CN116905960A - 方形钻孔桩成孔装备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种方形钻孔桩成孔装备及方法，其中，设备包括钻机壳体，钻机壳体内竖直设立中轴钻杆，中轴钻杆的顶端连接有旋转驱动装置，中轴钻杆的底端连接有旋挖钻头，中轴钻杆外壁固定有螺旋叶片，旋转驱动装置驱动中轴钻杆，带动旋挖钻头旋转钻进形成圆形孔，钻机壳体底部设有冲击驱动装置，所述冲击驱动装置的输出端连接有四个冲击钻头，冲击钻头设置于旋挖钻头底部外围四角，冲击钻头上下垂直运动，实现往复式破岩，对圆形孔进行扩孔，最终形成方形孔。本申请可实现全自动机械钻进，一次实现方形孔成孔，适用范围广泛、环境污染小、整体设备造价低。

Description

方形钻孔桩成孔装备及方法

技术领域

本申请涉及桩基工程领域，具体涉及一种方形钻孔桩成孔装备及方法。

背景技术

在钻探工程技术领域里，地层条件决定成孔方法类型，而成孔方法类型又决定成孔设备的型式。与圆形桩相比，方形桩在等截面、等材料的情况下侧摩擦面积更大，由此提高了桩的侧摩擦力，大幅增加了桩的侧向承载力，在深基坑、高边坡工程中作为抗滑桩，方形桩的力学性能明显优于圆形桩。

然而，现有大尺寸方形桩还是主要采用人工挖孔方法，人工开挖效率低下而且存在危险；方形成桩技术不成熟，在理论层面上，方形桩成孔方法有多钻头机械旋挖成孔、勒洛三角形钻头旋挖成孔、移动钻杆旋挖成孔等，但均未转化形成实际成熟的机械设备和施工方法。常见的机械施工设备主要先以旋挖钻机钻成圆孔，然后再用别的设备修成方孔，效率低且难以一次完成方孔。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种方形钻孔桩成孔装备，包括钻机壳体，钻机壳体内竖直设立有中轴钻杆，中轴钻杆的顶端连接有旋转驱动装置，中轴钻杆的底端延伸出钻机壳体底部后连接有旋挖钻头，钻机壳体底部设有冲击驱动装置，冲击驱动装置的输出端连接有四个冲击钻头，冲击钻头设置于旋挖钻头底部外围四角，且冲击钻头的工作平面高于旋挖钻头的工作平面。

进一步地，方形钻孔桩成孔装备还包括主机行走部分，主机行走部分的伸长臂通过连接件连接有桅杆，钻机壳体设置于桅杆一侧，旋转驱动装置设置于桅杆上且位于钻机壳体上方，冲击驱动装置设置于桅杆上且位于钻机壳体底部一侧，钻机壳体、旋转驱动装置以及冲击驱动装置可相对于桅杆同步垂直提升或下降。

进一步地，冲击钻头为喙型钻头，钻机壳体的横截面为圆形，且喙型钻头分别设置于钻机壳体底部外围四角围成方形。

进一步地，中轴钻杆外壁设有螺旋叶片，螺旋叶片的直径大于旋挖钻头的直径，钻机壳体顶部一侧开设有出渣口。

进一步地，冲击驱动装置的输出端连接有底板，底板的外轮廓大于钻机壳体的外轮廓，底板位于钻机壳体底部外围且底板呈内圆外方形式，底板中部开设有让位孔，让位孔的直径大于螺旋叶片的直径，底板通过冲击钻杆与冲击钻头的顶部相连。

进一步地，底板底部上沿底板四角向底板中心开设有四个滑槽，四个冲击钻杆的顶部分别与四个滑槽滑动连接，底板底部滑槽附近还设有四个推进机构，推进机构的输出端可驱动冲击钻杆在滑槽内移动，以实现不同尺寸方形孔扩孔。

进一步地，钻机壳体底部外围侧壁上对称设有四个活动支架，四个活动支架与四个冲击钻头交错布置，同一侧壁的活动支架上卡接有多个垂直叠放的护壁板，同一层的四个护壁板之间相互卡接，活动支架可带动护壁板沿钻机壳体外壁垂直滑动，钻孔时冲击钻杆滑移至最外侧，冲击钻头的顶部阻挡护壁板下沉，钻孔完毕后冲击钻杆向底板中心滑动为护壁板让位，护壁板下沉至孔底。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种方形钻孔桩成孔方法，包括上述的任一种方形钻孔桩成孔装备，包括以下步骤：

