。本发明创造施工操作简单，效率高，钻具投资少，成桩质量高，桩承载力大，成本低。

5、本发明创造绿色环保。采用本发明创造的钻具及方法残土排放少，无泥浆，无振动。

附图说明

图1是实施例1芯管为圆锥台体带有挡土挤土块的钻门关闭状态的螺旋成孔钻具示意图。

图2是实施例1芯管为圆锥台体带有挡土挤土块的钻门打开状态的螺旋成孔钻具示意图。

图3是钻尖结构示意图。

图4是钻尖、U型围板和钻门连接示意图。

图5是实施例2芯管为柱体带有挡土挤土块的钻门关闭状态的螺旋成孔钻具示意图。

图6是实施例2芯管为柱体带有挡土挤土块的钻门打开状态的螺旋成孔钻具示意图

图7是实施例3芯管为圆锥台体不带有挡土挤土块的钻门关闭状态的螺旋成孔钻具示意图。

图8是实施例3芯管为圆锥台体不带有挡土挤土块的钻门打开状态的螺旋成孔钻具示意图。

图9是实施例3芯管为柱体不带有挡土挤土块的钻门关闭状态的螺旋成孔钻具示意图。

图10是实施例3芯管为柱体不带有挡土挤土块的钻门打开状态的螺旋成孔钻具示意图。

具体实施方式

实施例1。

如图1-图4，本实施例提供一种主成孔部分的芯管为圆锥台体带有挡土挤土块的螺旋成孔钻具。

(一)一种螺旋成孔钻具，由辅助成孔部分和主成孔部分构成。

辅助成孔部分由若干接头1、若干外管2和螺旋挤土叶片Ⅰ3组成。若干外管2通过接头1连接在一起后，螺旋挤土叶片Ⅰ3缠绕在接头1和外管2上，由螺旋挤土叶片Ⅰ3的外缘形成的外形为柱形。最顶端的外管2的上端安装的接头1用于将螺旋成孔钻具与桩机动力头连接在一起。最底端的外管2的下端与主成孔部分的芯管4固定。接头1可以为法兰。

主成孔部分由芯管4、螺旋挤土叶片Ⅱ5和钻头门装置组成。

芯管4上端与外管2固定，形成一体结构。下端与钻头门装置固定。芯管4外螺旋缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ5。本实施例，芯管4为圆锥形。螺旋挤土叶片Ⅱ5缠绕在芯管4上后，由螺旋挤土叶片Ⅱ5的外缘形成的整体外形为圆锥台形。

在螺旋挤土叶片Ⅱ5的上曲面上安装有若干挡土挤土块10。挡土挤土块10通过芯管4和螺旋挤土叶片Ⅱ5固定。挡土挤土块10的作用是：在钻孔过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，岩土遇到挡土挤土块，通过挡土挤土块的挤土面A对岩土进行再次挤向孔径向下方向，使只有很少部分岩土被传送到辅助成孔部分，进而使得排放到孔外地表的岩土非常少。

可以理解的是挡土挤土块10可以固定在芯管4和螺旋挤土叶片Ⅱ5的上曲面上，也可以可拆卸的固定在芯管4和螺旋挤土叶片Ⅱ5上。其所形成的外径小于同直径上螺旋挤土叶片Ⅱ5的外径，也就是挡土挤土块10的外缘面在螺旋挤土叶片Ⅱ5的外缘内侧，不探出螺旋挤土叶片Ⅱ5的外缘。

钻头门装置包括折页组6、钻尖7、U型围板8和钻门9。钻尖7固定在芯管4的下端，其上设有U型缺口7-1，两副U型围板8分别固定在钻尖7两侧，U型围板8上端与芯管4的下端固定，U型围板8将U型缺口7-1包围在内。在钻尖7两侧，两副钻门9的一端分别通过折页组6固定在芯管4的下端，钻门9的另一端可绕折页组6旋转打开。钻门9的外缘与U型围板8的内缘相匹配。两副钻门9闭合状态时，旋入U型围板围成的内侧，将U型缺口7-1封住，与钻尖7组成密封体结构。

外管2和芯管4的内部形成供混凝土灌入的贯通的通道11。

(二)一种成桩施工方法

本实施例的螺旋成孔钻具适用于粘性土、粉土、粉细砂、粗砂、中砂等软质岩土层，施工方法如下：

1)按工程桩设计位置放样，确定桩孔位。

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，将组装好的螺旋桩机及成孔钻具、配套泵压灌混凝土设备就位，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位，进行桩孔的施工。

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成小径锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，小径锥孔被逐渐挤扩成大径锥孔，直至桩孔径。这个过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管及挡土挤土块对岩土进行再次挤向孔径向下方向，只有很少部分岩土被传送到辅助成孔部分。

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表。

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管2和芯管4的内部形成的供混凝土灌入的通道11至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口7-1压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程.

