新型液压打桩锤研究解读
液压冲击式桩锤机械结构设计方案
液压冲击式桩锤机械结构设计方案摘要建筑业是国民经济的支柱产业，液压桩锤属于建筑机械中的桩工机械。
在工业发达国家中，由于液压桩锤的高性能低公害，都在大力开发这种产品，并已作为成熟产品生产。
液压桩锤主要由锤主体、液压系统、测控装置三部分组成。
该论文成果体现在样机设计方案的创新性、技术水平的先进性等。
1.设计方案的创新性(1)采用汽车式底盘、前后支腿结构和导轨式桩架支撑整个桩锤主体。
(2)锤头中空，内置颗粒金属，用于调节锤头冲击重量。
这也是本文的主要创新点2.技术水平的先进性液压桩锤在最大冲程能量时的总传动效率为72. 7%,按相同计算方法，国外5种同类产品(日本车辆、日立建机、德国MENCK、美国HPSI、芬兰JUNTTAN)的平均总传动效率为56.9%。
新型液压桩锤样机的传动效率比国外同类产品高出近16个百分点。
通过对样机试运行和性能测试结果表明:液压桩锤的设计方案具有创新性和实用性，性能及价格适合我国建筑市场需求，具有较好的发展前景。
关键词:液压桩锤；液压系统设计；动力学计算。
前言我国预制桩的施工多数是利用柴油锤进行的,柴油锤施工时虽然打击力大,但是也存在不少缺点,柴油锤施工时噪声很大,有油烟飞散,给城市的环境带来很多的污染,给周围的居民带来诸多不便,影响居民的正常休息。
柴油锤还具有软土地上难于起动的缺点,柴油锤的制造难度大,一旦损坏,维修非常不便。
由于筒式柴油锤具有无法克服的缺点,同时从环保角度和节约能源出发,发达国家,已经用液压锤取代了柴油锤。
液压冲击式桩锤的工作原理一般是以液压油做为主要的工作介质,依靠液压能上举锤头,然后快速泄油,或同时反向供油使锤头快速下落,打击桩帽的锤击施工设备。
液压锤施工具有很多优点,国外对比试验表明,液压锤的能量传递效率比柴油锤高得多, 普通柴油锤其能量传递效率约为30~40%,而液压锤则可以达60～80%。
液压锤施工的噪声也大大低于柴油锤,液压锤打桩时的噪声为80～85分贝,而柴油锤的噪声则在100分贝以上。
关于液压打桩锤应用的几点分析
关于液压打桩锤应用的几点分析如今，不管是高层建筑，还是路桥建设，荷载越来越大，对桩基础的承载力提出了更高的要求。
桩基础的强度和承载能力直接决定着上层建筑的稳定和安全，一旦出现问题，极易引起不均匀沉降或坍塌现象。
桩基础有沉桩和灌注桩两种，前者是借助夯击设备对预制桩施压，将其夯入地下；后者则是先开孔，然后置入钢筋笼，灌注混凝土。
沉桩方式有多种，所用设备也各不相同，液压打桩锤即是其中重要的一种。
1 液压打桩锤分类及其特点1.1 沉桩方式沉桩技术，即通过不同方式将预制桩沉入地基。
因是提前制作，桩体质量相对较高，但该技术只适合用于一般的地基。
若地基土层较坚固，则桩体很难沉入。
同时，承受的荷载较大时，桩径也比较大，也不适宜采用沉桩法。
常见的沉桩方式有：①锤击桩。
即将打桩锤起吊至一定高度，然后垂直落下，对桩体形成冲击；②振动沉桩。
即将打桩机安装在桩顶，通过振动力将其沉入地下；③静力压桩。
即利用桩架自重，加上滑轮组提供的静反力将桩体沉入土中。
1.2 液压锤原理及分类液压打桩锤属于锤击方式。
其原理为：以液压能为动力，将锤抬至一定高度，通过泄油或反向供油的方式，使锤加速下落，途中会产生较大冲击力，将桩体夯入地基。
因锤和桩帽直接接触，同时完成冲击力的传递，省去了夹桩装置，对混凝土桩或钢桩、木桩都较为适用。
若有防水罩，还可进行水下作业。
依据工作原理，液压打桩锤通常可分为以下两类：1）单作用式。
即借助液压油将打桩锤举升到一定的高度，然后迅速松开，使锤自由落下对桩顶形成冲击施加压力，将其沉入土中。
该方式采用的是重锤轻打理论，锤自身较重、下落速度慢，锤击作用时间较长，且击打时的贯入度较大，适用范围广，尤其是混凝土管桩。
对桩体的损害较小；2）双作用式。
利用液压油价格打桩锤举升到一定的高度，从液压系统处获得推动力，对锤形成冲击，使其以更快的速度夯击桩顶。
该方式采用的是轻锤重打理论，锤自身相对较轻，此时作用于桩顶的除了锤自身重量，还有液压系统提供的推动力，所以其冲击速度比自由落体要快，锤击作用时间较短，施加于桩顶的冲击力更大，最适合打钢桩。
液压静力锤击压灌成桩施工工法
液压静力锤击压灌成桩施工工法一、前言随着城市化进程的快速发展，越来越多的建筑工程需要使用桩基础来保障建筑物的稳定性。
传统的桩基础施工工法存在着一些问题，如噪音大、振动强等，给周围环境和人体健康带来不良影响。
因此，在此背景下，液压静力锤击压灌成桩施工工法应运而生。
液压静力锤击压灌成桩施工工法具有噪声低、振动小等优点，被广泛地应用于基础工程中。
二、工法特点液压静力锤击压灌成桩施工工法是一种静力灌注桩施工工法。
该工法是根据液压锤原理，利用压缩空气推动液压柱，通过沉击的方式将钢管切割头锤到桩底，接口间距缝合预处理液压锥，然后在旋转下坠冲击的作用下沉入土层，使灌注物充实土层并达到所需密实度。
施工过程中，钢管在将灌注物灌入的过程中，由于摩擦力的作用，钢管逐渐往下推进，形成桩体。
在施工过程中，灌注物的流动状态受液压力和重力的平衡调节，从而保证了灌注物的均匀流动。
根据液压静力锤击压灌成桩施工工法的特点，该工法具有以下几点优点：1.施工速度快，适合于工期紧迫的工程。
2.噪音小、振动弱，不对周边环境造成影响。
3.适用范围广，适合各种复杂地质条件下的基础工程。
4.施工过程中，可以通过调整液压压力对灌注物流动状态进行控制，从而保证了灌注物的均匀流动和充实土层的效果。
三、适应范围液压静力锤击压灌成桩施工工法适用于复杂地质条件下的各种基础工程，如桥梁、高层建筑、港口码头等。
该工法适用的地质条件包括软土、湿地、土石混合等不同类型的土层。
四、工艺原理液压静力锤击压灌成桩施工工法利用压缩空气推动液压柱，通过沉击的方式将钢管切割头锤到桩底，并在旋转下坠冲击的作用下沉入土层，然后将灌注物充实土层并达到所需密实度。
在施工过程中，通过调节液压压力，可以控制灌注物流动状态，从而保证了灌注物的均匀流动和充实效果。
五、施工工艺1.基础处理：在施工前，要对地基进行勘察，并根据不同地质条件选择合适的钢管和灌注物类型。
2.挖孔：使用钻机或挖掘机在地面上钻出孔洞。
IHC-S1800液压打桩锤在海上风电深海施工中的应用研究
IHC-S1800液压打桩锤在海上风电深海施工中的应用研究Application of IHC-S1800 Hydraulic Pile Hammer in Offshore Wind Power Construction in Deep Sea李斌（中国电建集团港航建设有限公司，天津 300457）摘要：本文以明阳阳江青洲四海上风电场项目为例，介绍了IHC-S1800 液压打桩锤的性能特点及施工工艺，阐述了其在施工中的应用，工程实施效果良好，运行安全稳定，为海上风电同类工程实施提供借鉴意义。
关键词：IHC-S1800；液压打桩锤；施工工艺；性能特点；工艺流程中图分类号：TV52 文献标识码：A0 引 言阳江海域面积1.23万平方公里，海（岛）岸线总长458.6公里，占广东海岸线的十分之一，海平面80米高度处的年平均风速可达6.5～8.0秒/米，是我国海上风能资源富集区，为此市政府提出加快广东省海上风电整体规划进程，改善广东省能源供应结构，推动国家早日实现“双碳”目标的工作要求。