①根据边坡高度、地层信息及上部荷载等计算抗滑桩抗剪抗弯强度及桩顶位移变形要求，确定抗滑桩截面尺寸、桩长、桩间距及其布置形式；

②工厂预制钢板或钢筋混凝土作为护壁板；

③平整场地，斜坡地段采用挖大台阶形式施作施工平台，台阶宽度不小于5m，并保证施工器械稳定防止倾倒歪斜；

④测量放线，钻机就位，固定钻杆支架，根据抗滑桩尺寸选择匹配的钻头；

⑤采用旋转驱动装置先驱动中轴钻杆带动旋挖钻头钻进，同步带动螺旋叶片将挖钻渣由螺旋叶片旋转带出出渣口；

⑥旋挖钻头钻进约0.5m后启动冲击驱动装置，带动四角喙型冲击钻头进行冲击扩孔，扩孔渣挤压至中部由螺旋叶片旋转带出。

进一步地，方形钻孔桩成孔方法还包括以下步骤：

⑦冲击扩孔入孔1～2m后，暂停钻进，采用活动支架将预制钢板或钢筋混凝土护壁板分四块分别顶靠至已开挖完成孔的四壁，节长1～2m，由活动支架带动随钻孔同步下沉；

⑧继续钻进1～2m后，暂停钻进，采用小型吊装设备分别将四块护壁板吊装至下层护壁板顶，并与下层护壁板卡接；重复⑥～⑧步骤，直至设计开挖深度。

进一步地，方形钻孔桩成孔方法还包括以下步骤：

⑨通过推进机构驱动冲击钻杆在滑槽内移动，使四角喙型钻头滑移至护壁板内侧，同时由活动支架带动护壁板下沉至孔底；

⑩提升钻杆钻头，钻机移位，采用跳桩法开挖下一处桩孔，后续下放钢筋笼、灌注桩身混凝土等采用常规施工工艺施工。

本申请实施例中提供的方形钻孔桩成孔装备以及方法，主要包括碎岩、排渣和护壁三部分，碎岩部分由中心旋挖钻孔+四角冲击扩孔实现，中心旋挖采用旋挖钻头旋转钻进，冲击扩孔采用四角喙型钻头实现垂直往复冲击，旋挖钻孔与冲击扩孔上下交错分步循环实施；排渣部分由长螺旋叶片旋转排出；护壁部分由活动支架带动护壁板实现吊装预置。采用本申请提供的方形钻孔桩成孔装备以及方法，采用全自动机械钻进、排渣及护壁跟进，无需施工人员孔底作业，且可一次实现方形孔成孔要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的方形钻孔桩成孔装备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的方形钻孔桩成孔装备搭载主机行走部分的整体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的底板的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的喙型钻头的结构示意图；

其中，10为钻机壳体、101为出渣口、20为中轴钻杆、201为螺旋叶片、30为旋转驱动装置、40为旋挖钻头、50为冲击驱动装置、501为底板、502为滑槽、503为推进机构、504为让位孔、60为冲击钻头、601为喙型钻头、602为冲击钻杆、70为主机行走部分、701为桅杆、80为活动支架、801为护壁板。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在实现本申请的过程中，发明人发现，现有的灌注桩施工成桩技术分机械成孔和人工成孔两种，人工挖孔灌注桩，其需大量人力，成孔速度慢，安全隐患大，机械成孔由于机械底盘旋转成形为圆形孔，因此机械成孔大多为圆形；

人工挖孔灌注桩主要采用洛阳铲或小爆破开挖和混凝土护壁方式成孔；灌注桩成孔机械主要为如下几种：沉管灌注桩机、长(短)螺旋钻机、正、反循环泥浆(套管)护壁钻机、旋挖钻机，在设计及工程实际应用中，以上几种传统方形桩成桩方法存在具体问题如下：

