更多相關(guān)文檔資源請訪問HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD設(shè)計文件以及仿真建模文件，資料請聯(lián)系68661508索要畢業(yè)設(shè)計說明書滑軌式柴油打樁機設(shè)計摘要本文介紹了一種滑軌式柴油打樁機打樁機的工作原理及組成結(jié)構(gòu)，闡述了滑軌式柴油打樁機的設(shè)計要點，給出了柴油樁錘具體設(shè)計方案，并且介紹滑軌式柴油打樁機的整體結(jié)構(gòu)及部分的計算。打樁機共有三大部分組成樁架、柴油樁錘、卷揚機。本設(shè)計說明書主要介紹了樁架和柴油樁錘的設(shè)計過程、液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算、各部件的強度校核。本設(shè)計采用人工進行控制，其突出的特點是體積小、重量輕、搬運方便，能在惡劣的建筑施工環(huán)境中可靠工作，性能價格比高。該裝置具有自動化程度高、操作調(diào)節(jié)簡便、工作可靠、快速、安全的優(yōu)點，對于提高建筑工程的質(zhì)量及生產(chǎn)率有著重要的意義。關(guān)鍵詞滑軌式，柴油，導(dǎo)桿式，打樁機ABSTRACTTHISPAPERPRESENTSARAILTYPEDIESELPILEHAMMERSWORKINGPRINCIPLEANDTHESTRUCTUREOFTHESLIDEDESCRIBEDTHEDESIGNOFDIESELHAMMERSPOINTS,GIVENTHESPECIFICDESIGNOFDIESELPILEHAMMERSANDDIESELHAMMERSINTRODUCTIONSLIDEANDPARTOFTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHECALCULATIONTHEREARETHREEMAJORCOMPONENTSPILEPILEHOLDER,DIESELPILEHAMMER,HOISTTHEDESIGNSPECIFICATIONDESCRIBESTHEAIRCRAFTANDDIESELPILEHAMMERPILEDESIGNPROCESS,THESTRUCTUREOFTHEHYDRAULICCYLINDERDESIGN,CALCULATION,CHECKINGTHESTRENGTHOFTHEVARIOUSCOMPONENTSTHEDESIGNOFARTIFICIALCONTROL,ANDITSOUTSTANDINGFEATURESARESMALLSIZE,LIGHTWEIGHT,EASYHANDLING,INHARSHENVIRONMENTSANDRELIABLECONSTRUCTIONWORK,HIGHCOSTPERFORMANCETHEDEVICEHASAHIGHDEGREEOFAUTOMATION,OPERATIONALADJUSTMENTSSIMPLE,RELIABLE,FASTANDSECUREADVANTAGESFORIMPROVINGTHEQUALITYANDPRODUCTIVITYOFCONSTRUCTIONPROJECTSOFGREATSIGNIFICANCEKEYWORDSSLIDETYPE,DIESEL,GUIDEROD,PILE1緒論111概述112打樁機的發(fā)展背景213打樁機的定義及工作原理214打樁機的種類415打樁機設(shè)計的目的及意義516國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢52總體方案設(shè)計621設(shè)計內(nèi)容622打樁機的主要性能和參數(shù)723打樁機的組成及特點724導(dǎo)桿式柴油打樁機的工作模型825滑軌式柴油打樁機的工作原理926柴油打樁錘的抉擇1027抉擇柴油錘主要考慮的問題1128柴油錘的型號根據(jù)高應(yīng)變動測法配合測試113施打管樁注重事項1131合理選錘1132打樁收錘標準154打樁機的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計1641樁架的設(shè)計1742頂部滑輪組的設(shè)計1743柴油樁錘底部的構(gòu)造設(shè)計1944柴油樁錘的氣缸的設(shè)計2045柴油打樁機頂座結(jié)構(gòu)設(shè)計2046柴油樁錘的油泵機構(gòu)設(shè)計2147柴油打樁機的卷揚機的結(jié)構(gòu)設(shè)計225大型導(dǎo)桿式柴油打樁機汽缸動應(yīng)力解析計算2252汽缸將沿危險截面處疲勞斷裂2353現(xiàn)代樁錘動力學(xué)計算研究現(xiàn)狀2354用解析法計算導(dǎo)桿式柴油打樁錘汽缸動應(yīng)力2455導(dǎo)桿式柴油打樁錘汽缸動應(yīng)力解析計算25結(jié)論28參考文獻29致謝311緒論11概述本設(shè)計介紹了一種滑軌式柴油打樁機的工作原理及組成結(jié)構(gòu)，闡述了該種打樁機的設(shè)計要點，給出了滑軌式柴油打樁機的工作原理圖及主要零件的結(jié)構(gòu)圖，并且介紹滑軌式柴油打樁機的設(shè)計過程及主要部分的計算?；壥讲裼痛驑稒C的主要功能就是完成打樁施工。滑軌式柴油打樁機正是能夠完成各種要求的打樁機。打樁機共有四大部分組成滑軌、樁架、柴油樁錘、控制系統(tǒng)1。本設(shè)計說明書主要介紹了滑軌式柴油打樁機的設(shè)計過程、樁錘的結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算、各部件的強度校核。為實現(xiàn)打樁機組裝和拆卸的方便，其樁架本身是由槽鋼和角鋼等型材用螺栓連接而成，為了使它移動方便采用了由槽鋼和枕木組成的簡單滑軌機構(gòu)，防止整機在移動時傾覆，設(shè)計了兩個夾緊液壓缸可以實現(xiàn)整機在導(dǎo)軌上的自動夾緊與松開。另外為了實現(xiàn)不同高度的打樁要求，本打樁機可以實現(xiàn)對樁錘和打樁機滑架的任意調(diào)整。12打樁機的發(fā)展背景近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的逐步增強,國內(nèi)各大城市的高層建筑、立交橋、海港碼頭、鐵路公路橋梁等基本建設(shè)項目急劇猛增,建筑業(yè)迅速發(fā)展，大口徑基礎(chǔ)樁工程得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)與民用建筑大量采用樁基礎(chǔ)，打樁施工越來越普遍，樁機的發(fā)展越來越快，廣泛使用與城市建筑的各種樁基礎(chǔ)工程、深基坑支護工程以及防洪工程中的防滲壩工程等各類工業(yè)與民用建筑施工3。