【正文】 chine and quickening the course of pile driving, cutting down the stress and displacement of pile clamping mechanism and the damage of prefabricated piles in the process of pile driving of hydraulic static pile divers, improving quality of pile driving, the theoretic researches and test evaluation have been carried through on hydraulic system, pile clamping mechanism and its pile clamping box of system of pile driving of hydraulic static pile driver. The main research works are as follows: 1 .The framework, working principle, characteristics of hydraulic static pile divers were discussed. The current researches, developing trends, and problems and issues of system of pile driving of hydraulic static pile divers at home and abroad are investigated and summarized. At the same time, the significance of this research is stressed and expounded. 2 .The hydraulic system of pile driving under adding force of hydraulic static pile divers was analyzed. The simulation results were analyzed and researched. In a word, the design theories and experimental verification proposed in this dissertation are of both theoretical significance and practical value to design and use of hydraulic static pile drivers. KEY WORDS: hydraulic static pile driver, pile clamping mechanism system of pile driving 液壓靜力壓樁箱設(shè)計 （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） 1 第一章 緒論 引言 在土木工程施工過程中，首先要進行的是基礎(chǔ)施工。樁基礎(chǔ)是一種廣泛應(yīng)用的深基礎(chǔ)形式，主要應(yīng)用在深厚的軟土層、土質(zhì)不均勻以及存在振動荷載的場地上修建各種建筑物的場合，特別應(yīng)用在建造高層建筑、重型廠房和具有 特殊要求的建筑物的場合 [1]。樁的種類及其施工方法因上部建筑物或載荷情況不同而多種多樣。樁工機械是用于各種樁基礎(chǔ)、地基改良加固、地下?lián)跬吝B續(xù)墻、地下防滲連續(xù)墻施工及其它特殊地基基礎(chǔ)等工程施工的機械設(shè)備，其作用是將各種樁埋入土中，以提高基礎(chǔ)的承載能力。其中，將預(yù)制樁完全依靠靜載平穩(wěn)、安靜地壓入軟弱地基，是一種新型的樁基礎(chǔ)施工方法 —靜壓法施工。其施工方法主要有以下幾種 [2]: 1)壓樁機施工法 。 2)錨桿靜壓施工法 。 3)利用結(jié)構(gòu)物自重提供反力的千斤頂壓入施工法 。 4)壓樁架滑輪壓入施工法。 由于靜壓樁具有的諸多優(yōu)點，己被廣泛地應(yīng)用于樁基工程中 。