DZJ480振动桩锤拔桩力的说明

有关DZJ480振动锤拔桩力的说明

一、有关振动桩锤（包括DZJ480）拔桩力的确定：

1、设计振动桩锤时，拔桩力的确定：F设计拔

F设计拔≥1/3(P0＋振动桩锤质量＋桩管质量＋附加质量＋减振部分质量)

2、施工实际的拔桩力F施拔：

F施拔=振动桩锤质量＋桩管质量＋附加质量＋减振部分质量(悬吊装置)＋Tｖ（桩与土的动侧摩擦力）

Tｖ＝µT

µ－摩擦力低减率

T-桩进入土中侧静摩擦力

Tｖ－桩动侧摩擦力

二、降低侧摩力有关几个参数（激振力P0、重力加速度比（ｇ）µ，振动质量Q0和µ摩擦力低减率的说明：

1、激振力P0

激振力P0必须大于桩土之间摩擦力，则

P0＞T

往静摩擦力非常大，一般要拔出桩有时显得很难，如果对它给以强制振动，则会产生一种固定不变的调和振动，继而这种调和振动通过桩传播给和桩接触的土壤粒子，而土壤粒子间的运动又会减少粒子间的内部摩擦，使侧静擦力的急剧下降。激振力P0和摩擦力的关系如下：

Ｔµ＝µＴ

P0 ≥Ｔµ

P0 ＞µＴ

µ主要由振动加速大小支配，故随着振动加速度的增大，使土壤产生液化现象，也就是降低侧摩擦力。

一般来说，振动加速度超过10ｇ以后，土壤降低率十分微小，超过这一限度，即使振动加速度无限大，也不会使它降到0。故它有某种极限值T V ｍｉｎ。

2、对调和振动的振动加速度ａ的最大值可以用以下表示：

ａ＝A0ω2 ｃｍ/aec2

3、而用重力加速度比（ｇ）用η表示即：

a A0ω2

η＝—— - ——（g）

g g

牛顿二定律F=ｍａ以激振力P0代替F:

Q0

P0=ｍａ＝ｍA0ω2 ＝—— A0ω2

ｇ

4、把上述公式转换一下：

P0 A0ω2

— = —— =η

Q0 g

P0≥µT

ηQ0≥µT

P0=ηQ0

T

η= —µ

Q0

5、从上述计算和备表说明µ与土壤性质、桩与土接触面积，振动质量（参加振动全荷重），振动加速度等有关，也就是说侧摩擦阻

力降低与土质，桩与土接触面积，振动质量，振动加速度（A0ω2 ）等密切有关。

附图一：

振动的速度和土的摩擦力低减率关系图

T T

η= —µ| — =19.72的图表| Q0 Q0

粘土（中砂纹）

淤泥砂粘土（中砂粒）

砂质土（砂帖）

振动加速度（g）

因此说计算好μ和与桩接触面积是非常重要。

三、F施拔就是施工中实际拔桩力，选用的振动锤拔桩力应该大于施工中的实际所需拔桩力，否则在施工中会拔不出，

F设计拔≥F施拔

如果设计的振动桩锤拔桩力大大大于施工中要的实际拔桩力并且卷扬机能力又许，拔桩速度为大大提高。

应该说：

F施拔=全负荷重+T V是基本物理量，是没有异议，调和振动（强迫振动）激振力P o=(Q o/g)A oω2 ,最重要是让土壤液化，其能量消耗在土和桩上。

附：DZJ480振动桩锤拔桩力计算（在本片中为F设计拔）

DZJ480悬挂下装置减振计算

5、摩擦力低减率μ和振动加速度η(g)关系图：求出T V和振动加速度η变化率用系数β规定，用下列关系式表示动摩擦力降低率：（dT V）/dη=﹣β(T V－T V min) T V min极限动摩擦力

特上述积分则为：

T V= T V min＋(T V－T V min) e﹣βη

降低率η则为：

μ= T V /T=[ T V min＋(T V－T V min) e﹣βη]/T

此处的降低率β，主要由桩材料性质所决定

对钢桩经验为β=0.52

β值越高，其T V对T比值越小，再则当振动加速度η→∞时，则成为T→T Vmin,μ→μmin

从上述和实际制作出摩擦力低减率μ和振动加速度η（g）关系图

附2：

悬挂装置减振计算

弹簧固有振动数：

d

f= 3.56×105 ——×60

n·D2

55

=3.56×105 ×————×60

10×2602

= 1737.87cpm

减振效果：

减振系统固有频率：

4×k×g 4×520—63×980 λ= ———— =————————

Q振 2169.6

= 8.865S-1

振动频率：

2π×680

ω振= ———— = 71.2069S-1

60

振动系数：

ω0 71.2069

— = ————— = 8.0324 ＞6

λ 8.869

所以OK

悬挂樑振幅

空土振幅 A0=2.2141cm

悬挂樑绝对振幅 An

A0 22.141

An=—————— = ——————— = 0.3486mm

1-(ω0/λ)2 1-(8.0324)2

隔振系数：

An 0.3486

ｆ = —— = ———— = 0.01574

A0 22.141

所以OK

浙江振中工程机械有限公司

2009年3月9日