由于現(xiàn)代化的高層建筑、大型橋梁和港口碼頭等結(jié)構(gòu)復(fù)雜,負荷十分巨大,對基礎(chǔ)的承載能力和防止沉陷方面的要求較高。根據(jù)建設(shè)部門的資料,對高層建筑基礎(chǔ)的處理,通常是采用箱式、地下連續(xù)墻、樁等形式作為基礎(chǔ)。13打樁機的定義及工作原理打樁機是利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機械。由樁錘、樁架及附屬設(shè)備等組成。具有貫入力強，噪聲小，沉樁質(zhì)量好，使用方便，適用于各種不同的工作環(huán)境，操作容易，機動性高，可水下作業(yè)，同時設(shè)備還具有廣闊的推廣應(yīng)用前景、節(jié)約投資、施工速度快、防護效果好等優(yōu)點，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益5。樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導(dǎo)桿（俗稱龍門）之間，用提升吊鉤吊升。樁架為一鋼結(jié)構(gòu)塔架,在其后部設(shè)有卷揚機,用以起吊樁和樁錘11。樁架前面有兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架，用以控制打樁方向，使樁按照設(shè)計方位準確地貫入地層。塔架和導(dǎo)向架可以一起偏斜，用以打斜樁。導(dǎo)向架還能沿塔架向下引伸，用以沿堤岸或碼頭打水下樁。樁架能轉(zhuǎn)動，也能移行。打樁機的基本技術(shù)參數(shù)是沖擊部分重量、沖擊動能和沖擊頻率。樁錘按運動的動力來源可分為落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘等。樁是豎向或微斜埋入地層中而向底層巖土深處傳遞載荷的一種受力桿件,鉆孔灌注樁則是按成樁方法分類而定義的一種樁型。它是一種現(xiàn)場澆注型的鋼筋混凝土樁,系指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠,灌注混凝土而制成的樁。目前，中小型建筑施工進行基礎(chǔ)打樁時，常用的方法有1、開挖基礎(chǔ)槽灌注樁法2卷揚機打樁機打孔灌注樁法3、靜壓法打樁機打孔灌注樁法4、振動錘擊法打預(yù)制樁法5、螺旋鉆打樁機鉆孔灌注樁法9。下面對每一種打樁方法分別作簡要介紹1、開挖基礎(chǔ)槽灌注樁法此種方法需先放基礎(chǔ)線，然后按線挖至所需深度，其后用三花土白灰與土的體積比為的混合物填充且用電夯夯實，最后進行灌注。2、卷揚機打樁機打孔灌注樁法卷揚機打樁機由卷揚機、鋼繩、滑輪組、三角架、鋼樁體等組成，打樁時需先把前端為尖錐形狀的鋼樁體定位在設(shè)計坐標上，再由卷揚機通過鋼繩、滑輪組將其拉至一定高度，然后迅速放下，利用鋼樁體自身產(chǎn)生的重力勢能，使鋼樁體沉入土中打出一定深度的樁孔，控制卷揚機將其拉出地面并挖出鋼樁體內(nèi)的土重復(fù)進行前一次的操作，經(jīng)過反復(fù)多次操作將樁孔錘擊至設(shè)計深度，最后用混凝土灌注樁孔。3、靜壓法打樁機打孔灌注樁法此種方法采用專用的夾樁機構(gòu)和控制系統(tǒng)將樁體夾住，由夾樁箱直接將壓力傳給鉗口，通過油缸驅(qū)動將樁體緩緩沉入土中，直至設(shè)計深度，然后用混凝土灌注樁孔。4、振動錘擊法打預(yù)制樁法此種方法操作時先將預(yù)制樁吊起就位，再檢查其垂直度，然后放下振動錘，使預(yù)制樁在振動錘的錘擊下慢慢沉人土中，直至設(shè)計深度，最后用混凝土灌注樁孔。5、螺旋鉆打樁機鉆孔灌注樁法此種方法在施工時先將螺旋鉆桿及鉆機頭由卷揚機通過鋼繩、滑輪組吊起就位，檢查其垂直度后緩緩將其放下，通過鉆桿與鉆機頭的自重和螺旋鉆的軸向壓力，使螺旋鉆桿慢慢鉆入土中，直至鉆到設(shè)計深度，然后由卷揚機將其拉出地面，再用混凝土進行灌注。以上各種打樁方法中，開挖基礎(chǔ)槽灌注樁法費工費時卷揚機打樁機打孔灌注樁法施工速度慢、效率低靜壓法打樁機打孔灌注樁法樁機由于機身自重大，對施工場地要求較高，不適宜在較狹窄或建筑物較多的地區(qū)施工，因此這種打樁機不適用于中小型建筑打樁，適用范圍窄振動錘擊法打預(yù)制樁法對土層結(jié)構(gòu)和預(yù)制樁都有一定要求，適宜在較軟土層中施工，而對于致密的砂層與結(jié)構(gòu)較松散的細砂層或較硬的土層來說，施工難度大，而且容易損傷預(yù)制樁，因此適用范圍窄螺旋鉆打樁機鉆孔灌注樁法和其他幾種打樁方法僅能打某一種類型的樁，功能單一3。14打樁機的種類（1）蒸汽錘打樁機。樁錘由錘頭和錘座組成，以蒸汽或壓縮空氣為動力，有單動汽錘和雙動汽錘兩種。單動汽錘以柱塞或汽缸作為錘頭，蒸汽驅(qū)動錘頭上升，而后任其沿錘座的導(dǎo)桿下落而打樁。雙動汽錘一般是由加重的柱塞作為錘頭，以汽缸作為錘座，蒸汽驅(qū)動錘頭上升，再驅(qū)動錘頭向下沖擊打樁。上下往復(fù)的速度快,頻率高,使樁貫入地層時發(fā)生振動，可以減少摩擦阻力，打樁效果好。雙向不等作用力的差動汽錘，其錘座重量輕，有效沖擊重量可相對增大，性能更好。汽錘的進排汽旋閥的換向可由人工控制，也可由裝在錘頭一側(cè)并隨錘頭升降的凸緣操縱桿自動控制，兩種方式都可以調(diào)節(jié)汽錘的沖擊行程。（2）柴油錘打樁機。主體也是由汽缸和柱塞組成，其工作原理和單缸二沖程柴油機相似，利用噴入汽缸燃燒室內(nèi)的霧化柴油受高壓高溫后燃爆所產(chǎn)生的強大壓力驅(qū)動錘頭工作。柴油錘按其構(gòu)造形式分導(dǎo)桿式和筒式。導(dǎo)桿式柴油錘以柱塞為錘座壓在樁帽上，以汽缸為錘頭沿兩根導(dǎo)桿升降。打樁時，先將樁吊到樁架龍門中就位，再將柴油錘擱在樁頂，降下吊鉤將汽缸吊起，又脫開吊鉤讓汽缸下落套入柱塞，將封閉在汽缸內(nèi)的空氣進行壓縮，汽缸繼續(xù)下落，直到缸體外的壓銷推壓錘座上燃油泵的搖桿時，燃油泵就將油霧噴入缸內(nèi)，油霧遇到燃點以上的高溫氣體，當即發(fā)生燃爆，爆發(fā)力向下沖擊使樁下沉，向上頂推，使汽缸回升，待汽缸重新沿導(dǎo)桿墜落時，又開始第二次沖擊循環(huán)。筒式柴油錘以汽缸作為錘座，并直接用加長了的缸筒內(nèi)壁導(dǎo)向，省去了兩根導(dǎo)桿，柱塞是錘頭，可在汽缸中上下運動。打樁時，將錘座下部的樁帽壓在樁頂上，用吊鉤提升柱塞，然后脫鉤往下沖擊，壓縮封閉在汽缸中的空氣。并進行噴油、爆發(fā)、沖擊、換氣等工作過程。柴油錘的工作是靠壓燃柴油來啟動的，因此必須保證汽缸內(nèi)的封閉氣體達到一定的壓縮比，有時在軟土地層上打樁時,往往由于反作用力過小,壓縮量不夠而無法引燃起爆，就需要用吊鉤多次吊起錘頭脫鉤沖擊，才能起動。