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件等，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。

本发明创造成孔的基本原理：

针对桩周土的复杂性、可压缩性差别大的特点，在成桩孔的过程中，旋转着的钻具的主成孔部分先直接挤压岩土成小径锥孔，再挤扩成大径锥孔，直至桩孔径。挤的过程中，大部分岩土被钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤向桩孔的径向下方，其余部分的岩土被螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离开成自由态，沿着旋转着的螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中又被芯管外表面、螺旋挤土叶片Ⅱ及匹配的挡土挤土块挤向孔壁，未被挤向孔壁的岩土传送到辅助成孔部分上。辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ和外管外表面将传送过来的岩土再次挤向桩孔壁处，特别是可压缩性大岩土层处的桩孔壁，被挤压进去的岩土会多些。整个成孔过程中，实现先挤成小径锥孔，再挤扩成大径锥孔，直至挤扩成桩孔径，能挤则挤，不能挤则传，且边传边挤的功能。改善了桩周土的物理参数，极大地提高了桩周土的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值，通过调整挡土挤土块，合理地解决了不同地质条件下采用多种钻具而产生投资费用高的问题，成桩孔合理性强，挤土负效应更小。

实施例2。

如图5-图6，本实施例提供一种主成孔部分的芯管为柱形带有挡土挤土块的螺旋成孔钻具。本实施例提供的螺旋成孔钻具，由辅助成孔部分和主成孔部分构成。

辅助成孔部分由若干接头1、若干外管2和螺旋挤土叶片Ⅰ3组成。

主成孔部分由芯管4、螺旋挤土叶片Ⅱ5和钻头门装置组成。

钻头门装置包括折页组6、钻尖7、U型围板8和钻门9。

设有若干挡土挤土块10。

辅助成孔部分、主成孔部分和挡土挤土块10的结构与实施例1相同，不同点在于主成孔部分的芯管4采用圆柱形结构。

本实施例提供的螺旋成孔钻具适用于粘性土、粉土、粉细砂、粗砂、中砂等软质岩土层，进行成桩钻孔的方法和原理与实施例1相同。

实施例3。

如图7-图8，本实施例提供一种主成孔部分的芯管为圆锥台体不带有挡土挤土块的螺旋成孔钻具。

(一)一种螺旋成孔钻具，由辅助成孔部分和主成孔部分构成。

辅助成孔部分由若干接头1、若干外管2和螺旋挤土叶片Ⅰ3组成。若干外管2通过接头1连接在一起后，螺旋挤土叶片Ⅰ3缠绕在接头1和外管2上，由螺旋挤土叶片Ⅰ3的外缘形成的外形为柱形。最顶端的外管2的上端安装的接头1用于将螺旋成孔钻具与桩机动力头连接在一起。最底端的外管2的下端与主成孔部分的芯管4固定。接头1可以为法兰。

主成孔部分由芯管4、螺旋挤土叶片Ⅱ5和钻头门装置组成。

芯管4上端与外管2固定，形成一体结构。下端与钻头门装置固定。芯管4外螺旋缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ5。本实施例，芯管4为圆锥形。螺旋挤土叶片Ⅱ5缠绕在芯管4上后，由螺旋挤土叶片Ⅱ5的外缘形成的整体外形为圆锥台形。

钻头门装置包括折页组6、钻尖7、U型围板8和钻门9。钻尖7固定在芯管4的下端，其上设有U型缺口7-1，两副U型围板8分别固定在钻尖7两侧，U型围板8上端与芯管4的下端固定，U型围板8将U型缺口7-1包围在内。在钻尖7两侧，两副钻门9的一端分别通过折页组6固定在芯管4的下端，钻门9的另一端可绕折页组6旋转打开。钻门9的外缘与U型围板8的内缘相匹配。两副钻门9闭合状态时，旋入U型围板围成的内侧，将U型缺口7-1封住，与钻尖7组成密封体结构。

外管2和芯管4的内部形成供混凝土灌入的贯通的通道11。

(二)一种成桩施工方法

本实施例的螺旋成孔钻具适用于中密、密实的砾砂、圆砾、卵石、碎石、及强风化岩土层、中风化软质岩土层等硬质岩土层，施工方法如下：

1)按工程桩设计位置放样，确定桩孔位。

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，将组装好的螺旋桩机及成孔钻具、配套泵压灌混凝土设备就位，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位，进行桩孔的施工。

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成小径锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，小径锥孔被逐渐挤扩成大径锥孔，直至桩孔径。这个过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管对岩土进行再次挤向孔径向下方向，只有很少部分岩土被传送到辅助成孔部分。

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表。

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管2和芯管4的内部形成的供混凝土灌入的通道11至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口7-1压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程.

