振动锤资料全

振动锤设备的性能研究及选择计算

一、振动锤的总体工作原理

通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动，从而实现振动箱每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动；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，并最终形成沉桩激振力。

二、常用振动锤的类型及具体参数

根据振动锤能够达到的最高频率，分为低频（≤15Hz）、中频（15~25Hz）、高频（25~60Hz）、超高频（≥60Hz）。根据所产生激振力的大小，分为小型、中型、大型、联动型。目前国常用的是中频，国外高频较多。

1、小型

分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种，技术参数分别如下：

2、中型

分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种，技术参数分别如下：

序号项目指标

型号

备注DZJ-120 DZJ-135 DZJ-150

1 功率KW 120 135 150

2 偏心力矩N*m 750 806 941

3 激振力KN 0~823 0~883 0~950

4 转速r/min 0~1000 0~1000 0~1000

5 振幅mm 0~7.45 0~8.2 0~8.95

6 最大拔桩力KN 392 420 420

7 尺寸（长*宽*高）m 2.1*1.4*3.5 2.1*1.4*2.8 2.2*1.5*3.3

8 重量Kg 7000 7200 8600

3、大型

分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种，技术参数分别如下：

序号项目指标

型号

备注DZJ-180 DZJ-200 DZJ-240 DZJ-300

1 功率KW 180 200 240 300

2 偏心力矩N*m 968 2388 1804 2164

3 激振力KN 0~977 0~1592 0~1822 0~2185

4 转速r/min 0~960 0~780 0~960 0~960

5 振幅mm 0~17.5 0~16.7 0~12.2 0~18.7

6 最大拔桩力KN 450 588 588 686

7 尺寸（长*宽*高）m 2.2*1.8*3.5 2.2*1.8*3.5 2*2*3.5 2.3*2.3*3.7

8 重量Kg 11000 12600 15000 18500

4、联动型

分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种，技术参数分别如下：

序号项目指标

型号

备注DZJ-400 DZJ-480 DZJ-600

1 功率KW 400 480 600

2 偏心力矩N*m 4766 3608 4328

3 激振力KN 0~318

4 0~3644 0~4370

4 转速r/min 0~780 0~960 0~960

5 振幅mm 0~18.2 0~33.5 0~33.5

6 最大拔桩力KN 750 1176 420

7 尺寸（长*宽*高）m 2.5*2.5*3.5 2.7*2.7*3.5 2.7*3.0*3.5

8 重量Kg 31000 39000 58000 5、夹具（X型、单、双型）

三、振动沉（拔）桩的工作原理

下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。振动锤运行时，总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使桩体产生正弦波的垂直振动，强迫桩体的周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在桩体自身重量和振动锤重量的作用下，使桩体切入地层。当振动停止，土壤逐渐恢复原状。同样的作用原理，在施工中，通过起重机吊钩的吊力，也可将桩体拔出。

四、振动锤选型及国外不同计算方法分析比较

1、振动式沉桩适用的土质

最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。

2、选择振动锤型

所选的振动锤需要满足以下三个基本条件：

2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T；

2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R；

2.3振动锤系统的工作振幅A。大于振沉到要求深度所需最小振幅A。

3、计算方法

3.1桩侧摩阻计算

要求P0＞T；其中T=U∑Tvi*Hi

U为桩横断面周长，单位m；Tvi为第i层土的极限动摩阻力，单位

Kpa/m2; Hi为第i层土的厚度，单位m。

目前国尚没有相应的设计规，国外算法不同，具体比较如下：

3.1.1日本采用的经验计算方法：

日本建机调查株式会社经验公式：

对于砂性土：T=U∑Hi*Ni/5；对于粘土：T=U∑Hi*Ni/2。

式中Ni为第i层土的标准贯人击数；其它符号同前公式。这种方法主要是根据土壤标准贯入度试验所得到的。

3.1.2法用的经验计算方法：

法国PTC公司的估算方法是基于汇集世界围58个工程的土壤数据，找出了土壤的标准贯入击数N值与振动构件每平方米(以桩外表面积计算)的动侧摩阻力的关系，见下表所示。

3.1.3美用的经验计算方法：

美国ICE公司的估算方法是美国ICE公司通过大量工程测试后的结论：在高速振动时，桩的周围土壤产生液化效果，使桩侧极限静摩阻力减低率μ=0.1~0.4，根据工程的具体土质，在0.1～0.4之间选取一个值计算。

Tvi= T i *μ，其中T i为第i层土层的极限静侧摩阻力，kN。