明阳阳江青洲四海上风电场工程位于阳江市阳西县沙扒镇附近海域，场址涉海面积约73.69km2，泥面高程-45～-48m，中心离岸距离约75km。
项目规划装机容量为500MW，拟布置44台风力发电机组，其中单机容量为11MW风电机组25台，单机容量为12MW风电机组18台，单机容量为16.6MW风电机组1台。
本标段为25台11MW风机基础及风电机组安装。
近年来，国内桩工机械行业陆续展开液压锤的研究和开发工作，但大吨位、高性能的液压锤还不多，无法满足日益增长的海上风电工程需求。
为此，国内海上风电桩基础施工中较多地采用了国外液压锤[1]。
本文主要介绍了IHC-S1800液压打桩锤的性能特点及施工工艺。
1 IHC-S1800液压打桩锤工作原理和主要参数特性1.1 IHC-S1800 液压打桩锤工作原理在静止时，压力阀和回流阀都处于打开状态，使来自于动力站的已过滤液压油通过锤和液压软管连续循环。
5、传统静压桩与新型液压锤击桩对比分析及选型11.12
传统静压桩与新型液压锤击桩对比分析及选型本项目位于佛山顺德区容桂街道马岗大道33号南方医科大学顺德校区。
总建筑面积为21657.92平方米，其中1号楼建筑面积8804.77平方米，建筑物高度为32米，地下一层、地上10层，框架结构宿舍楼；2号楼建筑面积8811.92平方米，地下一层、地上10层，框架结构宿舍楼；地下人防建筑面积为4041.23平方米。
本工程绝对标高3.600（广州城建高程）相当于相对标高的±0.00。
本工程地基基础设计等级为乙级。
基础采用“预应力高强混凝土管桩，本方案设计为“静压预应力管桩专项施工方案”。
管桩安全等级为二级。
本工程采用PHC500AB125型预应力高强砼管桩，桩径φ500，壁厚为125mm，单桩竖向承载力特征值为2200KN，有效桩长预计8~35m，桩尖持力层选在全/强风化花岗岩，桩尖进入持力层不小于1.0米。
根据现场周边环境、施工情况及施工图要求，本工程桩的施工方式，将采取两种方案来保证打桩顺利进行，方案1为传统静力压桩，方案2为新型液压锤击桩。
现对方案1与方案2的综合情况进行分析比较如下表：综合上述分析，方案2相对于方案1施工现场风险、施工进度、安全与均有保证的优势，液压施工成桩质量基本保持一致，而方案2设备租金较高但运行使用成本较低，综合成本增加基本一致。
广州市大地建筑工程总公司2019年11月12日附件：新型液压锤桩机施工使用说明书新型液压锤桩机打桩是在环保意识日益增强的现代社会而产生的一种新式打桩机械。
在国外已有十多年的使用经验，在国内使用目前还是起步阶段。
国外引进使用的步履式15-1210型液压锤采用全液压驱动，主体分为液压动力站、主臂、锤身和步履式行走机构等结构组成；型号“15”代表可打单节15米长的桩；“12”代表锤芯行程最大达1.2米；“10”代表锤芯自重10吨。
新型液压打桩锤的基本原理：新型液压锤也属于冲击式桩锤，按其结构和工作原理可分为单作用和双作用式两种。
IHC液压打桩锤与MENCK液压打桩锤的研究分析
赵 京 雨
河南工业和信 息化职业学院
４ ５ ４ ０ ０ ０ 河南工程技术学校
４ ５ ４ ０ ０ ０
Ｉ 摘要 】 随着近年来我 国社会主义建设 的不断发展 以及 国民经济的增 长，我 国民用住宅建设也是如火如荼，但是 ，不可否认 ， 地震 、台风 、以及 雷电等 自然灾害的发 生还是 酿造 了一次又一次 的惨剧 。类似 于地 震、洪水这种 比较难 以预 测和控 制的 灾害我们 只能尽量的做好预 防工作；但是类似于雷电这种 灾害，通过 因地制 宜，采取适 当的建筑防雷设计还是能够起 到很好 的作用效果 的。 本文就建筑防雷设计 在民用住 宅上的应用进行详 细的探讨 ，希望给 民用住宅的防雷工作提供一些参考。 【 关键词 】 建筑 防雷设计 ；民用住 宅 ； 应用
中图分类号 ：Ｔ Ｕ Ｂ ５ ６ 文献标识号 ：Ａ 文章编号 ：２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ６ — ０ １ ４ ２ — １
有 整 体 设 计 理 念 ， 既 保证 建 筑 本 身 的防 雷 特 性 ， 也 要将 民 用住 宅 日常 生
பைடு நூலகம்
１ ． 建筑防霄设计在 民用住宅上应用的必要性 我们都知道 ，雷 电是一种 比较普遍的 自然现象，所谓 的雷击其实就 是 大气 中 带有 大 量 电荷 的雷 云 对 地 面 强 烈 放 电的 结 果 。一 般 情 况 下 ，雷 击现 象可 以根据 电荷 的变化分成三个阶段：首先由导电引发放 电阶段 、 其 次 主 要 放 电 阶段 （ 亦 称 回击 阶 段 ） 、最 后 就 是 放 电 后 期 阶 段我 们 称 之
为余辉 阶段。其 中雷击灾害主要是 由于第二阶段造成的，主放 电阶段其 过 程 虽然 时 间极 短 ，但 是 放 电产 生 的 电流 却 十 分 巨 大 ，甚 至 可 以达 到 几 百上千 安培 ，期 间对于地面 的建筑、设备 以及人体 等会瞬间产生 巨大 的 破坏力，具有 十分严 重的危险性 ，且危害 巨大。因此，现 代建筑 防雷设 计 在 民 用住 宅 上 的应 用 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 ２ ． 建筑防臂设计在 民用住宅上的应用现状 经过相关 的资料显示和调查研究发现，当前的民用住 宅中的电气设 备都是在民用住 宅建设建筑完工验收之后， 住户根据个人喜好进 行选 择， 并通过设备生产厂商或者经销 商进行安装设置的 。并且，现在的民用住 宅建筑设计之初 就缺 乏相关专业设计人员 的参与，对于民用住宅设计当 中 的 防 雷 设计 缺 乏 设计 上 的工 艺 安 排 ，没 有 或 者 缺 少 建 筑 防 雷 设计 的预 埋点，这就导致住宅 中的相关 电气设备无法实现有效的防雷设计 连接 ， 为 人 们 日后 使 用 过程 的 生命 财 产 安 全 埋 下 了 巨大 的 安 全 隐 患 。 ３ ． 建筑防雷设计在民用住 宅上 的设计和组成 通常情况 下的建筑 防雷设计都是 由防雷接闪器、防雷引下线 以及防 雷接地体三个基本环 节构成 ，民用住宅 的防雷设计 自然也少不了这几个 重要环节 。防雷接闪器作为接受雷击 的主要环节 ，在雷击 的过程当中需 要 直 接 接 受 雷 击 电流 ， 根 据 防 雷有 关 规范 和 标 准 ，常 用 的防 雷 接 闪 器 主 要有：避雷针、避雷网 以及 避雷线等 ；引下线则是作为 电流的传导和引 导环节 ，主要负责将电流引流 到防雷接地体 ，一般都是设计在 民用建筑 的墙体上或者埋设在墙壁里；接地 体则是 负责将 防雷 引下线 引线上的 电 流散入地下 ，接地体一般是由接地线 、接地棒 以及接地网等组成。 ４ ． 建筑防臂设计在民用住宅上的应 用的设计措施 ４ １民用住 宅上防雷接闪器的设计 通 常 来 讲 ， 民 用 住 宅 建 筑 中 防 雷接 闪器 的设 计 只要 符 合 设 计 规 范 、 安装过程规范合理就 可以满足 民用住宅建筑本身对 于防雷设计 的要求 。 在 民用住宅建筑防雷设计中的防雷接闪器 设计方面 需要考虑 以下几个因 素 ：首先 ，接 闪器的设计需要根据不同住 宅建筑设计形式而采用不 同的 参考文献 ［ １ ］李雷 茹 ，仇 丽 风 ．浅 谈 建 筑 防 雷 设 计 在 民 用住 宅 上 的应 用 ［ Ｊ ］ ： 设计 方 式 ，并 且 需 要 有 专 业 的 防 雷 设 计 人 员 进 行 设 计测 试 ，避 免 和 住 宅 ２ ０ １ １ （ １ １ ） 建 筑的设计产生冲突 ，较高层 的民用住宅建筑要尽量采取避雷带 的埋设 科 技 创 新 导 报 ， 安装；其 次，考虑到 民用住宅建筑的成本原因，防雷接 闪器 的设计人员 ［ ２ ］张翠明 ，米燕涛 ，谢革英 ．石家庄市 民用普通住宅建筑防雷设 应 该尽量采用 民用住宅建筑本身的构建来设计接 闪器，既可以实现成本 计浅谈 ［ Ｊ ］ ： 石家庄职业技术学院学报 ， ２ ０ ０ ９ ， ２ １ 的控制也可 以达 到防雷设计 的要求 ，诸如利用民用建筑 自身的钢 架结构 ［ ３ ］李 和捷 ，谢 理东 ． 探讨 民用住 宅建筑 防雷 设计 ［ Ｊ ］ 广东科 作为接 闪器的设计等 ；最后 ，民用住宅建设 中相关防雷设计人员应该具 技 ， ２ ０ ０ ８（ ９ ）
