电动振动锤与液压振动锤比较:
电动振动锤应用的局限性:
1.设备大于同等振激力的设备,电动锤的尺寸和质量都较大。而且质量的也影响振激力的有效利用。
2.使用弹簧减振的效果较差,导致振激力沿钢绳向上传递的能量损失较大,约为总能量的15%~25%,而且可能会引起配套起重设备的损伤。
3.频率较低(属于中低频的振动锤)对于一些比较难、硬的地层,尤其是砂层不能够使其有效的液化,导致沉桩困难。
4.不可在水下作业,由于是电机的驱动,防水性能比较差。不能在水下从事打拔桩作业。
液压振动锤的优势:
1.频率可调,可以方便地选择低频和高频型号。由于振激力的大小和频率的平方成正比,所以同等大小的液压锤和电动锤振,它们的振激力的大小相差甚远。
2.使用橡胶减振可使振激力限度地用于打拔桩作业。尤其在拔桩作业时,可以提供更有效的上拔力。
3.可以水上和水下作业,不需要任何的处理。
振动锤选型知识小问答:
问题一:转速或频率越高的振动锤,打桩的效果就越好么?
这不是一个正确的观点。在振动锤频率偏大的情况下其偏心力矩往往偏小,从而导致振动桩锤的振幅偏小,而在振幅过小的情况下往往土层会“液化”不了或使土层的土被振动的更加密实而使桩下沉不了。如果振动桩锤的频率偏小、偏心力矩偏大,从而导致振动桩锤的振幅偏大,过大的振幅往往带来的问题就是能耗大、振感强。大量的沉桩经验得知,对于不同的土层存在着谐振频率,只有当振动桩锤的振动频率等同或者接近于谐振频率时,才能达到理想的沉桩效果,即低能耗、率。
问题二:振动桩锤的重量越轻越好?
这同样是一个认识误区。如果振动桩锤过轻,会导致其总重力小于动端阻力而不能满足其沉桩条件,桩就不能下沉。但是如果振动桩锤的重量过重,会导致振幅偏小,土也就“液化”不了。因此,振动桩锤的重量大小在沉桩过程中也起着不可忽视的作用,在选择上不可盲目取轻或重,应视具体情况而定。
问题三:在电动振动桩锤和液压振动桩锤选择上,液压振动锤优于电动振动桩锤?
这实际上也是误导。电动振动桩锤和液压振动桩锤除了驱动力方式不同外,电动振动桩锤特点是重量重、频率低、振幅大,液压振动桩锤特点是重量轻、频率高、振幅小。正是有这样的不同特点,在激振力或功率相当的情况下,一般电动振动桩锤更有利于沉桩而液压振动桩锤更有利于拔桩;电动振动桩锤更有利于在粘性土层里沉拔桩而液压振动桩锤更有利于在砂性土层里沉拔桩;电动振动桩锤更有利于在桩端面积大的情况沉桩而液压振动桩锤更有利于在桩端面积小的情况沉桩;电动振动桩锤更有利于沉重型桩的情况而液压振动桩锤更有利于沉轻型桩的情况。所以,需要根据土层地质和沉拔的桩的具体情况进行分析比较并结合性价比合理地选择振动锤型。
浅谈振动锤的日常保养及维护:
1) 振动锤保持清洁,每班作业后要擦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,放置其污染。
5)经常检查液压油箱内是否进水,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备正常,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。
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。
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