1、安全隐患大：受成桩工艺及施工机械限制，现有大尺寸方形桩还是主要采用人工挖孔方法，在松散土层及地下水影响下容易发生塌孔事故，施工安全风险高；

2、方形成桩技术不成熟：目前在理论层面上，方形桩成孔方法有多钻头机械旋挖成孔、勒洛三角形钻头旋挖成孔、移动钻杆旋挖成孔等，但均未转化形成实际成熟的机械设备和施工方法；

3、适用地层受限：现有的成孔设备有很多种类，但一种成孔方法只能适应少数地层条件，主要是因为碎岩钻进方法与排渣出孔钻进工艺往往不能相互适应造成的；

4、成桩直径小：机械干作业成孔灌注桩主要有沉管灌注桩机、短螺旋钻机、长螺旋钻机等，受桩架高度和动力头限制，一般成桩直径较小，一般桩径小于0.8m；

5、泥浆排放量大，污染环境：正、反循环泥浆(套管)护壁钻机主要有正、反循环钻机，潜水钻机，冲击钻机，回转钻机等，上述不同钻机设备简单，操作方便，在国内目前均应用广泛，其共同的缺点为用水量大，泥浆排放量大，污染环境；

6、成本高施工难度大：旋挖钻机为近几年刚发展起来的钻孔灌注桩施工中一种较先进的施工方法，该施工方法主要特点是施工效率高，泥浆污染少，但其设备造价高，设备操作复杂较难掌握，且入较硬质的岩石持力层困难。

实施例一

针对上述问题，本申请实施例一中提供了一种方形钻孔桩成孔装备，如图1-4所示，包括钻机壳体10，钻机壳体10内竖直设立有中轴钻杆20，中轴钻杆20的顶端连接有旋转驱动装置30，中轴钻杆20的底端延伸出钻机壳体10底部后连接有旋挖钻头40，旋挖钻头40与中轴钻杆20同轴设置，中轴钻杆20底端一定范围内外壁整体焊接内螺旋螺纹，旋挖钻头40与中轴钻杆20底端螺纹连接，具体的，旋挖钻头40可为合金钻头，旋转驱动装置30驱动中轴钻杆20，带动旋挖钻头40旋转，钻机壳体10底部设有冲击驱动装置50，冲击驱动装置50的输出端连接有四个冲击钻头60，冲击驱动装置50驱动冲击钻头60实现往复式破岩，冲击钻头60设置于旋挖钻头40底部外围四角，且冲击钻头60的工作平面高于旋挖钻头40的工作平面。

具体实施时，先由旋转驱动装置30驱动中轴钻杆20，带动旋挖钻头40旋转，实现旋挖钻头钻进，所钻孔处的地面形成圆形孔，钻入一定深度后，冲击钻头60的工作平面后于旋挖钻头40的工作平面接触所钻孔处的地面，冲击驱动装置50驱动冲击钻头60来回垂直运动，实现往复式破岩，对之前形成的圆形孔进行扩孔，最终形成方形孔。

本实施例提供的方形钻孔桩成孔装备，改进现有的旋转钻头钻杆设备及动力驱动装置输出方式，组合采用旋转和冲击两种动力驱动装置，充分利用旋转钻进面积大和冲击钻进速度快各自的优点，分别带动旋转钻头和冲击钻头，两种成孔方式合二为一，先中部圆形成孔后四角扩孔最终形成方形孔。突破现有钻孔灌注桩机械成孔绝大多数局限于圆形的瓶颈，有效解决了大尺寸方形桩机械成孔难题，且全过程机械作业，无需人工挖孔清孔，避免了因塌孔涌水等引起的人员伤亡风险。

旋挖钻头与冲击钻头采用两套动力输出系统，成桩尺寸为单一旋挖钻机成桩尺寸与冲击钻机成桩尺寸之和，可形成边长1.5～3m的方形孔，满足现有抗滑桩绝大部分尺寸需求。

作为一种优选的方案，方形钻孔桩成孔装备还包括主机行走部分70，通过主体行走部分70实现设备的行走和其余部分的安装，主机行走部分70的伸长臂通过连接件连接有桅杆701，钻机壳体10设置于桅杆701一侧，旋转驱动装置30设置于桅杆701上且位于钻机壳体10上方，冲击驱动装置50设置于桅杆701上且位于钻机壳体10底部一侧，钻机壳体10、旋转驱动装置30以及冲击驱动装置50可相对于桅杆701同步垂直提升或下降。