大型海工液压打桩锤关键技术研究与应用
大型海工液压打桩锤关键技术研究与应用要说大型海工液压打桩锤这一技术，真的是个不得了的存在。
你要是没接触过，可能一时半会儿也没法想象得出来它有多重要。
咱们一般人眼里的打桩锤，不外乎就是把桩打进海底，像个巨大的锤子，一锤下去就能把桩钉进海底。
可是你知道吗？这个过程远远没有咱们想象的那么简单。
它可不是随随便便找个大锤砸下去那么简单。
海底情况复杂，潮水汹涌，风浪翻腾，若真能像玩儿游戏一样“轻松”就搞定，那可就不算是技术了。
液压打桩锤听起来挺高大上的，其实说白了，就是利用液压技术将巨大压力转化为动力，像给这“锤子”打了个“猛药”，使它能在瞬间释放出巨大的冲击力。
说到这里，你可能会好奇：这玩意儿咋就能在海里这么强悍地打桩？其实啊，关键就在这液压系统上。
液压技术能够精准控制打桩的力量和节奏，保证每一下都稳稳当当，不至于弄得一团糟。
想象一下，如果这力道不精准，桩打得不稳，偏了位置，那可真是得不偿失，搞不好影响整个工程的安全。
再说了，这么一台大型机器，哪里能像咱们平时的小玩具一样随便修修就能搞定的？海上的环境可不是温室花朵，海水咸得很，风大浪急，这些都会加速机器的磨损。
这么一台海工设备，是要在远离岸边的地方工作的，万一坏了，修起来可不是随便找个技师就能解决的。
所以，耐用性、可靠性，都是必须考虑的重点，别小看了这些看似不起眼的细节，搞不好就是拖慢了整个项目进度，甚至还可能带来一连串的问题。
试想一下，一个工程项目，涉及到的大量资金、工期，如果某个环节出了问题，恐怕不是一个小小的“打桩锤”能解决得了的。
现代的液压打桩锤可不止是传统的那种老式工具，现在可都是高科技的“神器”了。
你看，很多时候，这些设备不仅需要打桩，还得做到环保，减少噪音，避免对海洋环境造成影响。
光是打桩的时候，声浪和震动就够让你头晕目眩了，要是再加大它对海洋生物的影响，那可是得不偿失。
所以，现在的技术不仅要满足力道的需求，还得综合考虑环保要求，做到低噪音、低振动。
新型双频液压桩锤的工作原理及其数学描述
新型双频液压桩锤的工作原理及其数学描述新型双频液压桩锤是由一台液压泵提供动力，液压缸带动桩锤活塞杆上下行进；在其上封装有双层尼龙袋，双层尼龙袋内放入合适的凝胶，经机械复位自动释放到桩锤的活塞尾部；活塞杆灵活运动时，双层尼龙袋和凝胶受活塞杆的冲击而放出，使得桩锤增加了冲击力，便使桩子有效的加固在地底的遮盖施工、地基处理、吨桩施工等过程中，都可以用到此类新型双频液压桩锤。
新型双频液压桩锤主要是运用了动力学原理，使用了液压能量转换为机械能。
液压泵吸入液压油，液压油通过液压喷射头，压入液压缸背部，缸底朝上的活塞杆随着液压的推动而上行；活塞顶部挤压双层尼龙袋和凝胶，排出液压油后，活塞均匀的慢慢下行；由此可得到新型双频液压桩锤液压循环运行机理：吸入→ 压出→ 活塞杆上行→ 放出气囊和凝胶→ 活塞杆下行→ 吸出。
通过数学模型来分析新型双频液压桩锤的运行情况是有必要的，以下采用一维随机模型对其中给液压泵提供动力而能使得液压桩锤上下行运动的液压力损失和实际动力消耗进行描述。
设函数f(t)表示液压锤的瞬时液压力，则函数f(t)的实例如下:f(t)=P+A cos(φt+θ) (1)其中P表示恒定的压力值，A表示振幅，φ表示扰动的频率，θ为初相差。
再考虑液压源提供的液压力损失，假设液压源的液压力随时间t而变化，则液压力提供量可以写为：动力消耗主要由新型双频液压桩锤上下行运动时产生，用来表征损耗动力的函数可以如下写成：E(t)=c*(f(t)-P(t))^2 dt (3)其中c为系数，f(t)和P(t)分别表示液压桩锤的瞬时液压力和液压源所提供的液压力损失。
根据所述，新型双频液压桩锤的工作原理可用数学模型描述，由一台液压泵提供动力，液压缸压入液压喷射头，使活塞上行时挤压双层尼龙袋和凝胶，活塞随着液压的来源而有效的转换为机械能，最后再运用数学模型来描述液压力损失和动力消耗的情况。
房建施工中液压打桩锤的应用
房建施工中液压打桩锤的应用摘要：液压打桩锤，是目前房屋建筑施工过程中进行锤击预制桩制作的主要设备，并且在进入到二十一世纪之后被我国施工单位广泛的采用，液压打桩锤在自身的技术层面有着一定的先进性，并且本身更加环保，液压打桩锤的应用同样为锤击施工设备未来的发展提供了一个明显的参考。
笔者将会在本文的论述中对液压打桩锤的优点、打击力的控制、成本的比较以及液压锤对环保的要求等方面进行分析，然后以此为基础对液压打桩锤与其他打桩设备进行比较，充分的体现出液压打桩锤的优点，希望通过本文的论述能够相关的从业者提供一定的帮助与借鉴。
关键词：房建施工、液压打桩锤、应用分析前言：液压打桩锤在实际的应用过程中主要是适用于房屋建筑、信号塔、桥梁墩等基础建筑进行预桩柱的打入而使用的机械设备，并且伴随着现阶段液压打桩锤所使用的技术水平不断地提升，液压打桩锤也经历了多代的发展，现如今相关技术已经完全成熟，可以进入推广使用阶段。
液压打桩锤所带有的电子控制系统可以对输出功力进行调整，从而选择适合施工地区合适的打桩动力与模式，从而能够减少应力的峰值范围，能够有效地延长液压打桩锤的使用年限，就现阶段的房建施工的情况来看液压打桩锤是现阶段最理想的预制桩施工机械。
1.工程概况1.1荆州开发区三板桥和连心、季家台片区棚户区改造工程施工总承包（EPC)位于湖北省荆州市荆州开发区，红星北路以西，同心路以东，白水铺路以南，津乡大道以北。
1.2荆州开发区三板桥和连心、季家台片区棚户区改造工程施工总承包（EPC)共4248根预应力混凝土方桩,11088根高强度混凝土管桩（包括2816根支护桩,A 区1369根，B区1447根），其中A地块楼座共2092根预应力混凝土方桩，地库共3868根预应力高强度混凝土管桩，B地块楼座共2156根预应力混凝土方桩，地库共4404根预应力高强度混凝土管桩。
2.液压打桩锤的特点2.1液压打桩锤对地的耐力性有一定的要求一般情况而言，液压打桩锤的总重量可以达到90吨以上，正常打桩施工时采用步履桩架矩形长船底板支撑，其支撑面积约20m，根据以上两项数据可以对液压打桩机对地基表面耐力性的要求计算，就一般情况而言仅需要达到45Kpa。
液压打桩锤技术与应用浅析
