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实际桩基基础施工中振动锤的应用
2017-07-24    by : 五创设备

  振动桩锤是桩基基础施工中的重要设备之一,广泛应用于工业与民用建筑、港口、码头、桥梁等的基础施工之中,具有打桩效率高、费用低、桩头不易损坏、桩的变形小等优点。但是也是存在着许多不足,例如,传统振动桩锤不能根据不同的工况和土质改变振动频率和偏心力矩,使其使用受到了很大的限制。即使有个别振动桩锤实现了变频和变矩,但是由于是采用更换传动皮带轮来改变振动频率或人力手动调整偏心块的相对角度来改变偏心力矩,使得变频或变矩过程费时费力,无法满足现代复杂施工现场的要求。随着现代建筑业的飞速发展,桩基基础已从木桩逐渐发展为钢筋混凝土桩或钢桩。桩基础的施工方法和施工机械也是有了巨大的发展。桩的类型大体上可分为两大类:预制桩和灌注桩。预制桩主要采用锤击的方法将其打入土壤中。其施工机械也是从刚开始坠锤、蒸汽锤和柴油锤,发展到振动锤。液压振动桩锤的突出优点是噪声小,随着人们环保意识的不断加强,也将是打桩设备发展的必然趋势。

  目前的振动桩锤可以分为两大类。一类采用回转式激振动器,也就是通过偏心轴(重心与回转中心不会重合的轴或带有偏心块的轴)的旋转运动来产生振动;另一类采用往复式激振器,通常是液压油驱动活塞在缸体内往复运动而产生振动。采用回转式激振动器,如果激振器的驱动装置为电动机,则是电动式振动桩锤;如果激振器的驱动装置为液压马达,则是液压式振动桩锤。这种液压式振动桩锤在我国应用量越来越大,其中既有进口的,也有国产的。采用回转式激振动器的振动桩锤,可以数台、数十台联结起来同步振动,以用于超大型预制桩施工。

  随着我国基础建设规模的进一步扩大,尤其是一些大型基础工程的相继开工,给液压振动锤提供了广阔的空间,使其成为不可或缺的关键设备。例如越来越大的深基坑工程,大型筒桩施工和大型钢护筒施工工程,软地基和旋挖钻机配合施工的工程,高速铁路和基础路基施工项目,围海吹填项目和治理中的砂桩施工,以及更为广泛的市政施工项目,管道施工、截污处理及支护挡土工程等,都离不开液压振动锤。

  液压振动桩锤的施工原理:液压振动桩锤的施工原理是通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动,从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角度反向转动;这两个偏心轮旋转产生的离心力,在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消,而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加并最终形成沉桩(管)激振力。

  电动振动锤与液压振动锤比较:

  电动振动锤应用的局限性:

  1.设备大于同等振激力的设备,电动锤的尺寸和质量都较大。而且质量的增大也会影响振激力的有效利用。

  2.使用弹簧减振的效果较差,导致振激力沿钢绳向上传递的能量损失较大,约为总能量的15%~25%,而且可能会引起配套起重设备的损伤。

  3.频率较低(属于中低频的振动锤)对于一些比较难、硬的地层,尤其是砂层不能够使其有效的液化,导致沉桩困难。

  4.不可在水下作业,由于是电机的驱动,防水性能比较差。不能在水下从事打拔桩作业。

  液压振动锤的优势:

  1.频率可调,可以方便地选择低频和高频型号。由于振激力的大小和频率的平方成正比,所以同等大小的液压锤和电动锤振,它们振激力的大小相差甚远。

  2.使用橡胶减振可使振激力最大限度地用于打拔桩作业。尤其在拔桩作业时,可以提供更有效的上拔力。

  3.可以水上和水下作业,不需要做任何特殊处理。

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