柴油錘的錘座上附有燃油噴射泵、油箱、冷卻水箱及樁帽。柱塞和缸筒之間的活動間隙用彈性柱塞環(huán)密封。（3）振動錘打樁機。利用樁錘的機械振動力，使樁沉入地下，適用于承載較小的預(yù)制混凝土樁、鋼板樁等。（4）靜力壓樁機。利用機械卷揚機或液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力，使樁在持續(xù)靜壓力的作用下壓入土中，使用于一般承載力的各類預(yù)制樁。（5）低空間落錘式液壓自動打樁機。在打樁的現(xiàn)場根據(jù)樁位的布局預(yù)先用枕木和槽鋼鋪設(shè)一段簡易導(dǎo)軌，并將打樁機組裝在導(dǎo)軌上，使自動夾緊裝置處松開狀，然后用人力將整機移至需要打樁的位置由于整機的重量較輕，采用人力就能較輕松地移動，在移動過程中松開的夾緊裝置仍能起保護作用，防止整機移動過程中可能出現(xiàn)的傾翻現(xiàn)象，當將打樁機準確地移動到需要打樁的新樁位時，通過液壓控制系統(tǒng)，使夾緊裝置將打樁機緊緊地固定在導(dǎo)軌上以保證打樁機能正常工作4。15打樁機設(shè)計的目的及意義柴油錘樁架采用滑軌式移動，自動化程度高，可自行裝卸車，自由行走，可360度全回轉(zhuǎn)，配有最好最大的四條液壓油缸支腿，在惡劣的施工環(huán)境中展現(xiàn)其獨特的有事，增加施工時的整機穩(wěn)定性，可整機進行轉(zhuǎn)運。塔架為可折疊式箱型立柱，法蘭連接方式，塔架采用獨有的兩塊高強度錳板并且用大型折彎機折彎技術(shù)制造而成，同時立柱內(nèi)部加焊加強筋固定，增加立柱抗扭抗彎性6。16國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢由于打樁機的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)方面已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外打樁機的發(fā)展主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，為改進打樁機的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率方面提供了可能。想比來講，國內(nèi)機型雖種類齊全，但技術(shù)含量相對較低，缺乏高技術(shù)含量的機型。在國內(nèi)外打樁機中，按控制系統(tǒng)分類可分為三種第一種是以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型打樁機，第二種是采用可編程控制器（PLC）控制的打樁機，第三種是應(yīng)用高級微處理器的高性能打樁機。在英國、美國、瑞典、荷蘭等發(fā)達國家，各類打樁機設(shè)備發(fā)展迅速，我國的打樁機主要采用可編程控制器（PLC）控制的液壓機，但是與它們還存在較大差距。所以我們要盡快研制出滿足國家需要的高效、低噪聲、無污染的打樁機。國內(nèi)外打樁機的發(fā)展趨勢明顯，具體體現(xiàn)在1、高速化、智能化、低能耗，提高打樁機的工作效率，降低生產(chǎn)成本。2、機電液一體化。充分合理利用機械、液壓、電子方面的先進技術(shù)，促進這個系統(tǒng)的完善。3、自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為打樁機的自動化、智能化提供了條件，能夠?qū)ο到y(tǒng)實現(xiàn)自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能。4、液壓元件集成化、標準化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效的防止泄漏和污染，標準化的元件為維修帶來方便7。2總體方案設(shè)計21設(shè)計內(nèi)容本次設(shè)計主要任務(wù)有機械結(jié)構(gòu)、主要零部件的設(shè)計。打樁機的樁架部分要求能夠承受一定的載荷與沖擊，滿足強度和剛度的同時還應(yīng)該節(jié)省材料，降低生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟效益。柴油錘爆發(fā)力強，錘擊能量大，工效高，錘擊作用時間比自由落錘作用時間長，因此錘擊應(yīng)力相對低一些，沖擊體沖擊距離（落距）隨沉樁阻力的大小而自動調(diào)整，比擬適合于管樁的施打。為了使打樁機操縱簡單可靠，減輕工人的勞動強度，本打樁機的電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制，滿足打樁機自動打樁的要求，提高工作效率。目前打樁機有多種形式，其行走機構(gòu)分履帶式、輪胎式、軌道式等多種結(jié)構(gòu)，為了滿足高效率、打樁方便、便于拆卸等要求，其行走機構(gòu)選用軌道式。22打樁機的主要性能和參數(shù)1、樁錘重量2700KG2、錘頭重量1200KG3、汽缸直徑988MM4、沖程2010MM5、壓縮比1156、最大提升高度17900MM7、最大錘擊能力75613KG8、每分鐘錘擊次數(shù)559、油泵的柱塞直徑120MM10、柱塞的最大行程17511、油箱容量30L12、油料消耗量2KG/H13、機體外形尺寸長10551MM寬2300MM高36100MM23打樁機的組成及特點柴油錘打樁機特點如下1該柴油打樁機油耗低,靈敏可靠地層愈硬,樁錘跳的愈高廣泛使用于水泥管樁、木樁、金屬樁、混凝土預(yù)制樁、灌注樁、夯擴樁、灰土擠密樁等樁種施工，適用性非常廣泛，性價比極高，一機多用；2柴油錘樁架為兩條液壓變幅油缸支撐，可自行起落主架，行走、回轉(zhuǎn)、對位準確、可靠，施工效率高，勞動強度低，另有兩根高強度的斜撐桿，保持塔架的絕對穩(wěn)定。3樁機采用裝卸與運輸安裝相結(jié)合的方式，整體性強，場地轉(zhuǎn)移方便，費用低，適合野外施工，可免去租吊機的費用。4整機的電氣、液壓、操縱、監(jiān)視儀表均集中在司機室內(nèi)，司鉆人員操作簡單方便，視野開闊。滑軌式柴油打樁機示意圖如下24導(dǎo)桿式柴油打樁機的工作模型柴油打樁機的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物。在重錘與樁碰撞的過程中，通過壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運動，錘向上運動?