靜力壓樁機是實施壓樁機施工法的工程施工設(shè)備，特別適合在軟弱地基上施工 [3]。液壓靜壓樁法是我國樁基礎(chǔ)施工的一種特有方法，它完全依靠液壓靜載將預(yù)制樁平穩(wěn)、安靜地壓入地基，在國內(nèi)得到迅速廣應(yīng)用，并成為一種具有鮮明特色的主要樁基礎(chǔ)施工法。液壓靜力壓樁機是實施該液壓靜壓法的一種關(guān)鍵設(shè)備，下面就液壓靜壓樁的施工機械一液壓靜力壓樁機進行概述。 液壓靜力壓樁機的分類 隨著人們生活水平提高，環(huán)保意識的增強，對生活居 住條件的日益改進，為使城市免受廢氣、粉塵和噪音的污染，很多城市建設(shè)己對沖擊式打樁施工方法提出了各種限制，如只準(zhǔn)白天施工等 [4]。甚至為了達到這一目的，而放棄以簡單、可靠、廉價的樁基礎(chǔ)作為建筑物的基礎(chǔ)。液壓靜力壓樁機的出現(xiàn)和發(fā)展就很好地解決了這個問題，它是一種大型現(xiàn)代建筑機械，是一種利用高壓油產(chǎn)生強大的靜壓力，平穩(wěn)、安靜地將預(yù)制樁快速地壓入地基的一種新型的樁工機械。全液壓靜 液壓靜力壓樁箱設(shè)計 （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） 2 力壓樁機的出現(xiàn)是由于人們對居住環(huán)境日益重視的必然結(jié)果 。 從壓樁機發(fā)展歷程來看，壓樁機施工法的靜力壓樁機有機械式壓樁機 (繩索式壓樁機 )和液壓 式壓樁機兩種。機械式壓樁機用機械方式傳遞力來壓樁或拔樁，液壓式壓樁機使液壓缸產(chǎn)生的靜壓力來壓樁或拔樁。 其中液壓式壓樁機按其壓樁的部位分為 “抱壓式 (從側(cè)面夾持樁身壓樁 )”(如圖 11)和 “頂壓式 (從樁頂部壓樁 )”(如圖 12 )兩種，并開發(fā)出了抱壓式連續(xù)壓樁機(如圖 13 )、抱壓頂壓聯(lián)合式壓樁機 (如圖 14)和抱壓振動聯(lián)合式壓樁機等壓樁機。抱壓式液壓靜力壓樁機壓樁過程是通過夾樁機構(gòu) “抱 ”住樁身側(cè)面，由此產(chǎn)生摩擦力來實現(xiàn)壓樁的。而頂壓式液壓靜力壓樁機則是從預(yù)制樁的頂端施壓，將預(yù)制樁壓入地基中。由于施壓傳力方 式不同，這兩種壓樁機 圖 11 抱壓式壓樁機 圖 12 頂壓式壓樁機 液壓靜力壓樁箱設(shè)計 （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） 3 圖 13 抱 壓式連續(xù)壓樁機 圖 14 抱 壓頂壓聯(lián)合式壓樁機 結(jié)構(gòu)形式、性能特點、使用范圍也有顯著不同。其核心是液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法及其配置，它直接影響壓樁機整機的技術(shù)性能及節(jié)能效果。而壓樁機構(gòu)是壓樁機的主要工作裝置，是壓樁機的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響壓樁機的壓樁能力和成樁質(zhì)量。其中，抱壓式壓樁機主要由壓樁系統(tǒng)和吊樁系統(tǒng)組成， 而頂壓式壓樁機主要由壓樁系統(tǒng)和樁帽組成。頂壓式壓樁機除壓樁機構(gòu)中沒有夾樁機構(gòu)外，一般不帶起重機，但增加了一套卷揚吊樁系統(tǒng)。常規(guī)的頂壓式壓樁機由于其結(jié)構(gòu)及工作特點，工作重心較高、安全性較差，并且存在壓樁力較小、壓入樁的垂直度保障能力差等問題，因而其應(yīng)用受到限制。按其功能的不同抱壓式液壓靜力壓樁機可分為通型液壓靜力壓樁機和多功能液壓靜力壓樁機 (特別是可壓邊樁、角樁以及薄壁管樁的功能 )按壓樁機構(gòu)的布置位置不同可分為中置式液壓壓樁機和前置式液壓壓樁機 。由于抱壓式壓樁機比頂壓式壓樁機結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、移動平穩(wěn)、轉(zhuǎn)場方便，施工效率高，所以盡管壓樁機最早從 “ 頂壓式 ” 開始發(fā)展， “ 抱壓式 ” 壓樁機仍然占主導(dǎo)地位 。 