CN106065764B - 长螺旋多孔连通式钻机、及制作的多孔连通式混凝土灌注桩和灌注桩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种桩工机械领域的设备和成桩应用，具体为一种长螺旋多孔连通式钻机以及一种多孔连通式混凝土灌注桩及其浇筑方法。钻机包括至少两根带钻头的长螺旋钻杆和置于长螺旋钻杆之间的用于松土的破土装置，所述至少两根带钻头的长螺旋钻杆的钻孔区域之间均与破土装置所松土的区域相连通。成桩的截面为哑铃状或多个圆形与其间的矩形相交而成的形状，和传统圆桩、方桩相比在相等截面积下具有较大的截面惯性矩，从而具有更好的承载力。从而提高材料的利用效率、减小同承载力下的桩体用料，节省基础工程的造价。该结构的桩体可以广泛用于对承载力要求较高的建筑施工项目、工程设计，应用方便且前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种桩工机械领域的设备和成桩应用，具体为一种长螺旋多孔连通式钻机以及一种多孔连通式混凝土灌注桩及其浇筑方法。
背景技术
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
现有长螺旋钻机是单钻杆钻头在地面向下钻孔，最终灌注混凝土成桩如图1所示，其成桩截面为圆形。现有的成桩技术所成的混凝土灌注桩由于其固定的传统结构，使得其所承受的承载力具有限制，若为了加强其承受力，就需要增加其内径厚度，从而限制了其适用范围。
发明内容
针对上述现有技术的不足，申请人在现有的基础上提出改进，提供一种新的截面的灌注桩，能够有效的提高承载力而保持灌注桩的厚度和用料，达到节能的同时满足对高承载力的需求。
具体的，本发明是这样实现的，长螺旋多孔连通式钻机，包括钻孔系统和机架系统，钻孔系统连接机架系统，所述钻孔系统包括至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)和置于长螺旋钻杆(4)之间的用于松土的破土装置，所述至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)所钻孔区域之间均与破土装置所松土的区域相连通。
进一步的，所述钻孔系统还包括连接至机架系统的钻杆基座(1)，置于钻杆基座(1)上安装有两个钻孔电机(2)，钻孔电机(2)连接至置于钻杆基座(1)下方的减速机(3)，所述相应的长螺旋钻杆(4)通过减速机(3)、钻杆基座(1)连接至相应的钻孔电机(2)，所述长螺旋钻杆(4)均为中空钻杆，钻头均为连通长螺旋钻杆(4)中空部的中空钻头(5)，长螺旋钻杆(4)中空部的末端连接置于钻杆基座(1)中的注浆管(6)，中空钻头(5)上开设有出浆口。
进一步的，所述破土装置包括置于减速机(3)下方的破土基座(7)，破土基座(7)下方安装有振动电机(8)，振动电机(8)连接至振动箱(9)，振动箱(9)下方设有置于长螺旋钻杆(4)中间与长螺旋钻杆(4)平行的振动杆(10)，振动杆(10)的下端套装有导向器(11)，振动杆(10)的下端头安装有劈裂头(12)。
进一步的，所述机架系统包括桩机架(13)、卷扬机(14)、钢丝绳(15)、立柱(16)，桩机架(13)置于地面上，立柱(16)竖直置于桩机架(13)上，卷扬机(14)置于桩机架(13)上，钢丝绳(15)的一端连接卷扬机(14)，另一端通过立柱(16)的顶端连接至钻孔系统。
进一步的，置于钻杆基座(1)上安装有三个钻孔电机(2)，三根长螺旋钻杆(4)按三角形三顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于三根长螺旋钻杆(4)中间。
进一步的，置于钻杆基座(1)上安装有四个钻孔电机(2)，四根长螺旋钻杆(4)按四边形顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于四根长螺旋钻杆(4)中间。
进一步的，长螺旋多孔连通式钻机制作的多孔连通式混凝土灌注桩，所述多孔连通式混凝土灌注桩的桩体，其桩体由两个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为哑铃形状；