，F(xiàn)把柴油打樁機和打樁過程簡化如下柴油打樁機重錘的質(zhì)量為M，錘在樁帽以上高度為H處（如圖1）從靜止開始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M（包括樁帽）的鋼筋混凝土樁上。同時，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這一過程的時間極短。隨后，樁在泥土中向下移動一距離L。已知錘反跳后到達最高點時，錘與已停下的樁帽之間的距離也為H（如圖2）。已知M10103KG，M20103KG，H20M，L020M，重力加速度G10M/S2，混合物的質(zhì)量不計。設(shè)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力F是恒力，求此力的大小。25滑軌式柴油打樁機的工作原理柴油打樁機的柴油樁錘的工作原理與普通的二行程的柴油內(nèi)燃機相似，所不同的于柴油內(nèi)燃機的，在柴油機中汽缸是固定的，活塞在汽缸中的運動；但在柴油樁錘中則恰恰相反，運動的是汽缸而不是活塞。錘M錘M樁M樁MHH反跳后的最高位置L樁帽泥土圖1圖2滑軌式柴油打樁機工作原理示意圖柴油打樁機的工作過程是這樣的當我們扯動吊錘掛鉤脫鉤臂而使氣缸沿導(dǎo)桿落到活塞上時，活塞頭上與汽缸底之間就積存了相當量的空氣，隨著氣缸的繼續(xù)下落，這部分空氣開始被壓縮，空氣的溫度因受壓縮而急劇上升，在平均壓縮比151時，空氣溫度已經(jīng)升得很高約400500攝氏度）；同時，汽缸外的壓銷壓使油泵的柱塞下行，柴油途徑油管而從噴油嘴噴入燃燒室內(nèi)，碰著溫度很高的空氣，立刻開始燃燒爆發(fā)，推使汽缸上升。這時，汽缸里的反作廢氣也就自行排除。同時，由于爆發(fā)氣體拋上汽缸時產(chǎn)生的反作用力，把活塞推向下面，這個力量經(jīng)過活塞傳到活塞底部、樁帽，而最后打到樁上，使樁木受壓深入土中5。上升的汽缸再升到相當高度后，上升的動能消失，汽缸又因自身的重量而再行下落，自動的進入下一個循環(huán)，重復(fù)打樁機的工作。26柴油打樁錘的抉擇柴油錘爆發(fā)力強，錘擊能量大，工效高，錘擊作用時間比自由落錘作用時間長，因此錘擊應(yīng)力相對低一些，沖擊體沖擊距離（落距）隨沉樁阻力的大小而自動調(diào)整，比擬適合于管樁的施打。柴油錘是利用芯（上活塞或沖擊體）往復(fù)運動進行錘擊打樁；一般供油油門分4檔，1檔最小，4檔最大，打樁時一般啟用23檔，操作者輕易把握，捶擊能量也比擬容易估算15。1打樁錘的抉擇是個復(fù)雜的問題，需要考慮多方面的因素。衡量打樁錘抉擇的合理性，主要標記是2能保證裝的承載力滿意設(shè)計要求；3能順利或基本順利地將樁下沉到設(shè)計深度；4打樁的破損率能控制在1左右，最多不超過3；5滿足設(shè)計要求的最后貫入度最好為2040MM/10擊；6每根樁的錘擊數(shù)宜在1500擊以內(nèi)，最多不超過20002500擊。國外有實驗結(jié)果表明28天強度為49MPA的混凝土，當錘擊壓應(yīng)力為混凝土強度的75（37MPA）時，錘擊819次破壞；當錘擊應(yīng)力為混凝土強度的4557（2228MPA），時錘擊2400次破壞；當錘擊應(yīng)力為3550（1724MPA）時，錘擊2670次破壞；當錘擊應(yīng)力為2733（1316MPA）時，錘擊3400次破壞。實際打樁時，一般要求打樁壓盈利控制在混凝土極限強度的50以內(nèi)，錘擊1500次左右不會發(fā)生疲憊破壞，超過2500次就有可能發(fā)生疲勞破壞，所以打樁時錘擊次數(shù)不宜超過2000（PC樁）2500（PHC樁）次。同樣的理由，對最后貫入度控制值也不能認為越小越好。貫入度定的太小，錘擊數(shù)必然增多，還會降低柴油錘的使用壽命。實踐表明達到設(shè)計承載力的最后貫入度控制值為2040MM/10擊時，樁錘的抉擇是比擬理想的。一般來說，假如最后貫入度控制值超過60MM/10擊就能達到設(shè)計承載力的要求說明選用的柴油錘過大17。27抉擇柴油錘主要考慮的問題1要保證單樁承載力能達到設(shè)計要求；2要考慮樁的入土深度即樁樁自重大??；3要根據(jù)土質(zhì)、巖性和布樁狀況來抉擇錘型；4要保證沖擊壓應(yīng)力不超過樁身混凝土極限強度的50。根據(jù)各地經(jīng)驗，每個型號的柴油錘，其最大的成樁能力（單樁豎向極限承載力）約為100倍的型號數(shù)（KN），如D45柴油錘，最多可打繼承承載力4500KN的樁。所以要打設(shè)極限承載力為4000KN的500MM預(yù)應(yīng)力管樁，首先可排除D25和D35柴油錘，只有D40及D40以上的柴油錘可以考慮選用。但D40以上的柴油錘型號是多種的，有D45、D50、D60（62）、D80等，此時有的工程師憑經(jīng)驗按錘重與樁重的比例來進一步選錘一般土質(zhì)情況下，柴油錘沖擊體重量與成樁樁重之比可取05，若軟土較厚，可取04。如估計500MM壁厚100的管樁入土深度肯達32M，則樁重約為WP333KN/M32M106KN則錘重應(yīng)05WP0510653KN故應(yīng)采用D60或D62型柴油錘16。28柴油錘的型號根據(jù)高應(yīng)變動測法配合測試1根據(jù)經(jīng)驗方法初步選定柴油錘型號作為試打樁時采用的柴油錘；2現(xiàn)場試打樁，用高應(yīng)變動測法配合測試，獲得各種需要的打樁信息，如最大的錘擊壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、每米沉樁錘擊數(shù)、總錘擊數(shù)、單樁豎向極限承載力、達到極限承載力時的貫入度、樁尖持力層及進入持力層深度等；3根據(jù)試打樁時獲得的打樁信息，再根據(jù)本節(jié)上例標記，分析初選打樁錘是否合理，必要時可適當調(diào)整18。3施打管樁注重事項31合理選錘1要重視樁帽及墊層的設(shè)置樁帽的結(jié)構(gòu)、尺寸以及墊層的厚薄、軟硬，對打樁施工的順利與否、工程質(zhì)量的好壞關(guān)系十分密切，必須引起高度重視。樁帽應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐打性。樁帽宜做成圓筒型，套樁頭用的筒體深度宜為3540CM，內(nèi)徑應(yīng)比管樁外徑大23CM，因為套筒深度太淺，樁帽容易從樁頭處脫離；套筒深度太深，若樁身或樁帽稍有傾斜，套筒下沿口的鐵板會磕傷樁頭處的混凝土。若套筒與管樁之間的空隙太小，套筒套入裝頭比擬困難，特殊是當套筒套入樁頭后，只要樁身有一點傾斜，樁頭處混凝土就容易被擠壞；若套筒與管樁的間隙太大，樁帽中央與樁身中心不易重合，打樁時容易發(fā)生偏心錘擊。所以樁帽的結(jié)構(gòu)、尺寸做得是否合理，對打樁質(zhì)量的影響較大。