液压打桩锤技术与应用浅析发布时间：2021-01-20T15:06:54.023Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：赵竞锋[导读] 摘要：液压打桩锤是一种预制桩施工机械，是发动机（或电动机）驱动油泵将稳定的高压油源输送到液压油缸，液压油缸将锤芯提升或举升到设定的高度后，锤芯下落产生冲击力打击桩体的设备。
中冶地勘岩土工程有限责任公司河北廊坊 065201摘要：液压打桩锤是一种预制桩施工机械，是发动机（或电动机）驱动油泵将稳定的高压油源输送到液压油缸，液压油缸将锤芯提升或举升到设定的高度后，锤芯下落产生冲击力打击桩体的设备。
随着工程建设规模的不断扩大，对桩基的承载能力要求越来越高，打入桩的长度与桩径越来越大。
然而传统的柴油锤由于受自身热效率及热平衡的制约无法进一步提高锤击能量（目前最大的柴油锤D250理论锤击能量约800kJ），已不能满足工程的需要。
另一方面随着环保要求日益严格，噪声大、污染高的传统柴油打桩锤逐渐被液压打桩锤替代。
关键词：液压打桩锤技术；应用引言液压冲击桩是桩的高效、环保和电磁混合，为当前桩的工业应用提供了卓越的动力特性和控制。
液压和锤击子系统配备了先进的控制系统和用户友好的接口，使发电厂和锤击螺钉能够得到准确的监控和良好的操作。
准确了解液压锤螺栓系统的组成和功能，可以大大提高液压锤失灵时的处理能力，提高设备的操作效率。
荷兰企业IHC生产的双功能液压警棍是一种常用应用，它使用S-280液压警棍锤来表示系统组件、典型故障分析和故障排除处理。
1液压打桩锤工作特点液压压力锤属于“临时”机构装置，而不是普通的驱动装置和提供“连续能量”的机械装置。
出于历史原因，液压锤螺栓的主要性能指标要么由锤质量表示，要么由力表示。
例如，YC-16为液压锤，锤体质量为16t；CG300是300kJ的液压锤。
IHCS1200、MenckMHU2400S是两种活液压锤，承载力分别为1200 KJK和2400 KJK.上述液压锤螺栓性能指标显示或表示在模型的锤形循环（锤形质量乘以理论上最大锤形力）中可以释放的液压锤形螺钉的最大强度。
机械行业标准JBT 13566-2018《建筑施工机械与设备 液压打桩锤》解析
CONSTRUCTION MACHINERY21机械行业标准J B/T 13566-2018《建筑施工机械与设备 液压打桩锤》于2018年8月发布，2019年5月实施。
该标准为首次发布，主编单位为浙江永安工程机械有限公司。
1 标准的范围该标准规定了液压打桩锤的术语和定义、基本参数、分类、型号和规格、技术要求、试验方法、检验规则、使用说明书、标志、包装、运输及贮存等。
该标准适用于液压打桩锤。
机械行业标准JB/T 13566-2018《建筑施工机械与设备 液压打桩锤》解析林 登（浙江永安工程机械有限公司，浙江 瑞安 325000）1. 起落架2. 锤体3. 油缸总成4. 导向块5. 连轴总成6. 锤芯7. 传感器8. 上桩帽9. 下桩帽 10. 锤垫 11. 缓冲垫 12. 液压动力站图1 液压打桩锤示例121011865743129标准，和我国的液压打桩锤进行对比分析，同时结合国内外多项工程施工中对标准中的各项参数、指标进行采集跟踪验证，对验证结果进行了全面详细的分析研究，最后确定了各项技术指标。
同时，对液压打桩锤产品各项技术指标进行了测试，证实了各项指标的确定合理准确，符合国内产品的实际使用情况。
特别是对打击频率、打击能量、噪音等关键指标及试验方法进行了反复验证。
4 结束语JB/T 13566-2018《建筑施工机械与设备 液压打桩锤》的制定，填补了国内液压打桩锤产品标准的空白，对液压打桩锤产品设计、生产、检验和使用等进行规范性的要求，为国家检测机构提供一个可行的检测依据，为液压打桩锤的推广应用提供有力的标准支撑。
本标准将促进液压打桩锤技术性能和安全可靠性的提高，有利于整个桩工机械行业健康快速发展，更好地满足市场和使用需要。
[关键词] 液压打桩锤；标准2 定义及分类JB/T 13566-2018《建筑施工机械与设备 液压打桩锤》中液压打桩锤定义为：“发动机（电动机）驱动油泵将稳定的高压油源输送到液压油缸，液压油缸将锤芯提升或举升到设定的高度后，锤芯下落产生冲击力打击桩体的设备”，示例见图1。
液压锤击桩施工原理
液压锤击桩施工原理液压锤是一种常用的桩工施工设备，它通过液压系统提供的高压油液，驱动锤体作往复运动，从而通过锤击的方式将桩体打入地下。
液压锤击桩施工具有高效、稳定和安全等优点，广泛应用于各类桩基工程中。
液压锤击桩的原理主要包括液压系统、撞击部件和控制系统三个方面。
液压系统是液压锤的核心部分。
液压系统由油泵、油箱、液压缸和控制阀组成。
油泵将液压油从油箱中吸入，并通过控制阀调节流量和压力。
液压油流经液压缸，推动液压锤的撞击部件运动。
液压系统能够提供高压、高流量的液压油，为液压锤提供足够的冲击力和动能。
撞击部件是液压锤的重要组成部分。
撞击部件通常由锤头、锤杆和导向套组成。
锤头是液压锤的撞击部分，其重量和形状根据不同的工程需要来设计。
锤杆连接锤头和液压缸，传递液压系统提供的动力。
导向套用于引导锤杆的运动轨迹，保证锤击的稳定性和准确性。
控制系统是液压锤击桩施工中的关键。
控制系统由控制阀、传感器和计算机组成。
控制阀用于控制液压油的流向和压力，实现液压锤的运动控制。
传感器用于监测液压锤的工作状态，包括锤击力、冲击次数和锤击深度等参数。
计算机通过对传感器数据的处理和分析，实时监控和调节液压锤的工作状态，提高施工的效率和质量。
在液压锤击桩施工中，首先将液压锤安装在起重设备上，然后将锤头对准待打入的桩体。
启动液压系统，液压油进入液压缸，推动锤头作往复运动。
锤头在撞击桩体的过程中产生巨大的冲击力，将桩体打入地下。
液压锤的冲击力和冲击次数可以通过控制阀和计算机进行调节和监控，以适应不同地质条件和桩体要求。
液压锤击桩施工具有以下几个优点：1. 高效性：液压锤具有较高的冲击频率和冲击能量，能够快速打入桩体，提高施工效率。
2. 稳定性：液压锤的冲击力稳定，能够保证桩体的质量和稳定性。
3. 安全性：液压锤操作简单，无需人工直接操作，减少了工作人员的劳动强度和安全风险。
4. 适应性：液压锤适用于各种地质条件和桩体类型，具有较强的适应性。
IHC液压打桩锤与MENCK液压打桩锤的研究分析
IHC液压打桩锤与MENCK液压打桩锤的研究分析摘要：液压打桩锤作为海上建造平台的的一种必不可少的工具，由于其打桩效率高，振动小，无油烟污染，其先进性已被广泛认可，液压打桩锤已经完全取代了柴油打桩锤，成为了打桩市场的绝对主力。
目前国际上主流的液压打桩锤生产商为荷兰的ihc公司和德国的menck公司，只有这两家公司可设计制造适合水下打桩的设备。
关键字：打桩锤；液压系统；分析中图分类号：u655.55+1 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数从图1和图2可以看出，ihc和menck的锤顶结构不同。
ihc锤液压缸、蓄能器和控制阀在密闭的锤帽内，保护性好，特别是在打水下桩时不易与管线、电缆缠绕挂碰，但拆卸修理较麻烦；menck 锤液压缸、蓄能器和控制阀全部裸露在外边，易磕碰损坏、挂碰管线，但修理较ihc锤容易。
锤芯结构不同。