或其桩体由三个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为一个三角形连通部置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成的类圆角三角形形状；
或其桩体由四个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为一个矩形连通部置于四个按圆心连线呈正方形、矩形或菱形分布的圆形中间且与该四圆相交所成形状；
进一步的，一种多孔连通式混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
使用至少两个螺旋钻杆并在螺旋钻杆之间固定与螺旋钻杆平行的振动裂土器进行钻孔，开始钻孔的同时或开始钻孔以后，振动裂土器对钻孔之间的部分进行裂土、劈土的振动松土处理，振动裂土器的振动作用将被劈裂松散的土壤挤推到周围钻孔处的螺旋钻杆的螺旋叶片内进行提升排土；直至形成至少两个钻孔通过一个连通槽相互连通成一个整体孔槽，往该孔槽内灌满混凝土成桩。
进一步的，螺旋钻杆为连接注浆管(6)的中空钻杆，灌浆时，混凝土浆通过注浆管(6)从中空钻杆到达孔槽底部开始灌浆，随中空钻杆的不断提升逐步填满孔槽。
本发明的工作原理介绍：长螺旋多孔连通式钻机，包括钻孔系统和机架系统，钻孔系统连接机架系统，所述钻孔系统包括至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)和置于长螺旋钻杆(4)之间的用于松土的破土装置，所述至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)的钻孔区域之间均与破土装置所松土的区域相连通。机架系统提供总支撑、吊起、放下钻孔系统，钻孔系统用于开钻取孔，本发明中增加开孔的长螺旋钻杆(4)的数量，用于开出至少两个开孔，破土装置用于将若干根长螺旋钻杆(4)之间的地面土壤进行破裂松土，随着钻孔系统的开孔下沉，破土装置同样随着长螺旋钻杆(4)的运动方向同向向下作用于土壤，将土壤击碎劈松，按破土装置的作用范围开出一个坑槽，因此，最终所开桩槽为：破土装置所开的坑槽区域与其周围长螺旋钻杆(4)钻头所开孔出的区域相连通，再通过对开桩槽中进行灌注砂浆或混凝土成型，从而获得一种多孔连通式混凝土灌注桩，其桩体横截面为一个连通部(17)，连通部(17)的形状可为方形、矩形、类圆形等，或不规则形状，该连通部(17)的四周与至少两个互不相交的圆形所相交所形成的形状；
具体的，桩体的截面主要可以为以下几张形状：
(1)两个圆形分别相交于一个矩形的两端上呈哑铃状；
(2)一个三角形连通部置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成的类圆角三角形形状；
(3)一个矩形连通部置于四个按圆心连线呈正方形、矩形或菱形分布的圆形中间且与该四圆相交所成形状；
呈哑铃状的截面桩与传统圆桩截面积一致时有较大的截面惯性矩；哑铃桩截面惯性矩与圆桩惯性矩一致时有较小的截面积。
三圆形按等腰三角形分布形成的形状截面成桩，桩体具有更好的稳定性。
四圆形按四边形分布形成的形状截面成桩，桩体可以形成按需求所成特定外形的桩体，且具备更好的稳定性。
具体的，按照成桩截面为哑铃状的钻机的结构特点在于：钻孔系统包括连接至机架系统的钻杆基座(1)，置于钻杆基座(1)上安装有两个钻孔电机(2)，钻孔电机(2)连接至置于钻杆基座(1)下方的减速机(3)，所述相应的两根长螺旋钻杆(4)通过减速机(3)、钻杆基座(1)连接至相应的钻孔电机(2)，所述长螺旋钻杆(4)均为中空钻杆，钻头均为连通长螺旋钻杆(4)中空部的中空钻头(5)，长螺旋钻杆(4)中空部的末端连接置于钻杆基座(1)中的注浆管(6)，中空钻头(5)上开设有出浆口。长螺旋钻杆(4)在钻孔电机(2)的作用下旋转，从而带动长螺旋钻杆(4)端头的钻头在地面上旋转开始破土而入，直至所需深度，螺旋钻杆钻身分布有螺旋叶片，当长螺旋钻杆(4)提出地面后，被开孔挖掘的土壤砂石随叶片被带出，达到清理土壤的目的，中空的长螺旋钻杆(4)用于连通注浆管(6)和出浆口，使得砂浆能够通过注浆管(6)灌入长螺旋钻杆(4)中随其流至孔底，并从中空钻头(5)的出浆口将砂浆从孔底开始排出，达到灌浆的目的；