樁帽的墊層有“樁墊”和“錘墊”之分“錘墊”設(shè)在樁帽的上部，與柴油錘的下沖擊體接觸，其保護柴油錘和樁頭的作用，“錘墊”一般用堅紋硬木或盤圓層疊的鋼絲繩制作，厚度宜取1520CM?！皹秹|”設(shè)在樁帽的下部套筒里面，與管樁樁頂面相接觸，一般是用麻袋、硬紙板、水泥紙袋、膠合板凳材料制作。樁墊厚度應(yīng)均勻，軟硬相宜，經(jīng)錘擊壓實后的厚度不宜小于12CM。軟厚適宜的樁墊，可以延長錘擊作用時間，降低錘擊應(yīng)力，起到保護樁頭的作用。由于柴油錘沖擊力大，樁墊很容易被打碎，所以在打樁期間應(yīng)常常檢查，及時更換補充。有些打樁操作工人，在樁帽中不放墊層，或者只放一層薄薄的墊層，結(jié)果樁頭被打爛；有些工地，墊層長期不更換，墊層結(jié)塊變形，高低不平，失去彈性，莊頭也很容易被打壞。2建筑中使用的管樁，大多數(shù)是直樁。施打直樁時，要求樁身在施打過程中自始至要自始至終保持樁身垂直，力戒打偏終保持鉛錘狀態(tài)，這不僅是為了保證成樁的垂直度，也是防止管樁受偏心錘擊而被擊碎的一條重要施工控制措施，因此打樁時樁錘、樁帽和樁身中心線應(yīng)重合，也就是說三體中心線保持在同一鉛垂線上，如有偏差應(yīng)隨時糾正，特別是第一節(jié)管樁的垂直度偏差對整根樁的成樁質(zhì)量起著重要作用，故要十分重視第一節(jié)樁的插設(shè)工作。規(guī)范規(guī)定，預(yù)制樁的成樁垂直度偏差不得大于1，而第一節(jié)底樁的垂直度偏差不得大于05，說明第一節(jié)底樁錘制度控制要嚴格，一般來說，第一節(jié)底樁沉入土中的垂直度偏差小，整根樁的垂直度偏差也不會太大，同時，打樁的破損率也會減小，因為樁身一傾斜，樁頂端面與打樁錘的接觸面就減少，應(yīng)力集中，錘擊偏心。預(yù)制方樁樁身傾斜，多數(shù)情況下，樁頂與打樁錘的接觸點成一條線，而預(yù)應(yīng)力管樁樁身傾斜，樁頂與打樁錘的接觸僅僅是一個點，所以樁身傾斜時打樁，管樁比方樁更容易被打壞。3要保證管樁接頭的焊接質(zhì)量接頭質(zhì)量好壞關(guān)系得到整根樁質(zhì)量的好壞，從我國各地生產(chǎn)的管樁產(chǎn)品來看，幾乎全是電焊接樁。電焊接樁時，可用手工電弧焊或粉芯焊絲自保護板自動焊，目前我國極大多數(shù)工地的管樁焊接采用手工電弧焊。選用焊條直徑應(yīng)能滿足焊透坡口根部的要求，焊接坡口根部時應(yīng)選用32焊條，其余部分可選用45焊條。焊接時電流強度應(yīng)與所用的焊機和焊條向匹配，施焊應(yīng)對稱，分層、均勻、連續(xù)進行，焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿。若在大風天和雨天施工，應(yīng)有可靠的防風、防雨措施。在冬季0以下天氣中施工，應(yīng)采取防風和預(yù)熱措施，預(yù)熱可用氧乙炔火焰均勻烘烤的方法，使母材溫度達到36以上才進行施焊。焊接后應(yīng)進行外觀檢查，焊縫不得有凹痕、咬邊、焊瘤、夾渣、裂縫等表明缺陷。焊接結(jié)束后，焊縫應(yīng)自然冷卻后，才能繼續(xù)打樁，自然冷卻時間一般不宜少于8分鐘，嚴禁用水冷卻或焊好即打，這是因為焊好即打，高溫的焊縫遇到地下水會冒白煙，猶如淬火一樣，焊縫容易變脆而被打裂。當管樁較密集且樁街頭有較大裂縫時，打樁引起的土體上涌，有可能將樁接頭拉斷，造成嚴峻的質(zhì)量事故11。4在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土層中施打多節(jié)管樁，每根樁宜連續(xù)施打，一次性完成。因為這類土層中打樁，樁周土體迅速破壞，空隙水壓力劇烈上升，土的抗剪強度大大降低，樁身的貫入相稱容易，但若中間停歇下來，土中空隙水壓力逐漸消散，樁周土體發(fā)生固結(jié)，停歇時間越久，固結(jié)力越大，再想要打動這根樁，需要增加更多錘擊次數(shù)，有的甚至樁身打不動而先將樁頭或接頭打爛。有些施工單位在打多節(jié)管樁的大面積群樁時，喜歡采用大流水施工作業(yè)法，即先將幾十根甚至上百根群樁的底樁（第一節(jié)樁）插好并打至地面，然后再一起將第二節(jié)樁接上去，再將第二節(jié)樁打至地面，再一起接上第三節(jié)，如此反復(fù)直至全部樁打至持力層。這種大流水作業(yè)法的長處是施工速度快，缺點是每一根樁不是一次性施打完成，每節(jié)樁之間的施打間歇時間較長，在固結(jié)力較大的粘土、粉質(zhì)粘土層中，容易將樁頭或接頭打爛。此法另一個缺點是配樁固定，不能隨地質(zhì)條件的變化而及時調(diào)整配樁長度，浪費較大。20世紀80年代中期，華南某管樁工程，設(shè)計采用550管樁，根據(jù)地質(zhì)勘察資料，強風化巖層頂面埋深約30M，強風化巖上面厚30M的復(fù)蓋層，是可塑或硬塑的粘土、粉質(zhì)粘土，施工單位采用三節(jié)10M長的管樁進行配樁，采用大流水施工法，第一節(jié)第二節(jié)都是采用45型柴油錘施打，沉樁較為順利，但打第三節(jié)樁時，設(shè)計采用60型柴油錘施打并收錘，由于當時租用60型柴油錘較為困難，中間停歇整整一個月，結(jié)果用60型柴油錘施打第三節(jié)樁時40以上的樁頭或接頭被打壞，造成重大施工質(zhì)量事故。當然，為適當提高打樁速度，可以采用流水打樁施工作業(yè)法，但需在本臺班內(nèi)將這批流水作業(yè)的樁全部打至持力層。5承載力較大的摩擦端承樁，送樁深度一般不宜超過2M管樁收錘后樁頭（頂）高出地面是一種浪費。施工人員在收錘之前的打樁過程中，借助送樁器將樁頭（頂）沉至地面以下的工序和方法，叫送樁。根據(jù)廣東地區(qū)的施工經(jīng)驗，承載力較大的摩擦端承樁，送樁深度一般不宜超過2米，否則樁頭容易被打碎，樁頂偏位也較大。打樁至送樁宜連續(xù)進行，即打即送，因為間歇時間一長，樁周土體固結(jié)，送樁送不下去，也很容易將樁頭擊碎。由于送樁奇是套在樁頭上，與樁頭的連結(jié)時非剛性的，錘擊能量在這里的傳遞是不順暢的，損失較大，所以，同一大小的沖擊能量，直接作用在樁頭上，測出的貫入度要打一些，裝上送樁器后測出的貫入度要小一些，故送樁收錘貫入度應(yīng)比不送樁收錘貫入度要小一些。據(jù)不少施工單位的經(jīng)驗，在一般工程地質(zhì)條件下送樁，收錘貫入度可按比不送樁貫入度小5MM來控制。要保證送樁質(zhì)量，合理設(shè)置送樁器的結(jié)構(gòu)構(gòu)造至關(guān)重要。送樁器宜做成圓筒型，并應(yīng)有足夠的強度，、剛度和耐打性。送樁強度應(yīng)滿足送樁深度的要求。