作为一种优选的方案，冲击钻头60为喙型钻头601，该结构下窄上宽，利于扩孔凿岩破土，钻机壳体10的横截面为圆形，且喙型钻头601分别设置于钻机壳体10底部外围四角围成方形。需要注意的是，冲击钻头60的形状包括且不限于喙型钻头，下窄上宽的类似结构形式应当同属该钻头几何结构形式范围。

作为一种优选的方案，中轴钻杆20外壁设有螺旋叶片201，螺旋叶片201的直径大于旋挖钻头40的直径，钻机壳体10顶部一侧开设有出渣口101。具体的，旋挖钻头40与螺旋叶片201同轴差速转动，实现边钻进边排渣，可适用于全部土质、软质岩和部分硬质岩地层条件成孔。

作为一种优选的方案，冲击驱动装置50的输出端连接有底板501，底板501的外轮廓大于钻机壳体10的外轮廓，底板501位于钻机壳体10底部外围且底板501呈内圆外方形式，底板501中部开设有让位孔504，让位孔504的直径大于螺旋叶片201的直径，底板501通过冲击钻杆602与冲击钻头60的顶部相连。

作为一种优选的方案，底板501底部上沿底板501四角向底板501中心开设有四个滑槽502，四个冲击钻杆602的顶部分别与四个滑槽502滑动连接，底板501底部滑槽502附近还设有四个推进机构503，推进机构503的输出端可驱动冲击钻杆602在滑槽502内移动，以实现不同尺寸方形孔扩孔。四个推进机构503同步推进或收回冲击钻杆602，使四个冲击钻头60冲击所形成的孔始终为方形，且冲击钻头60在进行钻孔工作时，推进机构503不工作，冲击钻杆602在滑槽502内锁定。

具体实施时，冲击钻头60在推进机构503的作用下可在底板501的滑槽502内滑移，不仅可以根据不同的需求改变方形孔的尺寸大小，还可以在回缩后解除冲击钻头60对护壁板801的限定，使护壁板801能够顺利下沉。

作为一种优选的方案，钻机壳体10底部外围侧壁上对称设有四个活动支架80，四个活动支架80与四个冲击钻头60交错布置，活动支架80位于冲击驱动装置50下靠近地面处，离地高度约两倍护壁节长，同一侧壁的活动支架80上卡接有多个垂直叠放的护壁板801，由液压活动杆带动护壁板801实现吊装预置，护壁板801可为工厂预制钢板或钢筋混凝土护壁板，同一层的四个护壁板801之间相互卡接，活动支架80可带动护壁板801沿钻机壳体10外壁垂直滑动，钻孔时冲击钻杆602滑移至最外侧，冲击钻头60的顶部阻挡护壁板801下沉，钻孔完毕后冲击钻杆602向底板501中心滑动为护壁板801让位，护壁板801下沉至孔底。

利用成孔设备在机械钻进时分段同步预置钢板桩护壁，全过程干法施工，无需采用泥浆护壁，避免了泥浆护壁带来的环境污染。

本实施例所提供的方形钻孔桩成孔装备，突破现有钻孔灌注桩机械成孔绝大多数局限于圆形的瓶颈，有效解决了大尺寸方形桩机械成孔难题；同时采用旋挖及冲击两种成孔方式，适用土质、软质岩和部分硬质岩地层条件成孔；通过调整钻头尺寸，以及底板上对冲击钻头的滑移调整，可满足大部分常规抗滑桩尺寸成孔要求，适用范围广；在开挖过程中同步实施预制护壁板，无需采用泥浆护壁，减少了泥浆护壁带来的环境污染；除喙型冲击钻头外，其余钻头钻杆及驱动装置均可充分利用现有成熟技术对设备进行改装，设备研发成本可控。钢板或钢筋混凝土护壁板可采用工厂批量化预制，整体工程造价低。

实施例二

本专利实施前先同步根据结构需要对工程机械进行改造发明。结合项目工程特点进行桩体受力计算，确定桩身尺寸、桩长、间距布置及混凝土护壁截面尺寸等。必要时采用现场模拟试验进行桩身材料抗压抗剪强度试验，以验证设计方案的可靠性。在实施例一的基础上，本申请还提供了方形钻孔桩成孔方法，包括上述的任一种方形钻孔桩成孔装备，包括以下步骤：