振動壓樁機在靜力壓樁機夾樁機構(gòu)上加裝激振裝置，并對原有結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整，將激振裝置與靜力壓樁機整合為一體，繼承了靜力壓樁機和振動錘的施工優(yōu)勢，既可單獨靜力壓樁和振動壓樁，同時也能組合使用振壓施工，利用靜壓力和波動效應(yīng)相結(jié)合的方式，提供了便捷有效的施工模式 。 本文所述液壓靜力壓樁機是抱壓式液壓靜力壓樁機。 液壓靜力壓樁機的工作原理 液壓靜力壓樁機 [6]是利用高壓油產(chǎn)生的強大靜壓力，平穩(wěn)、安靜地將預(yù)制樁快速壓入地基 的一種新型樁工機械，已廣泛用于我國許多城市，特別是沿海城市建設(shè)和舊城改造的樁基施工。它的工作特性是應(yīng)用液壓傳動技術(shù)提供的液壓力，通過液壓缸將樁段逐漸壓入土層中，可壓預(yù)制混凝土方樁，若改變夾樁機構(gòu)形式，可壓圓樁、鋼樁等。 液壓靜力壓樁機的壓樁工作機理 :靜壓預(yù)制樁主要用于軟土地基，當(dāng)預(yù)制樁在垂直靜壓力作用下壓入土中時，樁周圍土體發(fā)生急速而激烈的擠壓，土中孔隙水壓力急劇上升，土的抗剪強度大大降低，這時樁身很容易往下壓，壓樁的阻力 液壓靜力壓樁箱設(shè)計 （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） 4 主要來自樁尖向下穿透土體時直接沖剪樁端土體的阻力，壓樁阻力并不一定隨樁的入土深度的增加 而累計增大，而是隨著樁尖處土體的軟硬程度等因素，即隨著樁尖處土體的抗沖剪阻力大小而波動，這說明此時樁側(cè)摩擦阻力非常小，但這是一種暫時的現(xiàn)象。一旦壓樁終止，隨著時間的推移，樁周土體中孔隙水壓力逐漸消散，土體發(fā)生固結(jié)，土的抗剪強度也可隨樁側(cè)摩擦力逐漸恢復(fù)和提高，從而使靜壓預(yù)制樁獲得較大的承載力，在某些土體固結(jié)系數(shù)較高的軟弱地基，靜壓預(yù)制樁獲得單樁極限承載力可比最終壓樁力高出二、三倍。 液壓靜力壓樁機靜壓預(yù)制樁的施工，采用分段壓入、逐段接長的方法。壓樁過程為 。 測量定位、壓樁機就位、吊樁、喂樁、樁身對中調(diào)直、壓樁、 接樁、再壓樁、送樁、終止壓樁、截 (接 )樁頭等。 液壓靜力壓樁機的結(jié)構(gòu)如圖 15所示，包括邊樁器、主駕駛室、壓樁臺、夾樁機構(gòu)、起重機、升降機械、輔助配重梁、橫移回轉(zhuǎn)機構(gòu)、縱移機構(gòu)等。以下介紹液壓靜力壓樁機的主要部分 。 (1)液壓靜力壓樁機的行走裝置 液壓靜力壓樁機的行走裝置是由橫移回轉(zhuǎn)機構(gòu)、縱移機構(gòu)組成。液壓靜力壓樁機行走及對樁位的轉(zhuǎn)向是依靠行走機構(gòu)及升降機構(gòu)在平面內(nèi)作前后、上下移動來實現(xiàn)。當(dāng)機身被升降液壓缸頂升，橫移機構(gòu) (橫向履船 )離地，操作縱向行走液壓方向閥，伸縮縱向行走液壓缸，推拉縱向行走臺車，即可實現(xiàn) 液壓靜力壓樁機縱向行走移動。當(dāng)操縱升降液壓缸液壓方向閥，收縮升降液壓缸活塞，縱移機構(gòu)(縱向履船 )離地，橫移機構(gòu) (橫向履船 )著地，操縱橫向行走液壓方向閥，伸縮橫向行走液壓缸，推拉橫向行走臺車，即可實現(xiàn)液壓靜力壓樁機左右行走移動。若要機身轉(zhuǎn)向，只要在操作液壓靜力壓樁機左右行走時，使前后兩橫向行走方向相反，即可實現(xiàn)機身轉(zhuǎn)向。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計 （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） 5 1 一邊樁器， 2 一主駕駛室， 3 一壓樁臺， 4 一夾樁機構(gòu)， 5起重機， 6 一升降液壓缸， 7_輔助配重梁， 8_橫移回轉(zhuǎn)機構(gòu)， 9 一縱移機構(gòu) 圖 15液壓靜力壓樁機整體結(jié)構(gòu)示意簡圖 (2)液壓靜力壓樁機的夾樁機構(gòu)及壓樁機構(gòu) 液壓靜力壓樁機夾樁靠液壓缸驅(qū)動的夾樁器進行，國內(nèi)現(xiàn)有的液壓靜力壓樁機的夾樁器有如下幾種型式 :一種是由相互獨立的 4 個夾頭板組成，分設(shè)在壓樁機的主立架的