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件等，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。

实施例4。

如图9-图10，本实施例提供一种主成孔部分的芯管为柱形不带有挡土挤土块的螺旋成孔钻具。本实施例提供的螺旋成孔钻具，由辅助成孔部分和主成孔部分构成。

辅助成孔部分由若干接头1、若干外管2和螺旋挤土叶片Ⅰ3组成。

主成孔部分由芯管4、螺旋挤土叶片Ⅱ5和钻头门装置组成。

钻头门装置包括折页组6、钻尖7、U型围板8和钻门9。

辅助成孔部分和主成孔部分的结构与实施例3相同，不同点在于主成孔部分的芯管4采用圆柱形结构。

本实施例提供的螺旋成孔钻具适用于中密、密实的砾砂、圆砾、卵石、碎石、及强风化岩土层、中风化软质岩土层等硬质岩土层，进行成桩钻孔的方法与实施例3相同。

Claims (10)

1.一种螺旋成孔钻具，包括，由接头(1)、外管(2)和螺旋挤土叶片Ⅰ(3)组成的辅助成孔部分，和由芯管(4)、螺旋挤土叶片Ⅱ(5)和钻头门装置组成的主成孔部分；所述芯管(4)上端与外管(2)固定，下端设置钻头门装置，芯管(4)外缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ(5)，其特征在于：螺旋挤土叶片Ⅱ(5)缠绕在芯管(4)上后，螺旋挤土叶片Ⅱ(5)外缘形成的整体外形为圆锥台形。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，设有若干挡土挤土块(10)，所述若干挡土挤土块(10)安装在螺旋挤土叶片Ⅱ(5)上并通过芯管(4)和螺旋挤土叶片Ⅱ(5)固定。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，所述若干挡土挤土块(10)安装在螺旋挤土叶片Ⅱ(5)上后，所形成的外径小于同直径上螺旋挤土叶片Ⅱ(5)的外径。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，所述钻头门装置包括折页组(6)、钻尖(7)和钻门(9)；钻尖(7)固定在芯管(4)的下端，其上设有U型缺口(7-1)；在钻尖(7)两侧，两副钻门(9)分别通过折页组(6)固定在芯管(4)的下端，两副钻门(9)闭合状态时将U型缺口(7-1)封住。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，所述钻头门装置设有两副U型围板(8)，两副U型围板(8)分别固定在钻尖(7)两侧，U型围板(8)上端与芯管(4)的下端固定，U型围板(8)将U型缺口(7-1)包围在内，钻门(9)的外缘与U型围板(8)的内缘相匹配。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，芯管(4)为柱形或圆锥台形。

7.根据权利要求1、2、3或5所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，外管(2)和芯管(4)的内部形成供混凝土灌入的贯通的通道(11)。

8.根据权利要求1、2、3或5所述的一种螺旋成孔钻具，其特征在于，所述辅助成孔部分，设有若干接头(1)和若干外管(2)，若干外管(2)通过接头(1)连接在一起后，螺旋挤土叶片Ⅰ(3)缠绕在接头(1)和外管(2)上。

9.一种成桩施工方法，其特征在于，利用权利要求1所述的螺旋成孔钻具，方法如下：

1)确定桩孔位；

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位；

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，形成的锥孔的孔径不断扩大，直至设计桩孔径；螺旋成孔钻具旋转下移过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管对岩土进行再次挤向孔径向下方向，很少部分岩土被传送到辅助成孔部分；

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表；

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管和芯管的内部形成的供混凝土灌入的通道至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程；

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。

10.一种成桩施工方法，其特征在于，利用权利要求2或3所述的螺旋成孔钻具，方法如下：

1)确定桩孔位；

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位；

3)启动螺旋挤土桩机的动力头装置，进行钻进旋转，释放动力头装置带动螺旋成孔钻具向下移动，螺旋成孔钻具下部的主成孔部分首先直接旋转挤压岩土体向径向下方移动，形成锥孔，随着螺旋成孔钻具的下移，已形成的锥孔壁的岩土体继续向径向下方移动，形成的锥孔的孔径不断扩大，直至设计桩孔径；螺旋成孔钻具旋转下移过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土被主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ挤压剥离成自由态，并沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，主成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅱ和芯管及挡土挤土块对岩土进行再次挤向孔径向下方向，很少部分岩土被传送到辅助成孔部分；

4)螺旋成孔钻具辅助成孔部分的螺旋挤土叶片Ⅰ及外管外表面对传送过来的岩土继续进行边传边挤，最后只有很少量的岩土成为残土被排放到桩孔外地表；

5)钻至桩孔设计深度后，螺旋成孔钻具保持原地同向继续旋转，充分挤压密实桩孔底和桩孔壁岩土，同时先泵压灌混凝土，通过外管和芯管的内部形成的供混凝土灌入的通道11至钻具底端，再慢慢提升同向旋转的螺旋成孔钻具，在重力及压力作用下，混凝土打开钻门从U型缺口压灌注入桩孔底，保持边提边压灌，满足提升速度与泵压灌量匹配度，直至桩顶设计标高，完成一次成孔泵压灌混凝土的过程；

6)依据设计要求，吊具吊起已准备好的钢筋笼或预制件，***已灌注好的桩孔里，达设计标高，移动桩机到下一根桩孔位。