①根据边坡高度、地层信息及上部荷载等计算抗滑桩抗剪抗弯强度及桩顶位移变形要求，确定抗滑桩截面尺寸、桩长、桩间距及其布置形式；

②工厂预制钢板或钢筋混凝土作为护壁板；

③平整场地，斜坡地段采用挖大台阶形式施作施工平台，台阶宽度不小于5m，并保证施工器械稳定防止倾倒歪斜；

④测量放线，钻机就位，固定钻杆支架，根据抗滑桩尺寸选择匹配的钻头；

⑤采用旋转驱动装置先驱动中轴钻杆带动旋挖钻头钻进，同步带动螺旋叶片将挖钻渣由螺旋叶片旋转带出出渣口；

⑥旋挖钻头钻进约0.5m后启动冲击驱动装置，带动四角喙型冲击钻头进行冲击扩孔，扩孔渣挤压至中部由螺旋叶片旋转带出。

需要注意的是，分两次先后在同一桩位分别成圆形孔和四角扩孔成方形孔同属该成孔方法范围。

作为一种优选的方案，方形钻孔桩成孔方法还包括以下步骤：

⑦冲击扩孔入孔1～2m后，暂停钻进，采用活动支架将预制钢板或钢筋混凝土护壁板分四块分别顶靠至已开挖完成孔的四壁，节长1～2m，由活动支架带动随钻孔同步下沉；

⑧继续钻进1～2m后，暂停钻进，采用小型吊装设备分别将四块护壁板吊装至下层护壁板顶，并与下层护壁板卡接；重复⑥～⑧步骤，直至设计开挖深度。

需要注意的是，可边钻进开挖边跟进护壁板，也可在完成钻孔后再吊装下放预制护壁板。

作为一种优选的方案，方形钻孔桩成孔方法还包括以下步骤：

⑨通过推进机构驱动冲击钻杆在滑槽内移动，使四角喙型钻头滑移至护壁板内侧，同时由活动支架带动护壁板下沉至孔底；

⑩提升钻杆钻头，钻机移位，采用跳桩法开挖下一处桩孔，后续下放钢筋笼、灌注桩身混凝土等采用常规施工工艺施工。

本实施例提供的方形钻孔桩成孔装备及方法，同时采用旋转和冲击两种动力输出系统，以中轴旋挖圆形成孔为主，四角喙型冲击钻头扩孔为辅，上下错动开挖，该成孔方法充分利用旋挖钻机成熟工艺设备，完成大部分成孔作业，同时利用喙型钻头的几何形状特性，实现四角方形扩。在钻孔钻进同时排渣、通过活动支架同步下放预制护壁板，形成完善的钻孔扩孔、排渣、吊装、机动一体化的成套装备。本申请采用全自动机械钻进、排渣及护壁跟进，无需施工人员孔底作业，且可一次实现方形孔成孔要求，适用范围广泛、环境污染小、整体设备造价低，操作简单，具有很强的实用性。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，包括钻机壳体(10)，所述钻机壳体(10)内竖直设立有中轴钻杆(20)，所述中轴钻杆(20)的顶端连接有旋转驱动装置(30)，所述中轴钻杆(20)的底端延伸出所述钻机壳体(10)底部后连接有旋挖钻头(40)，所述钻机壳体(10)底部设有冲击驱动装置(50)，所述冲击驱动装置(50)的输出端连接有四个冲击钻头(60)，所述冲击钻头(60)设置于所述旋挖钻头(40)底部外围四角，且所述冲击钻头(60)的工作平面高于所述旋挖钻头(40)的工作平面。

2.根据权利要求1所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，还包括主机行走部分(70)，所述主机行走部分(70)的伸长臂通过连接件连接有桅杆(701)，所述钻机壳体(10)设置于桅杆(701)一侧，所述旋转驱动装置(30)设置于所述桅杆(701)上且位于所述钻机壳体(10)上方，所述冲击驱动装置(50)设置于所述桅杆(701)上且位于所述钻机壳体(10)底部一侧，所述钻机壳体(10)、旋转驱动装置(30)以及冲击驱动装置(50)可相对于所述桅杆(701)同步垂直提升或下降。

