液压打桩机【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化液压打桩机摘要：桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造，是最古老、最基本的一种基础类型。近几年随着交通基础设施建设的不断发展，液压打桩机作为一种新型的打桩设备，在国外发展比较成熟。与目前较常用的柴油机相比，桩的可打入性精度高，具有能量传递效率高、结构简单、噪声污染小、打击能量易于控制、适合各类土层和桩型等优点，进行新型液压打桩锤的研究和开发，对于环保、节能、促进技术进步有重要意义。关键词：打桩系统；液压打桩锤；PLC；高压蓄能器打桩机是一种利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械。[1]由桩锤、桩架及附属设备等组成。打桩机的基本技术参数是部分重

2、量、冲击动能和冲击频率。近几年随着交通基础设施建设的不断发展，以高桩码头、深水桩基桥梁为代表的桩基工程的应用领域不断扩大，与此相适应，不同规模、不同型式的打桩机也相继出现。打桩机械主要包括柴油打桩锤、振动式桩锤和液压打桩锤。柴油打桩锤的特点是：冲击力大，对各种地质条件适应性强，可以容易的穿透砂层，另外，柴油爆燃时还可产生一个压桩力，可提高作业效率。因此柴油锤得到广泛应用。但它也存在下列热效率低、能量传递效率低、噪音大、可控性差，很容易产生断桩等主要缺点，近年来在世界各地的用量逐步减少，逐渐被液压打桩锤取代。液压打桩锤是近几十年来发展起来的一种较理想的打桩锤。它利用液压能驱动

3、锤体升降。其优点是可根据土质情况及桩材质的强度，合理选择冲击力，以保证冲击能量的充分发挥而不损害桩身。[2]液压打桩机作为一种新型的打桩设备，与目前较常用的柴油锤相比，具有能量传递效率高、结构简单、噪声污染小、打击能量易于控制等优点，进行新型液压打桩机的研究和开发，对于环保、节能、促进技术进步有重要意义。[3]1.1打桩机种类打桩机按照动力来源来分为：落锤、气锤、柴油锤、液压锤液压打桩锤是近几十年来发展起来的一种较理想的打桩锤。它利用液压能驱动锤体升降。其优点是可根据土质情况及桩材质的强度，合理选择冲击力，以保证冲击能量的充分发挥而不损害桩身:在打桩过程中，同时可获得冲击力

4、和贯入度指标，因而可有效地确定桩是否已进入预定的土层上，并能直观地知道桩的允许承载力，液压打桩锤适合打斜桩作业及水下桩基施工，液压打桩锤不存在软土起动困难的问题，而且能适应各种气候下的施工作业，沉桩力作用时间长，有效贯入能量大，液压打桩锤的公害较小，基本上无废气污染，冲击时的噪音要比其它桩锤低20dB左右，因而能适应城市桩基础的施工作业。但其不足之处是结构复杂、价格贵。1.2液压打桩机系统工作过程液压打桩锤以液压能为动力，举起锤体后快速泄油，或同时反向供油，使锤体加速下降，撞击缓冲垫及桩帽，利用锤体冲击时动量变化所产生的巨大冲击力，克服土壤对桩的阻力，将桩沉入土中。[4]液

5、压打桩锤正被广泛地应用于工业建筑、民用建筑、道路、桥梁以及水中桩基施工(加上防水保护罩，可在水面以下进行作业)。同时液压锤通过桩帽这一缓冲装置，直接将能量传给桩体，一般不需要特别的夹桩装置，因此可不受限制地对各种形状的钢板桩，混林土预制桩，木桩等沉桩业。另外，液压锤还可以相当方便地进行陆上与水上的斜桩作业，比其它桩锤有独到的优越性。它体现了传统的打桩技术（落锤）和现代控制理论（液压传动）的有机结合。1.3油路系统设计采用全液压控制，选用国产液压元件。运动要求:设计满足要求的液压回路系统，选择液压泵、蓄能器、油缸和液压阀之间的匹配方式。在不提高甚至降低能耗和桩锤重量的前提下，

6、提高打击能量和打击频率。桩锤行程可调，运动平稳，经济性能好。结构简单、紧凑。油路系统可靠，维护、维修及操作方便。[5]1.3.1工作原理本液压系统为双作用液压打桩锤，一个工作周期主要包括桩锤上升、桩锤下降和保压三个阶段。[6]1.4液压打桩机控制方案(1)满足控制对象的工况要求；(2)在满足系统动作要求的前提下，控制系统要简单、实用、成本低；(3)系统稳定可靠，功能完善，远程控制，操作方便；(4)系统设计要有一定的前瞻性，为以后生产发展和工艺改进留有充足的扩展余地。[7]液压打桩机PLC控制系统主要内容包括:系统的运动和动力控制，动态数据测量与显示及报警和紧急制动功能。液压

7、打桩机的工作过程就是运动和动力传递过程。是将液压压力能转化成液压缸活塞杆带动桩锤的冲击能，通过控制各种阀的启闭，实现桩锤运动方式的切换，桩锤上升、下打与保压的动作的切换，调整桩锤的工作行程，实现桩锤打击力的控制。工作过程中，需要测量与显示主要元件和位置的压力，打桩过程中的桩帽、桩头和桩周土的动力学特性。动态特性数据包括:液压泵、高、低压蓄能器，油腔上下腔的压力，打击过程中的下打速度、加速度，锤击次数(包括单桩打击次数和液压锤总的打桩次数)，打击时的噪声，根据以上测量到的参数，计算液压打桩锤的打击效率。[8]桩施工的