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1、技术背景

   由于圆形桩抗弯能力较差，对于抗滑桩和弯矩大的基础桩均不理想。传统的矩形桩均为人工挖孔，安全风险极大。近年来，相关单位投入较大资金研究矩形成孔机械，取得了一定进展。但由于都存在一些弊病，一直未成规模应用于实际工程。本节提出一个包括矩形在内的非圆形成孔机械原理，拟解决非圆形机械成孔问题。

2、挤压旋挖钻具 

3、成孔原理与技术特点

  成孔原理：

（1）预先采用旋挖机钻进形成一个圆形孔；

（2）设置一个需要孔形的，外沿带有冲击切削刃具的扩孔器，上部通过冲击能传递结构与液压冲击器（打桩冲击器）连接；

（3）设置一个圆形出渣斗，上部与冲击能传递结构连接，穿过扩孔器进入已有圆孔内；

（4）当液压冲击器作用时，冲击能通过冲击能传递结构传至扩孔器，扩孔器上切削刃具沿临空面切削岩土体； 

（5）被切削岩土体落入下部出渣斗，等待出渣；

（6）渣土满后，出渣斗连同冲击能传递结构、液压冲击器一起从孔中向上提出、出渣，此时扩孔器留在孔中；

（7）出渣斗、冲击能传递结构、液压冲击器从新放入孔中，进行下一轮扩孔，直至扩孔完成；

（8）当扩孔接近原有圆孔底部时，不能采用出渣斗出渣，需要采用旋挖机出土。

  技术特点：

（1）充分利用现有圆形成孔机械的优势（如旋挖机施工快捷、成本不高、适应性好等），将大部分土石方挖出；

（2）圆形开挖形成二次成孔临空面，是扩孔成为可能的条件；

（3）出渣斗内置，便于出渣、控制导向，同时解决了矩形桩出土问题；

（4）旋挖机配有液压系统，液压冲击器动力源可直接利用；

（5）不同形状的非圆形孔均可由扩孔器形状确定； 

（6）技术相对简单，容易实施；

（7）液压冲击器可直接利用打桩机的液压冲击器；

（8）冲击成孔可设计成有对孔壁土层挤密功能，防止塌孔；

（9）可展开扩孔器上切削刃具分布研究，充分利用临空面达到分层切割效果，解决冲击切割岩体厚度大的问题。 

4、关键技术

（1）非圆形冲击成孔机械工作原理（专利技术）；

（2）非圆形冲击机械成孔出渣方法（专利技术）；

（3）非圆形冲击成孔机械设备改造；

（4）扩孔器上切削刃具分布研究；

（5）不同形状的非圆形孔扩孔器研究；

（6）坚硬岩体冲击切削方法及参数控制。  

5、应用前景

（1）非圆形桩抗弯能力是圆形桩的2倍以上，除挡墙桩以外，建筑基础需要量极大，市场应用前景很大；

（2）成孔设备可利用现有设备改造，容易被市场接纳；

（3）一旦设备和技术成熟，可摒弃人工成孔方法，市场会自动形成；

（4）成桩成本和工期相对较低，容易被市场接纳；

（5）成孔形状不受限制，可满足一些特殊条件的工程。