在桩工机械中,许多桩工机械只具有单一的成桩作业性能,兼容性和应用领域有限,而高频液压振动锤作为一种新型的桩工机械,具有其它桩工机械没有的功能,它区别于其它桩工机械有以下特点:
1、是一种环保型的桩工机械。高频液压振动锤与电动锤、柴油锤相比,它施工时振感小、噪音小,不扰民,如果配备降噪动力箱,工作时几乎无噪音,非常适合市区、人群较集中的地方和对周围有较严格限制的地方施工。
2、是一种非常的桩工机械。一般来说,高频液压振动锤的施工效率是普通桩工机械的十倍,振动沉桩速度一般在4—7米/分种,在非於泥地质快速度达到12米/分钟,若与振动桩架配套使用,则可缩短对桩时间,提高工作效率。
3、是一种比较轻便的桩工机械。与静压桩机相比,在相同工况条件下,高频液压振动锤全部工作质量只有静力压桩机的二十分之一,整套设备运输只需2辆中型卡车,施工时转场非常方便。
4、是一种相对比较**的桩工机械。国外在中国市场销售的高频液压振动锤,价格非常昂贵,其销售价是国产价格的二倍多,再加上销后服务等因素,我国进口数量非常有限;由中铁工程机械研究设计院研制成功、具有我国自主知识产权高频液压振动锤的销售价尽管比电动锤、柴油锤售**,但相对于静压桩机和旋挖钻机来说,在完成相当工作的前提下,高频液压振动锤价格更便宜,不及进口产品售价的一半。
5、是一种适用地质范围广的桩工机械。高频液压振动锤分常规型、高频型、无共振型系列,根据地质情况和工程需要可选用不同系列、不同激振力的高频液压振动锤作为施工机械,高频液压振动锤穿透卵石层、沙层、建筑垃圾等地质层的能力很强,除了不能入岩,其它任何地质条件它都能适应。
6、是一种多功能的桩工机械。高频液压振动锤不仅可以沉拔混凝土预制管桩(PHC桩)、各类型钢板桩和钢护筒,还可作振动沉管灌注桩、薄壁防渗墙、地表压实、深层压实工程和筒桩的施工。筒桩是目前在桩基础领域中,非常具有应用和推广前景的一种新型成桩工艺,用高频液压振动锤作筒桩施工,是当**种经济、、环保的成桩工艺,它比当前旋挖钻机成孔的灌注桩更、更环保、更节能。
工作人员在使用振动锤时,需要注意哪些安全事项呢?这里总结出了几条,跟大家简单说说:
振动锤具有灌入力强、沉桩质量好、坚固耐用、故障少、使用方便、电源适应强、噪声低等特点。
注意一、振动开始时,应用电铃或其它方式发出信号,通知周围人员离开。
注意二、振动打桩机配合射水、吸泥下沉时,应与有关人员预先联系,并在工作中互相关照。
注意三、振动锤与桩帽,桩帽与管柱(或桩)平面要垫平,联结螺栓应拧紧,并应经常检查是否有松动。
注意四、振动锤的启动应由低速档逐档加快到高速。
注意五、振动锤在工作中应密切注视控制盘上电流、电压的指示情况。若发现异响或其它异常情况,应立即停机检查。
注意六、经常检查轴承温度及轴承盖螺钉是否有松动现象,要严格检查偏心铁块联结螺钉有无松动,防止发生事故。
注意七、接长管柱或桩及安装桩帽时,工作人员必须佩戴安全带。
注意八、振动下沉过程中,严禁进行机械的保养、维护工作。
震动锤是利用共振理论设计的。当桩的强迫振动频率与土壤颗粒的振频率一致时,土壤颗粒产生共振,此时,土壤颗粒有***的振幅,足够的振动速度和加速度能迅速破坏桩和土壤间的粘合力,使桩身与土壤从压紧状态过渡到瞬间分离状态,沉桩阻力尤其侧面阻力迅速减小,桩在自重作用下下沉。由于振动锤靠减小桩与土壤间的摩擦力达到沉桩的目的,所以在桩和土壤间的摩擦力减小的情况下,可以用稍大于桩和桩身的力即可将桩拔起。因此,振动锤不仅适合于沉桩,而且适合于拔桩。沉桩、拔桩效率都很高。
主要参数:振幅A、激振频率ω、偏心力矩M,激震力F、参振重量Q、功率N
1.振动功率N的确定。振动功率N的计算公式为:N=K·M·n/9550(kw)公式中,n为转速;K=1.25。
2.偏心力矩M的确定。振动锤偏心力矩越大克服硬质土层的能力越强,当已知振幅和参振总重量Q(桩体重量和振动锤重量)时,可以算出偏心力矩:M=Q·A(N·m)
3.激振频率ω的确定。振动锤的激振频率与振动系统的固有频率密切相关,当激振频率接近振动系统的固有频率时,振动沉桩达到***效果。而振动系统的固有频率不仅和振动锤参数有关,还与土壤的参数有关,不同地层土壤的自振频率有着很大的差别。下面表格是根据经验得到的不同地层振动锤***频率范围。试验,其他参数一定的情况下,振动频率可以使得饱和沙土的液化加速,土壤阻力相应的快速减少,比起提高振幅更能有效提高桩的运动加速度,从而使沉桩效率得以显著提高,但激振频率提高过高会引起输出功率过大,所以确定激振频率时还应综合考虑。
4.参振重量Q的确定。振动锤除了要有必要的振幅和加速度,还必须有一定的参振重量以克服沉桩时的阻力,桩在土中的静阻力R与土层的贯入标准值N和截面积S之间的关系为:R=4N·S(KN)
因此,桩在受到振动而使摩擦力显著降低时,桩***可以被沉入到与参振重量相等的桩端阻力处,即Q=4N·S
5.激振力F的确定。激振力F是反映振动锤综合能力的参数,激振力F必须大于桩与土壤之间的静摩擦力f,在沉桩过程中会在激振力作用下急剧下降。有振动作用时桩与土壤之间的摩擦力用f′表示,则:F≥f′=μf (KN) 式中,μ为振动作用时摩擦力的降低系数,主要受振动加速度大小的支配。试验表明,振动加速度**过10倍的重力加速度后,μ的变化十分微小,μ及f′趋于定值。
由于液压振动作环境一般较恶劣,易导致故障的发生,为了消除故障隐患,缩短维修周期,有必要对其实施日常和定期的保养及维护。
1.日常保养及维护
1)振动保持清洁,每班作业后要檫干净锤体和动力站上的油污.灰尘.锈迹.水迹。
2)各紧固件要经常检查,保持连结牢固、可靠。
3)各润滑点要按润滑要求进行润滑。
4)油箱中的液压油应保持正常液面,油温应保持正常。要经常检查油液的清洁度,防止其污染。
5)经常检查油箱内是否进水,若进水造成油液乳化应立即除水或更换液压油。
6)应经常检查各仪表是否稳定准确正常,否则应维修或更换。
7)检查油路系统是否有漏油,并及时处理。
8)检查柴油箱、机油箱、冷却水水箱液面是否正常,如果液位过低请及时补充。
9)柴油机的保养及维护请参看其使用说明书。
2.定期保养及维护
要定期箱,更换液压油。磨合期连续工作500小时,更换次液压油,三个月后更换*二次,*九月更换*三次。以后更换时间视情况而定。
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