【正文】 老師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和活躍的學(xué)術(shù)思想使我受益匪淺。利用三維軟件 solidworks進(jìn)行實(shí)體建模，其中繪制了壓樁箱，夾樁機(jī)構(gòu)的鉗口并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的平面圖。這次設(shè)計(jì)正是將它們有機(jī)的結(jié)合起來，給我一次在面對工作前最好的鍛煉機(jī)會。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 26 第五章 壓樁箱實(shí)體建模 普通對頂式夾持機(jī)構(gòu)夾樁原理 抱壓式靜壓預(yù)制樁的工作原理如圖 51 所示 , 夾樁液壓缸 4 推動四塊夾樁鉗口 2 “ 抱緊 ” 預(yù)制管樁 1, 使之與夾樁箱體 3 連成一個(gè)整體 , 然后在壓樁液壓缸的兩個(gè)對稱的推力 Py 作用下 , 依靠夾樁鉗口與預(yù)制樁表面的摩擦力將預(yù)制樁壓入地下 , 圖中 N 是地基對樁的反力。A壓缸的面積 。當(dāng)液壓缸缸筒沒有活塞桿的一端進(jìn)油時(shí)，即無桿腔進(jìn)油，有活塞桿的一端回油，活塞桿會從缸筒內(nèi)伸出；當(dāng)有活塞桿一端進(jìn)油，即有桿腔進(jìn)油，無活塞桿一端回油，活塞桿會向缸筒內(nèi)縮回。單作用油缸只能使活塞或柱塞作單方向運(yùn)動，即壓力油只能通向液壓油缸的一腔，而反方向只能是通過外力來實(shí)現(xiàn)。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 23 第四章 液壓缸的計(jì)算及選用 液壓缸的計(jì)算 本文所設(shè)計(jì)的靜力壓樁機(jī)是 420噸的，夾樁機(jī)構(gòu)采用對頂式的夾樁，采用 8個(gè)液壓油缸夾持。 注意事項(xiàng) （ 1） 材料力學(xué)的模型是一簡支梁這與實(shí)際情況是不符合的。 建立實(shí)體模型 利用 SolidWorks 建立懸臂和機(jī)身連接的實(shí)體模型 [14],如圖 36 所示。MD≈ 154 10 (Nmm)。 Fc — 支腿油缸的支撐反力 。 圖中 :A— 懸臂的外端點(diǎn) 。通過分析計(jì)算可知 :圖中 :A— 懸臂的外端點(diǎn) 。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 19 31 液壓靜力 壓樁機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 懸臂受力分析及強(qiáng)度校核 液壓靜力壓樁機(jī)在實(shí)際工作中 ,因地質(zhì)條件和路面情況等因素的不同 [13]。 A 為匯油管總?cè)肟冢?A1 、 A2 、A3 分別為三個(gè)位置的夾樁液壓缸大腔入口。 圖 25 [12]，在夾樁液壓缸與鉗口之間增加弧形自動調(diào)心塊，鉗口可在水平內(nèi)擺動。在 J2 、 J4 還末將樁家主之前 J1 已將樁向前推了一定的距離。 夾樁液壓系統(tǒng)對樁受力的影響及解決措施 （一）問題分析 由于圓柱是空心的，其抗擠壓和抗剪切能力比較差，夾樁力可能使樁產(chǎn)生裂紋進(jìn)而破裂。諾將鉗口和樁視為理想剛體嗎，即接觸面不存在塑性變形，則可假設(shè)鉗口沿 Y向受力為線性分布。 夾樁機(jī)構(gòu)的受力分析 夾樁力作用之前 如果不施加壓樁力 [9]，則當(dāng)夾樁液壓缸將樁夾牢后，鉗口橫截面受力如圖圖 22所示。