menck锤锤芯与活塞杆采用弹性连接，可以减少打桩过程中锤芯对活塞的冲击作用；ihc锤锤芯与活塞为整体锻造钢性好，但对锤芯支撑的制造精度要求高。
锤芯支撑不同。
ihc锤芯支撑采用上下两个滑动轴承，锤芯对中性好，打斜桩能力强，滑动轴承磨损后可以更换但比较困难；menck 锤芯采用锤腔内壁支撑，打斜桩时锤芯与内壁摩擦，造成menck锤打倾斜角度大的钢桩的能力不如ihc，但无须更换锤芯支撑。
减震结构不同。
menck锤减震采用多个气液阻尼缸，减震效果好，寿命短，检查维护方便；ihc锤减震采用金属骨架橡胶环，寿命长，但检查更换不方便。
2.液压系统原理图2.1保压过程启动柴油机带动液压泵，使的电磁阀1dt、2dt和3dt断电，此时插装阀v1开启，v2和v3关闭。
液压泵输出的高压油进入液压缸下腔，并且通过阀v1进入液压缸上腔，形成差动回路，活塞向下移动，锤芯下降，直至达到最低点。
之后，系统压力进一步上升，达到溢流阀压力的调定值后，溢流阀溢流，同时高压油通过单向阀进入蓄能器a，蓄能器储存系统压力。
液压打桩锤冲击噪声及其控制方法分析
一、液压打桩锤简介液压打桩锤是一种依靠柴油发动机作为动力源带动液压泵，使用液压油提升锤芯，利用锤芯自重以及压缩空气或液压差动连接作为辅助能量，将钢桩打入地下的一种桩基机械。
相比较于传统的打桩锤，其具有高度集成化、良好的动力学特性和可控性、效率高、操作方便等优点。
液压打桩锤目前世界主要有两家主流厂家，均为欧洲公司，一家为德国MENCK公司，MENCK液压打桩锤信息化程度较高，技术更新快，以大能量锤为主要产品特性，另外也有深水锤和隔水套管锤，另外一家为荷兰皇家IHC 公司，大量能量导管架主桩锤、小能量隔水套均生产量较大，产品以可靠性、维护较简单为特性，技术更新较为缓慢，技术应用走保守路线。
目前国内也有几家厂商研制并应用液压打桩锤，但技术可靠性，零部件的材料性能，控制系统的稳定性，人机交互便捷性，项目施工业绩等方面较国外还有一定差距。
二、液压打桩锤冲击噪声的影响及危害噪声污染是一种比较严重的环境污染，如果人长期处于噪声环境下，会对人的生理和心理造成严重的危害，可能会产生听力受损、心血管等疾病，同时如果是在高噪声环境下，还会出现耳聋、冠心病、神经衰弱等各种疾病。
另外，不同分贝的噪声的影响程度也不同，如果是50分贝左右的噪声，就会影响人的睡眠质量，70分贝的噪声就会干扰人的谈话，分散其注意力，而90分贝的噪声就会对听力造成影响，长期会出现耳聋的情况，并且不可逆转。
可见噪声的危害性。
对于液压打桩锤所产生的噪声，主要是由液压打桩锤的锤芯被液压油提升起来，控制系统换向后，锤芯受引力下落并由压缩空气或液压差动连接作为辅助推动力，锤芯下落撞击打桩锤砧铁的瞬间所产生，属于一种脉冲噪声，在瞬态峰值下还会超过110分贝。
以某公司第一代液压打桩锤为例，在未使用砧铁之前，打桩时主要噪声主要是由锤芯和垫层撞击的瞬间所产生，由于受到长期较大的瞬态冲击力影响，锤垫出现了损坏，在解决时采用了铁砧来传导力的方法，但是这样就使得撞击过程变成了金属撞击，这种噪声对使用这种打桩锤的施工人员造成较大的影响。
液压打桩锤在预制桩高应变法中的应用研究
液压打桩锤在预制桩高应变法中的应用研究摘要:本文从作用机理和工程实践两个方面对液压打桩锤在预制桩高应变法中的应用展开研究，对液压打桩锤施加冲击荷载的作用机理进行讨论，并通过工程实例将液压打桩锤的高应变法实测信号与自由落锤、筒式柴油锤信号特征进行对比，为液压打桩锤在试打桩和打桩监控试验方面的应用积累经验。
关键字：液压打桩锤；预制桩；高应变法1 引言随着我国城市现代化发展，政府的环保意识不断提升，环保法规逐渐完善，预制桩的主要打桩设备——柴油打桩锤由于其噪声、振动、油烟污染大及能量传递效率低等问题而逐渐被限制使用，由此造成了近年来液压打桩锤的广泛应用。
液压打桩锤与柴油打桩锤相比除具有噪音低、无污染、效率高、耗能少的特点之外，还具有可控性强、成桩质量高、适用性广泛的优势。
本文从理论分析和工程实践两个方面对液压打桩锤在预制桩高应变法中的应用进行研究，通过与高应变法测试中常用的自由落锤、筒式柴油锤进行比较，对液压打桩锤在高应变法中的应用效果进行研究。
2 打桩机械在高应变法中的应用根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）的规定，打桩机械或类似的装置均可作为高应变法的锤击设备，通常用于试打桩和打桩监控，且打桩机械在高应变法的适用范围也有相关要求。
2.1 试打桩和打桩监控试打桩和打桩监测均是在预制桩打桩过程中通过高应变法对整个锤—桩—土系统进行分析，但两者的试验目的有所不同。
试打桩是通过对桩端进入不同土层时的承载力进行分析，从而为设计人员确定工程桩的桩型、桩长和桩端持力层提供参考依据。
打桩监控是对打桩过程中桩锤造成桩身的拉应力、压应力以及锤击的能量进行监测，从而避免打桩设备和施工方案不当引起桩身破坏以及桩锤不匹配造成打桩效率低下的问题[1]。
2.2 打桩设备的适用性试打桩和打桩监测的试验过程与常规预制桩高应变法类似，只是施加冲击荷载的装置由自由落锤改为打桩锤。
通常预制桩的打桩设备有柴油锤、振动锤和液压锤，其中筒式柴油锤的应用最为广泛，根据广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）的规定，导杆式柴油锤冲击荷载上升时间过于缓慢，容易造成速度响应信号失真，因此不适用于高应变法测试[1]。
新型液压打桩锤实验研究
２ Ｓ ａｎ ｉ ａｉ ａ ｄＴ ｌ ｉ ｏ ｎｖｒ ｔ，Ｘ ’ｎ７ ０ ６ ，Ｃ ｉａ ． ｈ ａｘ Ｒ ｄｏ ｎ ｅｅ ｓ ｎＵ ｉ ｓ ｙ ｉａ １０ ８ ｈｎ ） ｖｉ ｅｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｅ ｕｐ ｎ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｉ ｎ ａ ｓｒ ｃ ： ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｑ ｉ ｍｅ ｔｏ ｙ ｒ ｕｉ ｐｌ ｇ ｈ ｍｍｅ ａ ｕ ｌ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｙ ｅ ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔ ｍ． ｈ ｏ ｇ ｓｎ ｃ ｉ ｒ ｗ ｓ ｂ ｉ ａ ｅ ｎ ａ ｎ ｗ ｔｐ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓｅ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｕ ｉ ｇ ｔ ｃ
假定 临界压力 为 Ｐ ，此时蓄能器 气体体 积为 ，
维普资讯
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１ ４・ ２
《 机床与液压》 ２０ ． ｏ４ ０６Ｎ ．
Ｗ ＡＮＧ Ｓ ｅ ｇ ．． Ｇ Ｌ ｃ ｅ ｈｎ１ Ｕ ｉｈ ｎ