所述破土装置包括置于减速机(3)下方的破土基座(7)，破土基座(7)下方安装有振动电机(8)，振动电机(8)连接至振动箱(9)，振动箱(9)下方设有置于长螺旋钻杆(4)中间与长螺旋钻杆(4)平行的振动杆(10)，振动杆(10)的下端套装有导向器(11)，振动杆(10)的下端头安装有劈裂头(12)。减速机(3)中部下端安有振动电机(8)和振动箱(9)，振动箱(9)与振动杆(10)以及劈裂头(12)连接；中空钻杆和中空钻头(5)穿过导向器(11)与振动杆(10)和劈裂头(12)保持在一个垂面上。振动电机(8)提供振动动力，振动箱(9)提供振动源，振动杆(10)用于传输动力和振动振幅，带动劈裂头(12)振动，导向器(11)用于调整和控制振动的幅度、方向等，在工作过程中，导向器(11)还能起到进一步挤推土壤向长螺旋钻杆(4)方向的运送的作用。
所述机架系统包括桩机架(13)、卷扬机(14)、钢丝绳(15)、立柱(16)，桩机架(13)置于地面上，立柱(16)竖直置于桩机架(13)上，卷扬机(14)置于桩机架(13)上，钢丝绳(15)的一端连接卷扬机(14)，另一端通过立柱(16)的顶端连接至钻孔系统。桩机架(13)起到固定支撑作用，立柱(16)用于吊挂钻孔系统，钻孔系统通过牵引钢丝绳(15)连接至桩机架(13)上的卷扬机(14)，通过卷扬机(14)控制钢丝绳(15)操控钻孔系统的起降完成开孔、提土、灌浆等操作，本机架系统使用常规的电力、液压等动力系统作为动力源；
与双钻孔不同，置于钻杆基座(1)上安装有三个钻孔电机(2)，三根长螺旋钻杆(4)按三角形三顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于三根长螺旋钻杆(4)中间。此时，所成桩的截面即为一个矩形置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成形状；具有很好的稳定形；
与三钻孔不同，置于钻杆基座(1)上安装有四个钻孔电机(2)，四根长螺旋钻杆(4)按四边形顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于四根长螺旋钻杆(4)中间。此时，所成桩的截面即为四圆形按四边形分布形成的形状截面成桩，桩体可以形成按需求所成特定外形的桩体。
一种按照上述技术方案所提供的长螺旋多孔连通式钻机进行上述混凝土灌注桩的浇筑方法，包括以下步骤：
S1，将长螺旋多孔连通式钻机移动至需要制桩的工位将长螺旋钻杆(4)的钻头对准地面；
S2，开启钻孔电机(2)和破土装置上的振动电机(8)，通过卷扬机(14)控制钢丝绳(15)放下长螺旋钻杆(4)和振动杆(10)，若干个钻头同时在地面开始钻孔，钻头中间的劈裂头(12)对钻头中间的地面进行劈裂破土；
S3，钻头钻裂的土壤进入长螺旋钻杆(4)的叶片内，同时，劈裂头(12)所劈裂破碎的松散土壤在劈裂头(12)的动力挤压作用下向四周被开孔的方向输送，并进入长螺旋钻杆(4)的叶片内；
即劈裂头(12)不超过钻头所在位置，至少确保钻头在先或与劈裂头(12)同时接触地面土地，土壤随着螺旋叶片被输送提升至地面排出，劈裂头(12)将其劈松的土壤在振动作用下向长螺旋钻杆(4)方向挤推，从而将该“连通部(17)”土壤推送至螺旋叶片内让其提升至地面达到排土开槽的效果；
S4，钻孔达到预定深度后钻孔完成，提起长螺旋钻杆(4)，被钻碎和被劈碎的土壤随长螺旋钻杆(4)的叶片提出地面并去土，钻孔所成孔槽均与劈裂头(12)所劈裂土去土后形成的开槽相连通；由于中间“连通部(17)”部分的土壤受到劈裂头(12)的劈裂破土，使得其土壤变得松弛松散，包括劈裂头(12)所作用范围周围的土壤也会因振动的连带作用变得松弛，随着劈裂头(12)的逐步向下作用，劈裂头(12)与钻头之间存在没有直接被二者作用的土壤部分也会在二者的振动带动下变得松散，从而在劈裂头(12)、导向器(11)的作用下，朝长螺旋钻杆(4)上螺旋叶片之间的空间移动，从而达到钻孔所成孔槽均与劈裂头(12)所劈裂土去土后形成的开槽相连通的效果；
S5，提升长螺旋钻杆(4)的同时，通过从注浆管(6)中持续注入混凝土砂浆从中空的管道经过长螺旋钻杆(4)并最终从中空钻头(5)的出浆口排除至孔槽和开槽之中，直至填满，待干后成桩。
本发明与传统的灌注桩相比，具有如下优点：
