长螺旋钻机是桩工机械类产品的一种,由于具有设备成本低、适用范围广、桩基质量好、单桩承载力高、噪声少、无泥浆污染、耗用钢材少等优点而被普遍使用。但长螺旋钻机仍存在钻进效率不高的问题,影响了钻孔、成桩的效率和整机的使用性能。为了提高钻孔效率,本文对长螺旋钻机钻头的钻进效率进行了仿真研究,设计出一种钻进效率高的长螺旋钻机麻花钻头。论文的主要研究工作及创新有：(1)对长螺旋钻头进行了深入研究,将目前国内外所使用的钻头结构及其使用情况进行了对比分析,为钻头设计提供了理论依据。(2)对影响长螺旋钻进效率主要因素进行了理论分析,并设计了一种利于切土的长螺旋钻头——麻花钻尖结构钻头,利用长螺旋钻机麻花钻头定心准确、不偏斜或窜孔、对土体进行一次切削后两端刀齿再对土体进行二次切削,提高了切削能力。建立了钻进过程的力学模型,分析表明长螺旋钻机麻花钻头提高了钻削能力和定心性能。(3)建立了长螺旋钻机麻花钻头和传统的定心型长螺旋钻头钻进的有限元分析模型并进行钻进过程模拟,模拟结果表明长螺旋钻机麻花钻头的钻进效率比传统的定心型钻头提高了16.60%。(4)应用了均匀试验方法优选设计变量组,根据变量参数建立仿真模型模拟钻进,得出不同变量参数组合下的钻进深度值。优化得出钻进效率最高的最优参数为：螺旋角35°,顶角90°和后角10°。(5)自制了实验台架对优化后的长螺旋钻机麻花钻头和传统的定心型长螺旋钻头进行了现场测试,测试结果表明长螺旋钻机麻花钻头的钻进效率比定心型长螺旋钻头的钻进效率高13.36%,与仿真结果基本吻合。