（ ． ’ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＡ ｃ ｉ ｃｕｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｘｉ ａ １ ０ ５，Ｃ ｉａ １ Ｘｉ ａ ｉｅｓ ｙｏ ｒｈｔ ｔｒ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔ ｅ ’ ｎ７ ０ ５ ｈｎ ；
关键词 ：液压打桩锤 ；实验研究 中圈分类号 ：Ｔ ３ Ｈ１７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ３ ８ ２０ ）４—１３—２ ０ １— ８ １（０ ６ ２
Ｔｈ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｔ ｄ ｆａ Ｎｅ Ｔｙ ｅ ｏ ｄ ａ ｌ ｉ ｎ ｍｍｅ ｅＥｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｕ ｙ ｏ ｗ ｐ ｆＨｙ ｒ ｕ ｉ Ｐ ｌ ｇ Ｈａ Ｓ ｃ ｉ ｒ
油箱 。回路 中的低 压 蓄能器 Ｂ的作 用是 吸 收 冲击 和 压力波动。当桩锤 上升至设定 的行程 时 ，上限位非接 触开关发出 电信号 ，开启 阀 Ｖ ２和 Ｖ ，液压缸上下腔 ３
液压振动锤击桩质量评定
液压振动锤击桩质量评定液压振动锤是一种常用的桩工机械设备，用于桩基施工中的桩击锤作业。
本文将从液压振动锤的工作原理、振动锤的质量评定以及评定指标等方面进行介绍和分析。
一、液压振动锤的工作原理液压振动锤是利用液压系统产生的往复振动力来击打桩身，从而实现桩基施工的一种机械设备。
其主要由液压系统、振动部分和锤体组成。
液压系统通过液压泵提供高压液体，经过液压缸和液压缸活塞的工作，产生往复运动的力量。
振动部分由振动部件和导向装置组成，振动部件通过液压系统提供的力量产生振动，通过导向装置将振动传递至锤体上。
锤体通过振动产生的冲击力作用于桩身，从而实现桩基施工的目的。
二、振动锤的质量评定液压振动锤的质量评定是对其工作性能和施工效果的评估。
常用的评定指标包括振动频率、振动幅度、振动力和振动速度等。
1. 振动频率：振动频率是指液压振动锤的振动次数，通常以每分钟振动次数（Hz）来表示。
振动频率的大小直接影响到桩击锤作业的效果，过低的频率可能导致桩身无法充分沉入地下，过高的频率则可能造成桩身损坏。
2. 振动幅度：振动幅度是指液压振动锤产生的往复振动的位移大小，通常以毫米（mm）来表示。
振动幅度的大小与液压振动锤的工作效率和施工效果密切相关，较大的振动幅度可提高桩身的沉入速度和施工效率。
3. 振动力：振动力是指液压振动锤产生的冲击力大小，通常以千牛（kN）来表示。
振动力的大小直接影响到液压振动锤对桩身的击打效果，过小的振动力可能无法使桩身充分沉入地下，过大的振动力则可能造成桩身的损坏。
4. 振动速度：振动速度是指液压振动锤在施工过程中的冲击频率，通常以米/秒（m/s）来表示。
振动速度的大小与液压振动锤的施工效率和施工质量密切相关，较大的振动速度可提高施工效率和桩身的沉入质量。
三、评定指标的重要性振动锤的质量评定指标对于桩基施工的质量和效果具有重要意义。
合理选择和评定振动锤的质量指标可以保证桩基施工的质量和安全，提高施工效率和经济效益。
斯巴达STARKE丨液压打桩锤
斯巴达STARKE丨液压打桩锤范本一：斯巴达STARKE丨液压打桩锤1. 简介1.1 液压打桩锤的定义及作用1.2 斯巴达STARKE丨液压打桩锤的特点1.3 本文档的目的和结构2. 技术规格2.1 设备参数2.1.1 打击力2.1.2 冲击频率2.1.3 动能2.1.4 静压力2.1.5 液压系统工作压力2.1.6 液压油流量2.1.7 重量2.1.8 尺寸2.2 适用范围2.3 安全注意事项3. 结构和工作原理3.1 液压打桩锤的结构3.1.1 主体部分3.1.2 动力系统3.1.3 控制系统3.2 工作原理3.2.1 开始打桩3.2.2 打桩过程3.2.3 结束打桩4. 操作步骤4.1 准备工作4.2 液压打桩锤的安装与调试4.3 打桩操作4.4 打桩结束5. 维护保养5.1 液压系统维护5.2 打桩锤的养护5.3 故障排除和常见问题6. 售后服务6.1 质保期6.2 售后服务承诺6.3 连系方士附件：斯巴达STARKE丨液压打桩锤技术参数表法律名词及注释:1. 液压打桩锤：一种利用液压系统驱动的设备，可用于打桩施工，通过冲击动能对桩体施加强力，使其嵌入地面或地基中。
2. 打击力：液压打桩锤在单位时间内对桩体施加的冲击力，通常以吨或千牛表示。
3. 冲击频率：液压打桩锤单位时间内的冲击次数，通常以次/分钟表示。
4. 动能：液压打桩锤击打一个动作所消耗的能量，通常以焦耳或千瓦时表示。
5. 静压力：液压打桩锤在没有工作冲击时对桩体施加的压力，通常以吨或千牛表示。
6. 液压系统工作压力：液压打桩锤工作时液压系统所施加的压力，通常以兆帕或千牛表示。
7. 液压油流量：液压打桩锤在单位时间内所需要的液压油的流量，通常以升/分钟表示。
8. 重量：液压打桩锤整机的总重量，通常以吨或千克表示。
9. 尺寸：液压打桩锤的外形尺寸，通常以毫米为单位。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------范本二：斯巴达STARKE丨液压打桩锤1. 前言1.1 引言1.2 本文档的内容和结构2. 液压打桩锤的概述2.1 液压打桩锤的定义和应用领域2.2 斯巴达STARKE丨液压打桩锤的特征和优势3. 设备参数3.1 技术规格3.1.1 打击力3.1.2 冲击频率3.1.3 动能3.1.4 静压力3.1.5 液压系统工作压力3.1.6 液压油流量3.1.7 重量3.1.8 尺寸3.2 适用范围和场景4. 结构和工作原理4.1 结构概述4.1.1 主体部件4.1.2 动力系统4.1.3 控制系统4.2 工作原理4.2.1 启动和准备工作4.2.2 打桩过程4.2.3 打桩结束和停止5. 使用指南5.1 操作步骤5.2 安装和调试5.3 常见故障排除6. 维护保养6.1 维护计划和周期6.2 液压系统维护6.3 其他部件的保养7. 售后服务7.1 保修条款7.2 连系方士附件：斯巴达STARKE丨液压打桩锤技术参数表法律名词及注释:1. 液压打桩锤：一种使用液压系统提供动力的设备，通过冲击，将桩体嵌入地面或地基。
液压式振动桩锤发展现状及选型应用