(1)至少有两个长螺旋钻杆(4)同时工作，并在其间增加了破土装置，即振动劈裂头(12)用于对钻孔中间进行破土松土的作用，使得能够一次性得到一个连通的至少两个圆孔组成的异形形状截面的灌注孔槽；成型标准快速便捷，且不同组合的形状具有各自的不同优势，灵活方便，实用性高适用面广，具有良好的市场推广价值。
(2)当使用两根长螺旋钻杆(4)和一个破土装置开孔槽灌注成桩，能够得到一个截面形状为哑铃状的成桩，该种截面的成桩其桩截面积与传统圆桩截面积相等时有比较大的截面惯性矩，即相同的材料能够制成更好的抗弯性能、承受性能；哑铃桩截面惯性矩与圆桩惯性矩一致时有着比传统圆桩较小的截面积，从而达到节能省财且能达到相同承载力的效果，即哑铃状的截面形灌注桩具有良好的耐受力和能够承受较高的承载力，提高了桩体的质量性能。
(3)当使用三根长螺旋钻杆(4)和一个破土装置开孔槽灌注成桩，能够得到一个截面形状为一个矩形置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成形状；具有很好的稳定形；
(4)本发明提高材料的利用效率、减小同承载力下的桩体用料，节省基础工程的造价。该结构的桩体可以广泛用于对承载力要求较高的建筑施工项目、工程设计，应用方便且前景广阔。
附图说明
图1为传统灌注桩的立体图；
图2为长螺旋多孔连通式钻机的结构示意图；
图3为长螺旋多孔连通式钻机钻杆的侧视图；
图4为由两根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩结构立体图；
图5由两根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩截面形状示意图；
图6为传统圆桩截面的示例图；
图7为哑铃状桩截面的示例图
图8为实施例2中由三根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩截面形状示意图；
图9为实施例2中由三根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩的立体图；
图10为实施例3由四根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩截面形状示意图；
图11为实施例3由四根长螺旋钻杆和破土装置完成的成桩的立体图；
图中：1—钻杆基座、2—钻孔电机、3—减速机、4—长螺旋钻杆、5—中空钻头、6—注浆管、7—破土基座、8—振动电机、9—振动箱、10—振动杆、11—导向器、12—劈裂头、13—桩机架、14—卷扬机、15—钢丝绳、16—立柱、17—连通部。
具体实施方式
实施例1：如图2、图3所示，长螺旋多孔连通式钻机，包括钻孔系统和机架系统，钻孔系统连接机架系统，所述钻孔系统包括两根带钻头的长螺旋钻杆(4)和置于长螺旋钻杆(4)之间的用于松土的破土装置，所述两根带钻头的长螺旋钻杆(4)的钻孔区域之间均与破土装置所松土的区域相连通。
钻孔系统包括连接至机架系统的钻杆基座(1)，置于钻杆基座(1)上安装有两个钻孔电机(2)，钻孔电机(2)连接至置于钻杆基座(1)下方的减速机(3)，所述相应的两根长螺旋钻杆(4)通过减速机(3)、钻杆基座(1)连接至相应的钻孔电机(2)，所述长螺旋钻杆(4)均为中空钻杆，钻头均为连通长螺旋钻杆(4)中空部的中空钻头(5)，长螺旋钻杆(4)中空部的末端连接置于钻杆基座(1)中的注浆管(6)，中空钻头(5)上开设有出浆口。
所述破土装置包括置于减速机(3)下方的破土基座(7)，破土基座(7)下方安装有振动电机(8)，振动电机(8)连接至振动箱(9)，振动箱(9)下方设有置于长螺旋钻杆(4)中间与长螺旋钻杆(4)平行的振动杆(10)，振动杆(10)的下端套装有导向器(11)，振动杆(10)的下端头安装有劈裂头(12)。减速机(3)中部下端安有振动电机(8)和振动箱(9)，振动箱(9)与振动杆(10)以及劈裂头(12)连接；中空钻杆和中空钻头(5)穿过导向器(11)与振动杆(10)和劈裂头(12)保持在一个垂面上。