3.根据权利要求1所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，所述冲击钻头(60)为喙型钻头(601)，所述钻机壳体(10)的横截面为圆形，且所述喙型钻头(601)分别设置于所述钻机壳体(10)底部外围四角围成方形。

4.根据权利要求1所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，所述中轴钻杆(20)外壁设有螺旋叶片(201)，所述螺旋叶片(201)的直径大于所述旋挖钻头(40)的直径，所述钻机壳体(10)顶部一侧开设有出渣口(101)。

5.根据权利要求4所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，所述冲击驱动装置(50)的输出端连接有底板(501)，所述底板(501)的外轮廓大于所述钻机壳体(10)的外轮廓，所述底板(501)位于所述钻机壳体(10)底部外围且所述底板(501)呈内圆外方形式，所述底板(501)中部开设有让位孔(504)，所述让位孔(504)的直径大于所述螺旋叶片(201)的直径，所述底板(501)通过冲击钻杆(602)与所述冲击钻头(60)的顶部相连。

6.根据权利要求5所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，所述底板(501)底部上沿底板(501)四角向底板(501)中心开设有四个滑槽(502)，四个所述冲击钻杆(602)的顶部分别与四个滑槽(502)滑动连接，所述底板(501)底部滑槽(502)附近还设有四个推进机构(503)，所述推进机构(503)的输出端可驱动所述冲击钻杆(602)在滑槽内移动，以实现不同尺寸方形孔扩孔。

7.根据权利要求6所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，所述钻机壳体(10)底部外围侧壁上对称设有四个活动支架(80)，所述四个活动支架(80)与四个冲击钻头(60)交错布置，同一侧壁的活动支架(80)上卡接有多个垂直叠放的护壁板(801)，同一层的四个护壁板(801)之间相互卡接，所述活动支架(80)可带动护壁板(801)沿钻机壳体(10)外壁垂直滑动，钻孔时所述冲击钻杆(602)滑移至最外侧，所述冲击钻头(60)的顶部阻挡所述护壁板(801)下沉，钻孔完毕后所述冲击钻杆(602)向所述底板(501)中心滑动为护壁板(801)让位，所述护壁板(801)下沉至孔底。

8.一种方形钻孔桩成孔方法，包括，权利要求1-7任一项所述的方形钻孔桩成孔装备，其特征在于，包括以下步骤：

①根据边坡高度、地层信息及上部荷载等计算抗滑桩抗剪抗弯强度及桩顶位移变形要求，确定抗滑桩截面尺寸、桩长、桩间距及其布置形式；

②工厂预制钢板或钢筋混凝土作为护壁板；

③平整场地，斜坡地段采用挖大台阶形式施作施工平台，台阶宽度不小于5m，并保证施工器械稳定防止倾倒歪斜；

④测量放线，钻机就位，固定钻杆支架，根据抗滑桩尺寸选择匹配的钻头；

⑤采用旋转驱动装置先驱动中轴钻杆带动旋挖钻头钻进，同步带动螺旋叶片将挖钻渣由螺旋叶片旋转带出出渣口；

⑥旋挖钻头钻进约0.5m后启动冲击驱动装置，带动四角喙型冲击钻头进行冲击扩孔，扩孔渣挤压至中部由螺旋叶片旋转带出。

9.根据权利要求8所述的方形钻孔桩成孔方法，其特征在于，还包括以下步骤：

⑦冲击扩孔入孔1～2m后，暂停钻进，采用活动支架将预制钢板或钢筋混凝土护壁板分四块分别顶靠至已开挖完成孔的四壁，节长1～2m，由活动支架带动随钻孔同步下沉；

⑧继续钻进1～2m后，暂停钻进，采用小型吊装设备分别将四块护壁板吊装至下层护壁板顶，并与下层护壁板卡接；重复⑥～⑧步骤，直至设计开挖深度。

10.根据权利要求9所述的方形钻孔桩成孔方法，其特征在于，还包括以下步骤：

⑨通过推进机构驱动冲击钻杆在滑槽内移动，使四角喙型钻头滑移至护壁板内侧，同时由活动支架带动护壁板下沉至孔底；

⑩提升钻杆钻头，钻机移位，采用跳桩法开挖下一处桩孔，后续下放钢筋笼、灌注桩身混凝土等采用常规施工工艺施工。