液压式振动桩锤发展现状及选型应用液压式振动桩锤发展现状及选型应用徐州工程机械研究所张忠海内窖提要:本文介绍了液压式振动桩锤的发展现状,构造特点,主要性能因素.培出了使用液压式振动枉锤的选型依据,为国内研究和应用提供一十思路.关t词液压式振动桩锤动力站1液压式振动桩锤的发展现状液压式振动桩锤是一种广泛用于城市建设,桥梁,港口等各种基础施工工程的沉拔桩施工机械.它一般与起重机,桩架配套使用,适用于各类钢板桩和钢管桩的沉拔作业,亦可用于混凝土灌注桩,石灰桩,砂桩等多种类型的地基处理作业.按其工作原理分,液压式振动桩锤有偏心块式和滑阀式两种;按频率分,有中频,高频和超高频三种系列;按振幅可调性分,有无级可调,有级可调和不可调.自70年代中期,美国MKT公司首次在世界上研制成功第一台液压式振动桩锤以来,该机种因具有贯人力强,噪音低,沉桩质量好,振动污染小,使用方便,亦可水下作业等优点,因而受到建筑界的重视,并得以迅速发展,西方发达国家已普遍推广使用液压式振动桩锤.目前,国外该类产品技术已趋成熟,生产厂家多为大型专业公司,如德国的MGF,KRUPP,PVE,MENCK公司,美国的MKT,ICE公司,日本的日平公司等.产品种类也较齐全,如美国ICE公司有中频系列4种,高频系列8种,高频无级调幅系列7种,功率在154—656kW之间,激振力在213～1800kN.MGF公司有中,高频两大系列18种型号,功率在88746kW之间,激振力在294—7040kN.KRUPP公司有中频系列4种,高频有级调幅系列8种,高频无级调幅系列14种,功率在165～1119kW之间,激振力在4OO～4000kN.荷兰Hear公司液压式振动桩锤的激振力25～2400kN,频率25～50Hz.意大利SOLLMEC公司生产的系列液压式振动桩锤激振力573～900kN.从国外生产使用情况来看,液压式振动桩锤已广泛用于基础施工中,而国内尚未形成正式产品.目前使用较多的仍是电动锤,但电动锤存在着配套件使用寿命不高,耐振电机质量差,调频调幅困难,振动和噪声污染大,受施工现场电力的限制等缺点,液压式振动桩锤则克服了电动锤的不足,且具有以下优点:(1)采用液压变量系统可实现无级调频,以便适应于不同的土壤,调频十分方便.(2)采用封闭式钢结构,可以适于水下作业.(3)采用单独动力站,可向大功率方向发展.(4)采用高频振动,振动污染小,噪音低.(5)可方便更换多种液压夹桩器.(6)可实现机电一体化控制,智能化作业,达到更高效的使用.下面是KRUPP公司的几种产品型号型号MS—IOHFMS一16盯MS一24HFMS一32HF 2结构特点液压式振动桩锤主要型式是偏心块式,它是由动力站,振动锤组成,两者之问通过高压软管相连.如图1所示.图1动力站是由发动机,主副油泵,机罩,控制系统等组成,主泵主要为振动锤上马达提供动力,副泵一般用于夹桩器夹紧,动力站出油口配有快速接头,以便建设机械技术与管理20.1137液压软管的拆装,控制系统配有直接控制和有线远程控制.一般可控制动力站主油泵的排量以实现变频的目的.振动锤主要包括振动器,悬挂,夹桩器等.振动器是振动锤的关键部件,它是由液压马达驱动,通过齿轮传动,带动成对偏心块旋转,从而产生激振力.偏心块安装在齿轮轴上,齿轮和轴承一般采用油浴润滑方式,频率较高时则采用循环油压力润滑.振动器的上部连接体为弹性悬挂,多为橡胶弹簧减振,可有效地减少振动器传递给起重机或桩架的振动,且噪音较小.振动器的下部连接体为夹桩器,根据桩的不同类型,可配置单夹头,双夹头,多夹头夹桩器等.3主要性能因素3.1发动机输出功率P(kW)输出功率取决于振动器上液压马达的需求,振动器所产生的激振力应足以克服土壤的阻力,一般每lOkN激振力需1～2kW.3.2偏心矩M(kgm)M=G?r(3一1)G——偏心块重量r—偏心块重心至旋转中心距离.3.3振动转速n(rpm)即每分钟振动次数,一般可无级调节3.4激振力F(kN)F=M?nx1.1x10一(3--2)3.5振幅S(mm)S=2s=l03×2M/G.(3—3)Gd,=G1+Gr+G——振动锤重量()G一_一桩重()Gr一与桩一起振动的土壤重量()3.6振动加速度'rI(m/sec.)I1=F/Gd/9.8Ix10【3—4)振动加速度一般表达为重力加速度g的倍数,数值在10g一30g之间.4液压式振动桩锤的选择4.1振幅的确定液压式振动桩锤沉桩,需具有足够的振幅,才能使桩产生太于土壤阻力的破坏力,在桩重,锤重和激振力的作用下,桩才能下沉.国外根据不同土壤和打桩深度给出了最小振幅s的选择范围,见图2.4.2偏心矩的确定所需振幅s的数值确定后,根据式(3—3)可求出所需偏心矩M的大小.4.3激振力的确定激振力的选取要考虑土壤的类型,密实的土壤需较大的激振力,图3给出了选取激振力的范围.表1给出了土壤的类型.4.4拔桩力的确定所需拔桩力可按下式计算:l衄拈七土/—/,一一一,—一,时.土,illl51a62D]j桩釉圈2衰1砂土粘性土粗砂中砂细砂极细砂软牯性土塑硬性粘土亚粘土牯土熏并刀E^1VI,//,,/,,,,,,/,,l//,_,/1_=(Gv+Gr1x9.8×110一+裹2R?A(4一1)1]——拔桩力(kN)R.——桩与土壤的单位摩擦力,见表2.(kN/)A——桩与土壤接触面积(m)5结束语5lOl52l桩漾n圈3液压式振动桩锤保持了以往振动工艺法所具有的较高施工性和经济性等优点,又具有低噪音,易调频,调幅,亦可水下作业等工作特点,且不受电力的限制,更适以野外作业,因此,液压式振动桩锤能较好地满足城市建设,桥梁,港口等各种基础施工工程的需要.(收稿日期:200O—o8—1O)巍,薯。
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1 . 1 引言木桩和竹桩是最早使用的桩,早在新石器时代人类便通过打入木桩和竹桩在湖泊和沼泽地搭台作为水上住所,在浙江省河姆渡就发现了这种原始社会遗址。
而我国西南许多少数民族地区至今仍沿用了这种习惯,随着人类活动向空间和海洋的延伸,各种高层建筑层出不穷,摩天大楼拔地而起,这些都是建立在牢固的基石监乙上,因此,川 f 树桩基础的需求也越来越迫切,传统的木桩和竹桩逐渐被舒中新的桩材料取代。
121 19 世纪20 年找,己有人开始使用铸铁板桩修筑围堰和码头,二次世界大战后,无缝钢管也被作为桩材料用于基础工程,上海宝山钢铁厂曾使用直径创无m 、长约冈咖的钢管桩作为桩基础;自20 世纪初钢筋混凝土预制构件问世以来,又出现了种类繁多的钢筋混凝土预伟弓桩。
1 只9 年,关国雷蒙德混凝土桩公司利用离心机生产出中空预应力钢筋混凝土管桩,我国己于50 年代开始生产和使用这种预应力钢筋混凝土桩。
就地灌注混凝土桩是以混凋比或钢筋混凝土为材料的另一种类型的桩。
20 世纪20 一弓0 到弋已出现沉管混奋比桩,30 拜我上海修建的一些高层建筑,就曾采用 F 招以ld 桩和劝b 句桩等沉管灌注桩;50 年代,随着大型钻孔机械的发展,我国的铁路和公路桥梁大量采用了钻孔灌注混凝土桩和挖孔灌注桩。
侧打桩锤是将桩打入工作介质的设备。
打桩锤分为落锤、汽锤、柴油锤和液压锤,液压打桩锤同其它类型的桩锤比较具郁反多优点,是打桩锤发展的趋势。
国外对液压打桩锤研究较多,产品较成熟。
国内对液压打桩锤的研究较少,只提财国夕叽种典型打桩锤的液压系绑注行理论分析,没有将理论与实验相结合起来进行系统研究。
本课题研究对象是小型液压打桩锤,主要针对打公路用混凝土桩和高速公路护栏用钢管桩而设计。
这些类型的桩具有桩径小、桩短、所需冲击能量低等特点。
本文以设计适合国产元件新型液压打桩锤液压系统为研究目的,对液压系绷断示动力学分析。
在实验装置上研究系统动态冲击过程,下打力与油液压力的关系。
我国高速公路建设基础薄弱,起步较晚,十多年间,我国高速公路建设发展迅速,高速公路的投资建设更显加速趋势,高速公路将在国民经济中扮演极为重要的角色。
高速公路的建设将会促进商品流通和经济的快速发展。
防护栏作为高速公路上的基本安全设施,.对促进彩洲〕高等级公路上的交通安全起着重要的作用。
公路用混凝土桩和高速公路护栏施.工都需打桩设备,随着高速公路建设飞速发展,为研究、开发小型打桩锤产品提供了广阔的市场。