所述机架系统包括桩机架(13)、卷扬机(14)、钢丝绳(15)、立柱(16)，桩机架(13)置于地面上，立柱(16)竖直置于桩机架(13)上，卷扬机(14)置于桩机架(13)上，钢丝绳(15)的一端连接卷扬机(14)，另一端通过立柱(16)的顶端连接至钻孔系统。桩机架(13)起到固定支撑作用，立柱(16)用于吊挂钻孔系统，钻孔系统通过牵引钢丝绳(15)连接至桩机架(13)上的卷扬机(14)，通过卷扬机(14)控制钢丝绳(15)操控钻孔系统的起降完成开孔、提土、灌浆等操作，本机架系统使用常规的电力、液压等动力系统作为动力源；
机架系统提供总支撑、吊起、放下钻孔系统，钻孔系统用于开钻取孔，使用两根长螺旋钻杆(4)开出两个开孔，破土装置用于将这两根长螺旋钻杆(4)之间的地面土壤进行破裂松土，随着钻孔系统的开孔下沉，破土装置同样随着长螺旋钻杆(4)的运动方向同向向下作用于土壤，将土壤击碎劈松，按破土装置的作用范围开出一个坑槽，因此，最终所开桩槽为：破土装置所开的坑槽区域与其前后两根长螺旋钻杆(4)钻头所开孔出的区域相连通，再通过对开桩槽中进行灌注砂浆或混凝土成型，从而获得一种两孔连通式哑铃状混凝土灌注桩，其桩体横截面为两个圆形分别相交于一个矩形的两端上呈哑铃状。长螺旋钻杆(4)在钻孔电机(2)的作用下旋转，从而带动长螺旋钻杆(4)端头的钻头在地面上旋转开始破土而入，直至所需深度，螺旋钻杆钻身分布有螺旋叶片，当长螺旋钻杆(4)提出地面后，被开孔挖掘的土壤砂石随叶片被带出，达到清理土壤的目的，中空的长螺旋钻杆(4)用于连通注浆管(6)和出浆口，使得砂浆能够通过注浆管(6)灌入长螺旋钻杆(4)中随其流至孔底，并从中空钻头(5)的出浆口将砂浆从孔底开始排出，达到灌浆成桩的目的。
如图4、图5所示，本哑铃状截面的灌注桩截面积与圆桩截面积一致时有比较大的截面惯性矩；哑铃桩截面惯性矩与圆桩惯性矩一致时有比较小的截面积。
例如：如图6所示，传统圆桩，其截面直径L为600mm，其面积为0.2827m^2，通过截面惯性矩计算公式计算而得其截面惯性矩为6361725123mm^4；
如图7所示，本实施例制作的桩的哑铃状截面，其两端的圆半径R为200mm，两圆心距S为600mm，中间哑铃手柄段矩形宽度W为150mm，其整体截面积为0.2829m^2，通过计算其截面惯性矩为25248073130mm^4；
因此，当哑铃状的截面积与圆形的截面积基本相等时，哑铃状的截面惯性矩为传统圆桩截面惯性矩的3.9687倍，接近于4倍，从而可以得出，当截面积相等时，哑铃状桩能够获得高于传统圆桩近4倍的抗压弯耐力。
实施例2：在实施例1的基础上，置于钻杆基座(1)上安装有三个钻孔电机(2)，三根长螺旋钻杆(4)按三角形三顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于三根长螺旋钻杆(4)中间。此时，如图8、图9所示，所成桩的截面即为一个矩形置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成形状；具有很好的稳定形；
实施例3在实施例1的基础上，置于钻杆基座(1)上安装有四个钻孔电机(2)，四根长螺旋钻杆(4)按四边形顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于四根长螺旋钻杆(4)中间。如图10、图11所示，此时，所成桩的截面即为四圆形按四边形分布形成的形状截面成桩，桩体可以形成按需求所成特定外形的桩体。
实施例4：一种按照上述实施例方案所提供的长螺旋多孔连通式钻机进行上述混凝土灌注桩的浇筑方法，按照以下步骤施工：
S1，将长螺旋多孔连通式钻机移动至需要制桩的工位将长螺旋钻杆(4)的钻头对准地面；
S2，开启钻孔电机(2)和破土装置上的振动电机(8)，通过卷扬机(14)控制钢丝绳(15)放下长螺旋钻杆(4)和振动杆(10)，若干个钻头同时在地面开始钻孔，钻头中间的劈裂头(12)对钻头中间的地面进行劈裂破土；
S3，钻头钻裂的土壤进入长螺旋钻杆(4)的叶片内，同时，劈裂头(12)所劈裂破碎的松散土壤在劈裂头(12)的动力挤压作用下向四周被开孔的方向输送，并进入长螺旋钻杆(4)的叶片内；
S4，钻孔达到预定深度后钻孔完成，提起长螺旋钻杆(4)，被钻碎和被劈碎的土壤随长螺旋钻杆(4)的叶片提出地面并去土，钻孔所成孔槽均与劈裂头(12)所劈裂土去土后形成的开槽相连通；