送樁器上下端面應(yīng)平整，且與送樁器中心軸相垂直，如果上下端面與中心軸線不垂直，容易產(chǎn)生偏心錘擊，將樁頭擊碎。送樁時，送樁器軸線必須與樁中心線一致，不得在晃動的情況下進行錘擊。送樁器下端面應(yīng)設(shè)置排氣孔，排氣孔孔徑不宜小于管樁內(nèi)徑的十分之一，目的是使管樁內(nèi)腔的空氣與大氣相通，送樁作業(yè)時，便于管樁內(nèi)腔中的水分和空氣外溢，否則管樁容易產(chǎn)生豎向劈裂裂縫。送樁器應(yīng)與管樁外徑相匹配。適用于管樁的送樁器下端部有兩種形式套筒式和插梢式。套筒式送樁器下端的套筒深度宜取2530CM，外徑應(yīng)比管樁內(nèi)徑小23CM，否則送樁時容易損壞樁頭混凝土。送樁作業(yè)時，送樁器與管樁樁頭之間應(yīng)設(shè)置12層麻袋或硬紙板作襯墊。當樁為摩擦樁或以摩擦為主的端承摩擦樁且樁端持力層頂面埋深標高基本一致時，送樁深度可超過2M12。32打樁收錘標準收錘標準即終止打樁的控制指標，對打樁工程質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。收錘標準定得恰當，管樁承載力可滿足設(shè)計要求，打樁的破損率較低甚至為零；收錘標準定得不恰當，將造成工程質(zhì)量事故。1通過試打樁確定收錘標準試打樁應(yīng)在正式開工前進行。當?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜、持力層起伏較大時，試打樁數(shù)量可適當增多。試打樁的規(guī)格、長度及地質(zhì)條件應(yīng)有代表性，應(yīng)選在工程地質(zhì)鉆探孔四周，施打條件應(yīng)與工程樁一致。通過試打樁，可以了解管樁的可打性，驗證選錘的合理性，在保證承載力設(shè)計值的前提下提出比擬適合實際的可操作的收錘標準。用高應(yīng)變動測儀器設(shè)備配合柴油錘打樁機進行現(xiàn)場試打樁，可以盡快地確定比擬合理的收錘標準。實踐證實，當相同地質(zhì)條件的動靜對比資料積累較多且有經(jīng)驗時，用高應(yīng)變動測法測出的管樁承載力可以滿足工程需要，而且省時省費用。2在試打樁中采用高應(yīng)變動測儀器設(shè)備配合測試時，其基本操作程序如下（1）按地質(zhì)資料提供的預(yù)估樁長加長34M作試打樁的配樁長度，使用與正式打工程樁同一型號的柴油錘并按常規(guī)施工法進行試打，作好打樁施工記錄。（2）當樁尖接近持力層時暫停錘擊，在樁頭處裝上傳感器，啟動打樁分析儀的同時，重新開錘施打。（3）用實測曲線擬合法判斷樁的承載力。當打樁分析儀顯示器顯示瞬時阻力值為QUK/A或SPR/A時停止錘擊，測出樁的入土深度，測繪出收錘回彈曲線，量出最后貫入度和樁土彈性壓縮量CPCQ值，記錄每米沉樁錘擊數(shù)，以及最后一米沉樁錘擊數(shù)。根據(jù)地質(zhì)資料分析樁尖進入持力層深度。高應(yīng)變動測儀在測出承載力的同時，還應(yīng)測出樁身最大壓應(yīng)力值。QUK為單樁豎向極限承載力標準值；R為單樁豎向承載力設(shè)計值；SP為樁側(cè)阻端阻綜合抗力分項系數(shù)，取SP165；A為土的時間效應(yīng)系數(shù)，由當?shù)亟?jīng)驗確定，一般取粘性土A125135，砂性土A0911。（4）經(jīng)過24小時后進行復(fù)打，復(fù)打初時若打樁分析儀顯示器顯示瞬時阻力值為QUK時，不用繼續(xù)復(fù)打，說明這根試打的樁已達到收錘要求，按程序（3）要求初打時得到的收錘指標可作為正式打過程樁的收錘標準。（5）當程序（4）中顯示的瞬時阻力值小于QUK時，說明A值估算有誤，則需繼續(xù)錘擊，調(diào)小A值，重復(fù)（3）（4）直到滿足為止。此時應(yīng)按程序（5）要求復(fù)打時得到的收錘指標作為正式打工程樁的收錘標準。（6）整個場地的試打樁全部打完以后，進行綜合分析如果場地較小，地質(zhì)較均勻，可提出統(tǒng)一的收錘控制指標；如果場地較大，地質(zhì)條件多變，可根據(jù)不同區(qū)域、不同樁長規(guī)格提出不同的收錘控制指標?，F(xiàn)行基樁高應(yīng)變動力檢測規(guī)程規(guī)定，當檢測預(yù)制樁承載力時，從設(shè)樁到檢測（或復(fù)打）的最小休止時間，砂士七天，非飽和粘土十五天。試打樁因為時間緊，一般只休息24小時可進行復(fù)打，應(yīng)該說休止時間不足，測出的樁承載力還有增大的可能，這部分增大的承載力可作為安全儲備，或作為檢測誤差的補償。3用HILEY（海利）打樁公式估算最后貫入度控制值香港、澳門及廣東部分地區(qū)施打預(yù)應(yīng)力管樁，常利用HILEY（海利）打樁公式估算最后貫入度控制值有較長的應(yīng)用時間，已積累了一定的經(jīng)驗。采用錘擊法沉樁時，當打樁錘錘擊樁頭時，就產(chǎn)生一個沿樁身向下傳播的壓縮應(yīng)力波，應(yīng)力波的最大強度主要取決于樁錘的錘擊速度，而錘擊速度與錘的落距平方根成正比，。為了防止樁受錘擊時產(chǎn)生過大的沖擊應(yīng)力而使樁頭打爛擊碎，過去在抉擇自由落錘打樁時，一般遵循“重錘低擊”的原則來進行選錘。其實柴油錘也需遵循“重錘低擊”的選錘原則。近幾年生產(chǎn)的柴油錘，供油油門分為四檔。若選錘合理，柴油錘運作時，油門一般只開二檔，最多開三檔，這樣樁不易被打碎，錘也不易損壞。如果要一直開到四檔才能將樁沉到設(shè)計持力層，那么按“重錘低擊”的原則，不如抉擇一個大一級的柴油錘采用開23檔油門的運作法來打樁，其效果要好的多19。4打樁機的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計柴油打樁機的三個組成部分是樁架、柴油樁錘、卷揚機。柴油打樁機的樁架全部安裝在滑軌上，以便使樁架在工作時能方便靈巧地加以移動。41樁架的設(shè)計樁架包括龍門、龍門頂架、滑軌和撐桿、支柱三腳架四部分組成。目前，在人們使用的液壓打樁機的一側(cè)固定安裝有立柱，立柱為整體結(jié)構(gòu)，立柱的下部與液壓打樁機的機體連接；中上部通過立柱斜支桿連接在液壓打樁機上，立柱斜支桿通過銷軸與立柱上的銷軸孔鉸接，立柱為兩根平行的槽形鋼軌道，在平行的槽形鋼軌道上連接有液壓錘滑板，液壓錘滑板可以在槽形鋼軌道上運行。龍門是用槽鐵制成的，中間以鐵板相連，當起吊樁錘和樁子時，龍門承受垂直壓力。當柴油打樁機工作時，龍門即使樁錘上下滑動的導(dǎo)桿。龍門頂架上安裝有滑輪組。主要是負責舉樁、升降柴油樁錘、和使用卷揚機。樁架底座呈三角形由槽鐵構(gòu)成，下面裝有為支撐而設(shè)的四個支撐柱。撐桿、支柱和三腳架都是采用鋼管制成的，以螺栓與龍門和底座相連接。