1 ·2 . 1 桩的简介桩的种类五花八门,如果考虑用于复合地基的各种柔性桩〔如粉喷桩、碎石桩、和近年来发展起来的异型桩(如树根桩、支盘桩、后压浆桩等。
据统计,体来讲,如不考虑尺寸影响,根据不同目的,我们可以按不同的分类法对卫. 1 为按施工类型的不同对桩进苛于分类。
CPG 桩等竟有三百多种,但总刚性桩进行分类。
图2 .3 液压打桩锤打桩锤是建筑基础施工中广泛使用的一种施工机械。
传统使用的柴油锤由于嗓声大、效率低等原因,在基础施工中受到限制。
近年来,液压打桩锤发展迅速。
一、沼涯打桩锤同其它桩锤比较具有以下优点:( 1 可根据土质情况及桩材质的强度,合理选择冲击力,以保证冲击能量的充分发挥而不损害桩身,施工时可省去桩垫;( 2 在打枷或程中,同时可获得下打冲击力和贯入度彻际,因而可有效地确定桩是否已进入预定的土层上,并能直观地知道桩的允许承载力;( 3 液压锤特别均左打斜桩作业及水下桩基施工,液压桩锤不存在软.上起动困难的问题,而且沁司应各种气候下的施工作业;(4 冲击能量可提高许多;(5 例敏玉桩锤的公害较小,基本上无废气污染,冲击时的噪音要比其它桩铡氏20dB 左右,因而能适应城市桩基础的施工作业。
目前使用的液压打桩锤形式多样,基本结构大致栩以,主要包括:锤本体、动力源、润五回路系统及操作控制系统等部分。
图1 , 2 为液压锤的基本结构,图中:( l 液压打桩锤本体锤本体包括驱动装置和拓击力传递装置。
锤驱动装置主要由桩锤、液压缸、液压控制阀等组成;打击力传递装置主要由桩与桩锤之间的缓冲垫、桩帽等组成,在低噪声要求的环境中还有隔音装置。
( 2 动力源及液压回路系统液压打桩锤的液压回路主要由液压泵(定量泵或变量泵、溢流阀、卸荷阀、换向阀(逻辑阀、蓄能器、执行元件、桩锤以及管路等组成。
( 3 操作控制系统目前一般采用传统的继电器控制,由于继电器控布惰着许多不可避免的缺陷,如机械触点多,动作准确度和灵敏度不高,设备庞大,控制方式变化时更改困难等,新近出现了采用PLC 控制方式,它柑哆克服继电器控制的缺点。
根据桩锤的下落方式可将液压打桩锤分为单作用下落式和双作用下落式两种类型。
单作用下落式即桩锤在自重的作用下以接近自由落体方式下落,如英国BSP 公司的HF [ 357 一9 型锤、日立公司生产的H 冈 C 型锤、美国HPsl 公司的M 记el 650 一3505 型锤等;双作用下落式即桩锤在自重和外力共同作用一「以大于自由落体加速度下落,因此,在相同行程、相同锤重时产生的打击力比单作用下落方式大得多,如日本车辆公司的NH 型锤、荷兰川C 公司的SC 型锤、芬兰Jun 比川公司的玉场区 A 系列沼以 E 锤、新加坡生产的IV 以NW00D 系列润五打桩锤,本论文所研究的小型液压打桩锤也属于这种方式。
二、油五打桩锤的系列划分和适用范围:润五打桩锤的分类可以按桩锤的吨位来分:小型、中型和大型液压打桩锤。
桩锤重量在3 吨以下的为小型液压打桩锤;桩锤重量在3 吨到10 吨之间的为中型液压打桩锤;桩锤重量超过10 吨的为大型液压打桩锤,最大桩锤重量可达40 吨。
小型液压打桩锤适用于打截面尺寸较小的钢桩、混凝土桩,一般截面尺寸小于 2 伽腼m XZ 伽腼m (或直径小于入沁mm ;中型、大型液压打桩锤适用于港口、码头、机场、高层建筑、桥梁等工程的桩基施工。
1 . 3 选题的背景和意义由于落锤、汽锤、柴油锤具有打桩效率低,容易把桩打坏,噪声大,对环毋亏染严重等缺点,随着人们环保意识的增强,这些类型的桩锤受到很大限制。
液压打桩锤是一种新型打桩设备,克服了上述桩锤的缺点,世界各国都在努力发展液压打桩锤,液压打桩锤已成为打桩设备发展的趋势。
我国于8 ( 年代初期开始着手这一新型打桩锤的开发,但进展不是很理想。
近年来,国内的一些建筑施工单位开始从国外进口液压打桩锤,而国内制造厂也开始引进液压打桩锤技术进行试验、生产以及技术开发。
国内从事液压打桩锤研究的人员少,起步较晚,进展缓慢,只是对国外几种液压回路进行了理论研究,建立数学模型,将液玉打桩锤的设计、计算、参数选择程琦讹、可视化,并用计算枷注行仿真。
目前我国对液压锤产品的开发还很不完普,所以对液压打桩锤新型液压系统的研究具有重要意义。
翻门不仅可以从理论上研究这种液压打桩锤的动力学特性,而且从实验上给予证明和论证。
从实验中了解这种液压打桩锤的动力学特性,揭示下打力与系统各参数之问的关系,更深层次的揭露液压打桩锤的本质。
并且对开拓桩锤研究人员的思路也起到一定的作用。
另外,自1 988 年开始建设高速公路以来,我国高速公路建设向世界前列高速发展。
2001 年末,全国高速公路通车总里程达到1 . 9 万公里,跃居世界第二。
今后一个时期我国高速公路建设仍将保持高速发展,到2008 年奥运会在北京举办时,“五纵七横”快速国道.主干线网糊铺就在中国大地上。
预计到2020 年,全国公路总里程达到260 万至300 万公里,高速公路总里程达到7 万公里以上,基本形成国家高速公路网。
我国在公路建设方面的投资逐年增加,根据交通部(' ’费改税”对我国公路建设和养护资金筹措的影响及其对策研究》提供的数据,我国未来高速公路的建设成本为每公里3500 万元,到2005 年,我国的高速公路将这到2 . 5 万公里左右.从2002 年到2 的5 年,资金需求量达到2 100 亿元。
“十五”期间全国公路建设投资需求约为 1 的00 亿元。
小型液压打桩锤产品的开发具有广阔的市场前景.液压打桩锤新型液压系统的研究对我国开发自己的液压桩锤产品也起到一定的推动作用。
7 . 1 结论本文是在参阅大量文献资料和实防稠研的基础上,认真分析各种打桩锤的特点,跟踪国际液压打桩锤的技术要点,借鉴其它行业液压系统的成功经验,自行设计出适合小型液压打桩锤的新型液压系统,从理论上和实验上对其进行研究而完成的。
在论文完成之际,作者得出以下结论:( 1 设计出适合小型液压打桩锤的新型液.压系统,此桩锤与国外先进打桩锤相比,采用完全不同的液压系统,所用液压元件种类少、数量少,液压系统结构简单;( 2 对所研究润玉打桩锤的打桩过程进行运动学和动力学分析,提出桩锤在各个打击过程的数学模型,并对各阶段进行仿真及分析,研究桩锤下打过程中,桩钧封立移、速度、加速度变化规律,仿真研究表明此打桩锤是双作用加速下打式液压打桩锤,打击力大,冲击能量大;( 3 在液压打桩锤实验装置上利用传感器和动态测试技术得到油泵出口压力、液压缸上、下腔压力和桩锤下打力的同步实测数据,再利用信号处理技术分析上述参数在上升、下打和保压过程的精确值及对应关系,获取了液压系统动力学参数与打桩锤力学特性关系的设计知识;( 4 以液压缸上腔压力为辅助变量,桩锤下打力为主导变量,利用函数型神经网络理论建立了两者之间的软测量模型,找到了液压缸上腔压力和桩锤下打力之间的函数关系,关系式为:F = 0 . 18 十。
,642P 十0 , 136 尸一0 . 023 尸,从而为获取不易直接测量参数浙绪毛一种新方法;( 5 在桩基工程领域桩极限承载力的测量、计算非常复杂而且误差较大,已知完整桩轴向极限承载力公与桩长L 、桩径 d 、桩的阪尼自振基须厂、桩的应力波波速 C 以及桩的单位动刚度KJ ,利用灰色系统理论较方便、准确地预测出桩极限承载力,同时还可得出五个参数对完整桩轴向极限承载力么关联性强弱关系,凡,d 石>' > L ,应用灰色系统理论预测完整桩具有所需原始样本数据少、预测准确等优点。