S5，提升长螺旋钻杆(4)的同时，通过从注浆管(6)中持续注入混凝土砂浆从中空的管道经过长螺旋钻杆(4)并最终从中空钻头(5)的出浆口排除至孔槽和开槽之中，直至填满，待干后成桩。
Claims (6)
1.长螺旋多孔连通式钻机，包括钻孔系统和机架系统，钻孔系统连接机架系统，其特征在于所述钻孔系统包括至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)和置于长螺旋钻杆(4)之间的用于松土的破土装置，所述至少两根带钻头的长螺旋钻杆(4)所钻孔区域之间均与破土装置所松土的区域相连通；
所述钻孔系统还包括连接至机架系统的钻杆基座(1)，置于钻杆基座(1)上安装有两个钻孔电机(2)，钻孔电机(2)连接至置于钻杆基座(1)下方的减速机(3)，所述长螺旋钻杆(4)通过减速机(3)、钻杆基座(1)连接至相应的钻孔电机(2)，所述长螺旋钻杆(4)均为中空钻杆，钻头均为连通长螺旋钻杆(4)中空部的中空钻头(5)，长螺旋钻杆(4)中空部的末端连接置于钻杆基座(1)中的注浆管(6)，中空钻头(5)上开设有出浆口；
所述破土装置包括置于减速机(3)下方的破土基座(7)，破土基座(7)下方安装有振动电机(8)，振动电机(8)连接至振动箱(9)，振动箱(9)下方设有置于长螺旋钻杆(4)中间与长螺旋钻杆(4)平行的振动杆(10)，振动杆(10)的下端套装有导向器(11)，振动杆(10)的下端头安装有劈裂头(12)，中空钻杆和中空钻头(5)穿过导向器(11)与振动杆(10)和劈裂头(12)保持在一个垂面上；
上述长螺旋多孔连通式钻机用于制作多孔连通式混凝土灌注桩，所述多孔连通式混凝土灌注桩的桩体，其桩体由两个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为哑铃形状；
或其桩体由三个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为一个三角形连通部置于三个按圆心连线呈等腰三角形分布的圆形中间且与该三圆相交所成的类圆角三角形形状；
或其桩体由四个互不相交的圆形均与一个连通部(17)相交构成，横截面为一个矩形连通部置于四个按圆心连线呈正方形、矩形或菱形分布的圆形中间且与该四圆相交所成形状。
2.根据权利要求1所述的一种长螺旋多孔连通式钻机，其特征在于所述机架系统包括桩机架(13)、卷扬机(14)、钢丝绳(15)、立柱(16)，桩机架(13)置于地面上，立柱(16)竖直置于桩机架(13)上，卷扬机(14)置于桩机架(13)上，钢丝绳(15)的一端连接卷扬机(14)，另一端通过立柱(16)的顶端连接至钻孔系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种长螺旋多孔连通式钻机，其特征在于置于钻杆基座(1)上安装有三个钻孔电机(2)，三根长螺旋钻杆(4)按三角形三顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于三根长螺旋钻杆(4)中间。
4.根据权利要求1或2所述的一种长螺旋多孔连通式钻机，其特征在于置于钻杆基座(1)上安装有四个钻孔电机(2)，四根长螺旋钻杆(4)按四边形顶点的分布方式通过钻杆基座(1)连接固定在各自相应的钻孔电机(2)上，破土装置置于四根长螺旋钻杆(4)中间。
5.一种如权利要求1所述的长螺旋多孔连通式钻机制作的多孔连通式混凝土灌注桩的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
使用至少两个长螺旋钻杆并在长螺旋钻杆之间固定与长螺旋钻杆平行的破土装置进行钻孔，开始钻孔的同时或开始钻孔以后，破土装置对钻孔之间的部分进行裂土、劈土的振动松土处理，破土装置的振动作用将被劈裂松散的土壤挤推到周围钻孔处的长螺旋钻杆的螺旋叶片内进行提升排土；直至形成至少两个钻孔通过一个连通槽相互连通成一个整体孔槽，往该孔槽内灌满混凝土成桩。
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于长螺旋钻杆为连接注浆管(6)的中空钻杆，灌浆时，混凝土浆通过注浆管(6)从中空钻杆到达孔槽底部开始灌浆，随中空钻杆的不断提升逐步填满孔槽。
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