42頂部滑輪組的設(shè)計一，滑輪的主要作用是導(dǎo)向和支撐，以改變鋼絲繩的走向，從而改變所傳遞拉力的方向。也可用來平衡鋼絲繩分支的拉力、或者組成滑輪組達到省力或增速的目的。根據(jù)滑輪的軸線是否運動，有定滑輪和動滑輪之分。只利用滑輪的轉(zhuǎn)動來均勻鋼絲繩拉力的滑輪叫做均勻滑輪。根據(jù)制造方法，滑輪有鑄造滑輪、焊接滑輪、熱軋滑輪等。（1）鑄造滑輪，有鑄鐵和鑄鋼兩類。承受負荷不大的小尺寸滑輪（D350MM），一般制成實體的滑輪，其材料為HT150鑄鐵，鑄鐵滑輪工藝性好，廉價；承受負荷大的大尺寸滑輪一般采用球鐵（如QT4210）或鑄鋼（如ZG230450、ZG270500或ZG35MN等），鑄成帶筋、孔和帶輪輻的結(jié)構(gòu)。這種滑輪具有較高的強度和沖擊韌性。（2）焊接滑輪，目前多數(shù)焊接滑輪是先將鋼板壓制成繩槽形狀，由數(shù)快壓制成形的鋼板拼成一個整圓后再與輻板焊接而成。另一種是軋制繩槽鋼焊接滑輪，先由熱軋機軋制出各種規(guī)格的條狀繩槽鋼，然后將其卷制成圓環(huán)形，再與輻板，輪轂焊接制成滑輪。這種滑輪的結(jié)構(gòu)簡單，強度高，抗沖擊能力好，材料利用率高，重量輕，特別是軋制繩槽鋼滑輪，繩槽幾何精度高，硬度適中，可提高鋼絲繩使用壽命。（3）熱軋滑輪是國外八十年代中期出現(xiàn)的一種新型滑輪。熱軋滑輪是旋轉(zhuǎn)的圓形鋼板上用火焰將其邊緣加熱，然后使用特殊的工藝將鋼板外緣直接軋制成滑輪的繩槽，和輪轂焊接制成滑輪。熱軋滑輪重量輕、強度好、精度高、繩槽表面硬度較高。熱軋滑輪已在我國港口機械中大量使用，已有系列產(chǎn)品。（4）帶尼龍繩槽襯墊雙輻板壓制滑輪，這種滑輪的兩片幅板采用46MM的普通碳素鋼鋼板壓制成型，并用脹鉚和過盈配合工藝使之與滑輪輪轂連成一體而成，滑輪輪緣繩槽裝有可拆卸的繩槽襯墊。其優(yōu)點自重輕，繩槽耐磨性好，無噪音?；喗M按其作用可分為省力滑輪組和增速滑輪組。省力滑輪組如圖3，通過它可以用較小的驅(qū)動力產(chǎn)生很大的提升力，即用較小的力吊起較重的貨物。它是起重機中最常見的滑輪組。增速滑輪組如圖4，它可以使被驅(qū)動的貨載獲得高于驅(qū)動部件的速度，驅(qū)動部件以較小的行程，可使被驅(qū)動的貨載得到較大的行程。增速滑輪組主要用于液壓今兒氣力驅(qū)動的起升機構(gòu)中，如叉車的起升機構(gòu)?；喗M根據(jù)構(gòu)造又分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。單聯(lián)滑輪組如圖5中，鋼絲繩的一端固定，而另一端繞入卷筒，結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕，但當卷筒卷入或放出鋼絲繩時，鋼絲繩沿卷筒軸向移動，貨物作垂直運動的同時還伴隨有水平運動，用于橋式起重機時，會使貨重載荷在兩主梁上分配不均勻，給裝卸、安裝作業(yè)的操作帶來不便。因此單聯(lián)滑輪組多用于臂架類型的起重機如圖6。雙聯(lián)滑輪組7中，我們可以將其看作由兩個單聯(lián)滑輪組對稱布置而成。每個單聯(lián)滑輪組承受起省載荷的1/2。為了均衡兩個單聯(lián)滑輪組的拉力和長度，設(shè)有均衡滑輪或均衡梁。因為兩根鋼絲繩對稱繞入卷筒，所以避免了單聯(lián)滑輪組中卷筒支座收載不均和貨物水平移動的缺點，但體積大，質(zhì)量加重，這種滑輪組多用于橋梁類型起重機。43柴油樁錘底部的構(gòu)造設(shè)計柴油樁錘底部的構(gòu)造見下圖，活塞是中空的圓柱體，由四根直筋和底座鑄在一起，活塞中部有兩個空氣冷卻門，活塞的上端還有四條活塞環(huán)槽，在活塞中間有油道，油道的頂端裝有噴油嘴，油道底端通至油泵，油泵的下端則與油箱相連。偏心小輪的上面裝有調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的供油量大小的搖臂。偏心軸轉(zhuǎn)動時，可使搖臂上端的斜面部分向汽缸上壓銷的作用線移開或靠攏。因而可使油泵柱塞的行程減少或增加，借以控制噴油量，偏心軸的轉(zhuǎn)動可由軸上另一油門操縱桿來操縱。此調(diào)解工作可用繩子幫助進行（繩子固定在操縱桿的兩頭）?；钊麎K底座上的兩個孔是裝導(dǎo)桿用的，底座兩邊各有一個鉤子，是掛樁子的繩子用的，以便在吊升樁錘時把樁子的繩子掛在此樁子上，則樁身上可同時在龍門內(nèi)吊升起來。底座后面有兩槽，與龍門相結(jié)合。底座下端右半球型軸承座及樁帽，而用拉桿相連。這樣連接的特點，是當樁錘和樁身的中心線彼此稍有偏差時，錘頭仍可錘擊在樁帽的中心上。拉桿靠軸固定在半球形承座內(nèi)，螺絲則壓緊著軸，使不致松動。44柴油樁錘的氣缸的設(shè)計汽缸由鑄鐵鑄成。它的構(gòu)造見下圖。兩邊的孔是為了通過導(dǎo)桿之用。在汽缸下面為四個凸出的部分，其內(nèi)面呈傾斜狀，以便汽缸和活塞在工作時有正確的配合。凸出部分穿過活塞上四道直筋間的空隙，還可沖擊底座。汽缸下方的一側(cè)還鑄有壓銷以壓使搖臂推動油泵頂桿，使油泵心子下行之用。汽缸的上部有槽，穿有小軸為頂座的掛鉤掛住汽缸之用，并可在裝車時作為固定之用。45柴油打樁機頂座結(jié)構(gòu)設(shè)計在用鐵管做成導(dǎo)桿的頂端有一橫梁，橫梁兩端有垂直的圓柱孔為固定導(dǎo)桿的上端之用。橫梁后面有兩個導(dǎo)槽，為和龍門連接之用。在橫梁上有兩個凸緣物，為連接構(gòu)架上鉤的一端之用。鉤架在橫梁的下方，可沿導(dǎo)桿上下移動。鉤架上端的中央有吊軸，以供提升吊垂之用；下端有吊錘掛鉤，可將汽缸掛住提升。在同一軸上，裝有吊錘掛鉤的脫鉤臂，兩個連接鉤為了用來使鉤架懸掛在橫梁上。在兩個連接鉤之間裝有彈簧，以保證不使他們有自由松脫的危險。在吊錘掛鉤脫鉤臂的一端有孔，可以穿上繩子是脫鉤臂會轉(zhuǎn)至水平位置，這時吊錘掛鉤被轉(zhuǎn)動，同時使連接鉤的下端脫開，汽缸借本身重量自由下落，如果繼續(xù)拉下脫鉤臂至下垂位置，則鉤架也就與橫梁脫開了。46柴油樁錘的油泵機構(gòu)設(shè)計油泵的構(gòu)造如下圖所示；當汽缸落下到快開始沖擊的位置時，裝在氣缸上的壓銷即和搖臂上端的斜面相接觸，壓使搖臂回轉(zhuǎn)而向下推動推桿，使油泵柱塞下行。油泵柱塞下行經(jīng)過進油口，并將其遮住后，就將下端閥室中的燃油壓縮，達到很高的壓力時，燃油從閥室經(jīng)出油門壓向油管，經(jīng)噴油嘴噴入燃燒室中。因汽缸內(nèi)燃油爆發(fā)（即燃油發(fā)火燃燒），汽缸上行，壓銷離開搖臂后，柱塞和推桿在回位彈簧的作用下而上行，恢復(fù)到原來的位置，閥室內(nèi)壓力驟然下降，出油活門由于彈簧的作用，迅速密閉，致使閥室內(nèi)形成真空，等到油泵柱塞上升，露出進油口時，燃油即從油箱經(jīng)過油道進入閥室，以供下一次噴射，油泵噴油量的多少，則視柱塞的行程而定。