随着我国经济建设的飞速发展,基础设施和建设项目规模的扩大,大口径钻孔灌注桩由于其自身特有的优越性而得以广泛的应用。但对于卵砾石地层、坚硬基岩地层以及软硬不均等复杂地层,钻孔灌注桩所面临的主要问题是钻进效率低、成孔困难,钻进成本高。因此,开发一种新型大口径施工方法,使之在复杂地层中实现高效、低成本钻进,显得尤为重要。本文综合研究了国内外各种组合钻具和钻进工艺,借鉴或引进国内外在这一领域的先进技术和经验,并在此基础上进行大口径冲击回转组合动力钻具结构和钻进工艺的研究。主要研究内容和成果如下：1.分析总结了国内外大口径钻进技术、施工机具及其成孔工艺,并介绍了液压碎石器破碎新技术及其碎岩优越性,提出将液压碎石器组合钻具应用于大直径孔。2.设计组合钻具的总体方案以及关键部件,主要包括孔底油压马达碎石器组合动力钻具施工法原理、液压碎石器组合结构、配油机构结构、回转器结构、综合碎岩钻头结构、排渣系统以及液压控制系统设计,并对关键部件进行受力分析和校核计算,满足材料强度要求,保证钻进过程安全。3.分析冲击回转碎岩效果的影响因素,确定了该组合钻具冲击回转钻进工艺参数,主要包括冲击能、冲击频率、钻压、转速、扭矩、冲洗液上返速度以及泵量等参数,为现场施工提供参考。4.完成了大口径冲击回转组合动力钻具的设计。本文设计的组合钻具丰富了我国的复杂地层大口径钻探设备,对提高复杂地层钻进效率、降低钻进成本有一定借鉴意义。