桩工机械及水工机械

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1、第七章桩工机械及水工机械第一节预制桩施工机械第二节桩架第三节灌注桩成孔机械第四节水泵第一节预制桩施工机械一、柴油打桩锤利用桩锤的冲击部分(锤体)上下跳动所产生的冲击力和柴油燃烧爆发的能量,把桩打入地层的机械称为柴油打桩锤打桩机,通常简称柴油打桩锤。按桩锤的动作特点和结构的不同,它可分为导杆式和筒式。所谓导杆式,是锤体沿两根导杆上下跳动;所谓筒式,是锤体在一个具有吸排气孔和喷油孔的钢筒里上下跳动。下一页返回第一节预制桩施工机械(一)构造组成1.导杆式柴:由打桩锤导杆式柴油打桩锤是公路桥梁、民用及工业建筑中常使用的小型柴油打桩锤。根据柴油打桩锤冲击部分(汽缸)的质量可分为D1-600,D1

2、-1200,D1-1800三种。它的特点是整机质量轻,运输、安装方便,可用于打木桩、板桩、钢板桩及小型钢筋混凝土桩,也可用来打砂桩与素混凝土桩的沉管。导杆式柴油打桩锤由活塞、缸锤、导杆、顶横梁、起落架和燃油系统组成,如图7-1所示。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械2.筒式柴:由打桩锤图7-2所示为MH72B型筒式柴油打桩锤,它由锤体、燃油供应系统、润滑系统、冷却系统和起落架组成。(二)工作原理1.导杆式柴油打桩锤的工作原理导杆式柴油打桩锤的工作原理基本上类似于二冲程柴油发动机。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械工作时卷扬机将气缸提起挂在顶横梁上,拉动脱钩杠杆的绳子,挂钩自动脱钩,

3、气缸沿导杆下落套住活塞后,压缩气缸内的气体,气体温度迅速上升「图7-3(a)」。当压缩到一定程度时,固定在缸锤4(图7-1)的撞击销11推动曲臂7旋转,推动燃油泵柱塞,使燃油从喷油嘴5喷到燃烧室12「图7-3(b)」。呈雾状的燃油与燃烧室内的高压高温气体混合,立刻自燃爆炸「图7-3(c)」,一方面将活塞下压,打击桩下沉;另一方面使气缸跳起,当气缸完全脱离活塞后,废气排除,同时新鲜空气进入「图7-3(d)」。当气缸再次下落时,一个新的工作循环开始。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械2.筒式柴油打桩锤的工作原理如图7-4(a)所示,桩锤启动时,卷扬机将上活塞提起,在提升的同时完成吸气和燃

4、油泵的吸油。如图7-4(b)所示,上活塞下落时一部分动能用于对缸内空气进行压缩,使其达到高温、高压状态;另一部分动能则转化成冲击的机械能,对下活塞进行强力冲击,使桩下沉,与此同时,下活塞顶部球碗中的燃油被冲击成雾状。如图7-4(c)所示,雾化了的柴油与高温、高压空气混合,自行燃烧、爆发膨胀,一方面下活塞再次受到冲击二次打桩,另一方面推动上活塞上升,增加其势能。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械如图7-4(d)所示,上活塞继续上升越过进、排气口时,进、排气口打开,排出缸内的废气,当上活塞跳越过燃油泵曲臂时,燃油泵吸入一定量的燃油,以供下一工作循环向缸内喷油。如图7-4(c)所示,上活塞

5、继续上行,汽缸内容积增大,压力下降,新鲜空气被吸入缸内。如图7-4(f)所示,上活塞上升到一定高度,失去动能,又靠自重自由下落,下落至进、排气口前,将缸内空气扫出一部分至缸外,然后继续下落,开始下一个工作循环。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械(三)性能指标紫油打桩锤有以下性能指标:(1)总质量。表示包括起落架装置,但除去燃油、润滑油、冷却水后的质量。(2)活塞质量。活塞的质量规定是仅装有活塞环的状态,而在装有导向环的情况下,则应包括导向环的质量。在活塞顶部没有润滑油室的场合,应除去润滑油的质量。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械(3)冲击能量。指一个循环内使冲击体获得的最大能量。

6、冲击能量用于求桩的动态支撑力,一般可利用桩停止贯入时的实际质量和活塞冲程来确定。(4)活塞冲程。指活塞相对气缸移动的距离。冲程越高,获得的能量越大。但冲程过大,容易将桩打坏,并使气缸构造复杂化,加工也困难,同时还会使冲击频率减少,降低打桩效率。筒式打桩锤的最大冲程都限制在2.5m以内。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械(5)冲击频率。指活塞每分钟冲击的次数。冲击次数随活塞冲程而变化,冲程越高,则冲击次数越少。冲程与冲击次数的关系随机型而异。如果把活塞看成自由下落体,通过计算求出冲击次数的数值,可用下式表示:式中N——每分钟冲击次数((min-1);H——活塞冲程(m);g——重力加速

7、度(9.8m/s2)o下一页返回上一页第一节预制桩施工机械(6)极限贯入度。是指活塞一次冲击使桩贯入量允许的最小值。极限贯入度的控制是保护活塞避免因冲击而导致损坏的极限值。如果桩的贯入量在极限贯入度以下,则应停止锤击。极限贯入度的数值有的定为10击10mm,有的则定为10击5mm,应以说明书上规定值为准。(7)打斜桩时容许最大角度。是指以铅垂线为基准,桩锤能够连续运转的最大倾斜度。通常,前后倾斜为同一角度。下一页返回上一页第一节预制桩施工机械打

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