47柴油打樁機的卷揚機的結(jié)構(gòu)設(shè)計卷揚機是為安裝（在安裝時升起或落下）龍門，以及升降樁錘和移動柴油打樁機之用。卷揚機的構(gòu)造圖如下電動葫蘆的工作原理電動機軸通過橡膠輪胎式彈性聯(lián)軸器與減速器高速軸相連。當電動機通電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動減速器高速軸轉(zhuǎn)動時，并將驅(qū)動力矩通過齒輪傳遞至減速器最后一級大齒輪，齒輪在通過花鍵與空心軸相連接，空心軸又通過花鍵與卷筒相連接，為此通過減速傳動的力矩使卷筒旋轉(zhuǎn)，再使鋼絲繩纏繞或脫開卷筒而使吊鉤和吊載起升或下降，來完成起升機構(gòu)的功能。5大型導(dǎo)桿式柴油打樁機汽缸動應(yīng)力解析計算以下主要分析了柴油樁錘的工作原理及現(xiàn)代樁錘動力學(xué)研究現(xiàn)狀。運用能量守恒原理推導(dǎo)了汽缸、下活塞沖擊后沖擊面上的速度，分析了應(yīng)力波的傳遞過程，并運用波動理論解析計算了大型柴油樁錘汽缸的動應(yīng)力，指出了汽缸的主要破壞形式及改進方法。51柴油樁錘的工作原理導(dǎo)桿式柴油打樁錘由于具有結(jié)構(gòu)簡單和較大的打擊能量而被廣泛應(yīng)用于樁基施工中。近幾年來隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代海洋工程、跨海大橋、石油鉆井平臺和近海風電場等基礎(chǔ)施工的需要，對導(dǎo)桿式柴油打樁錘的需求越來越朝著大型化方向發(fā)展。柴油錘本身雖然結(jié)構(gòu)比較簡單，但其工作過程卻比較復(fù)雜。打樁錘的每一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷掃氣、吸氣、壓縮、供油、沖擊燃燒、膨脹、排氣一系列過程。當汽缸下落關(guān)閉氣口時，壓縮過程開始，氣缸內(nèi)壓力和溫度逐步升高，壓縮中油泵把柴油噴于下活塞球面上。壓縮終了時，汽缸沖擊下活塞使樁貫入并沖擊柴油霧化，沖擊幾毫秒后柴油開始燃燒，燃燒過程在幾毫秒內(nèi)即完成，氣缸內(nèi)壓力迅速達到最大。沖擊過程之后，汽缸和下活塞在爆發(fā)力作用下相互分離，一面使樁進一步貫入，一面使汽缸上升，氣缸內(nèi)壓力逐漸下降9。在打樁過程內(nèi)，有兩個能量轉(zhuǎn)換過程，即將燃料的熱能轉(zhuǎn)換為沖擊部分的機械能其中少部分可直接作功使樁貫入，以及將沖擊部分的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榈鼗恋淖冃喂Χ箻敦炄胪翆?。研究表明，當樁的貫入阻力較小時，燃料燃燒的爆發(fā)力將成為樁貫入的主要作用；而當樁的貫入阻力較大時，汽缸的沖擊力將成為樁貫入的主要作用。當樁的貫入阻力趨于極限時，柴油樁錘就相當于自落錘14。52汽缸將沿危險截面處疲勞斷裂從上述柴油樁錘工作原理可知，其打樁作用不僅靠燃料燃燒的爆發(fā)力打樁，還靠汽缸沖擊下活塞時產(chǎn)生強大的沖擊力打樁。從沖擊到爆發(fā)00020O06S內(nèi)，連續(xù)兩次打樁。汽缸與下活塞的撞擊，對汽缸帶來了不利因素，容易引起其危險截面的斷裂。汽缸在正常工作中以每分鐘3645次的頻率沖擊下活塞，其受到的作用應(yīng)力并非全是壓應(yīng)力，還有拉應(yīng)力。汽缸由于其結(jié)構(gòu)形狀的變化將在危險截面處造成應(yīng)力集中，在拉壓交變應(yīng)力作用下將沿該截面疲勞斷裂破壞。53現(xiàn)代樁錘動力學(xué)計算研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)的樁錘設(shè)計基于牛頓碰撞力學(xué)的理論已有很大的局限性，因為它不能很好地解釋作用在樁體或錘體內(nèi)的交變應(yīng)力問題?，F(xiàn)代樁錘設(shè)計的解析法大都以波動理論為基礎(chǔ)，計算樁體或錘體內(nèi)的動應(yīng)力。數(shù)值分析方法即有限元方法在現(xiàn)代工程設(shè)計中有不可替代的作用，它可以計算大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的局部特征處的瞬態(tài)動力學(xué)問題，因此也是現(xiàn)代樁錘設(shè)計的一個重要工具。國內(nèi)外很多學(xué)者已經(jīng)開展了現(xiàn)代樁錘動力學(xué)響應(yīng)的計算研究，并取得了一定的研究成果。用有限單元法分析630KJ蒸汽空氣對擊模鍛錘簡稱對擊錘在一定的打擊能量下，錘頭和錘桿的應(yīng)力分布情況，得出了有關(guān)破壞區(qū)域的應(yīng)力數(shù)據(jù)，并畫出了關(guān)鍵部分應(yīng)力變化曲線作為錘頭和錘桿改進的進展。在長樁的打入施工中，需要將樁尖貫入持力層一定深度，以控制沉降和取得預(yù)定的承載力。分析樁尖錘擊貫入持力層的力學(xué)機理對幫助掌握貫入度、回彈量反饋指標的意義，確定合理的停錘標準，處理意外問題都有重要指導(dǎo)意義。用軸對稱有限元法計算60M長PHC臂樁樁尖持力層的機理，計算中考慮了土層的彈性變形，并采用總體LAGRANGE法考慮了變形的幾何特性，僅對樁尖附近的區(qū)域進行有限元剖分，既減少了計算量又提高了計算精度，數(shù)值結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果比較接近，并且揭示了貫入度與樁尖進入持力層深度的關(guān)系。這種計算模型方法可以有效地計算長樁樁尖錘擊貫入持力層的過程，可以對計算模型度作適當改進以減小數(shù)學(xué)模型結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果之間的誤差。建立了力學(xué)模型及優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型,利用復(fù)合形法,以沖擊功的倒數(shù)作為目標函數(shù),對結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計,并對原設(shè)計進行了沖擊功和沖擊頻率的計算17。54用解析法計算導(dǎo)桿式柴油打樁錘汽缸動應(yīng)力波動理論汽缸在正常工作中往復(fù)沖擊下活塞，其受到的作用應(yīng)力并非全是壓應(yīng)力，還有拉應(yīng)力。汽缸在拉壓交變應(yīng)力下，一般在截面突變處產(chǎn)生疲勞斷裂。設(shè)汽缸為一均質(zhì)筆直的彈性軸，汽缸長