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 12 第二章 夾樁機(jī)構(gòu)的受力分析 夾樁機(jī)構(gòu)的工作原理 圖 21 為 普通對頂式 夾樁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，其工作原理為 :夾樁液壓缸活塞桿伸出時(shí)，帶動與它連接在一起的錐形楔塊沿軸向推進(jìn)，錐形楔塊的內(nèi)錐面迫使多瓣結(jié)構(gòu)的鉗口同時(shí)作徑向運(yùn)動，使復(fù)位彈簧壓縮并向中心收縮，使多瓣鉗口從多個(gè)方向可靠地夾緊靜壓預(yù)制樁。 (3)異型樁夾持裝置的開發(fā) 特別是與鋼板樁、工字鋼樁、錐形樁等相適應(yīng)的夾樁機(jī)構(gòu)的開發(fā)。由于錐面的增力作用，多瓣鉗口從多個(gè)方向可靠地夾緊預(yù)制樁。壓樁系統(tǒng)利用兩對壓樁液壓缸先后參與壓樁，即低阻力階段由一對樁液壓缸進(jìn)行壓樁，適應(yīng)低阻力高速度的要求 。夾樁機(jī)構(gòu)是液壓靜力壓樁機(jī)壓樁系統(tǒng)的重要部件之一 。 靜壓樁在國外的應(yīng)用規(guī)模雖不及中國，但應(yīng)用歷史較長。 液壓靜力壓樁機(jī)與其它建筑機(jī)械類似，雖已實(shí)現(xiàn)了系列化，但其操作仍然停留在憑經(jīng)驗(yàn)、手工操作為主的施工方式，勞動生產(chǎn)率無法進(jìn)一步提高 (雖然同其它打樁機(jī)相比己有了巨大的進(jìn)步 )。一方面，實(shí)現(xiàn)了靜壓樁的單樁承載力向大噸位方向的快速發(fā)展，與此同時(shí)，市場對大噸位樁機(jī)的需求不斷增大，而且要求越來越強(qiáng)烈 。功能單一，主要應(yīng)用于施工現(xiàn)場預(yù)制的截面尺寸為 (300mmX300mm)(400mmX400mm)的鋼筋混凝土方樁 (實(shí)心件 )的正常中位壓樁，單樁設(shè)計(jì)承載 力標(biāo)準(zhǔn)值在 1400KN 以下。 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 9 縱觀液壓靜力壓樁機(jī)的發(fā)展過程，大致可將其分為兩個(gè)階段 :第一階段，從上世紀(jì) 70 年代后期到 90 年代中期，國內(nèi)先后研制了幾種壓樁機(jī)，并逐步形成系列產(chǎn)品進(jìn)入市場。特別是 20 世紀(jì) 80 年代中后期，其中由于城市環(huán)境保護(hù)的需要，噪聲低、污染少、振動小的施工方法越來越引起人們的重視。 由于液壓靜力壓樁 機(jī)所具有的壓樁質(zhì)量好、速度快、造價(jià)低和無環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，再加上有些城市打樁施工受到嚴(yán)格的限制，采用靜壓樁施工的工程在大幅度上升，因此靜壓樁法的應(yīng)用前景非常廣泛。 (7)液壓靜力壓樁機(jī)的壓樁力能自動記錄和顯示，成樁質(zhì)量和樁的承載力比較有保證 。配樁容易，施工樁長不受施工機(jī)械的限制 。 (5)由于壓樁機(jī)的工作高度不高，重心低，所以壓樁機(jī)的施工操作和保養(yǎng)較 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 8 為方便，并可避免高空作業(yè)中的不安全因素。:用于液壓靜力壓樁機(jī)的混凝土強(qiáng)度，一般能達(dá)到起模、吊運(yùn)要求即可，故比錘擊樁節(jié)省鋼材和降低混凝土標(biāo)號，且可消除因錘擊而造成的樁頭破損和樁身斷裂，從而降低了工程成本。夾樁可靠，能保證樁身施工的垂直度，結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理、不易損壞樁身，能確保樁的施工質(zhì)量。③ 即使在壓樁機(jī)功率很小的條件下，它比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的壓樁速度高 (壓樁力相同時(shí) )、 壓樁力大 (壓樁速度相同 )。而最后讓副壓樁液壓缸參與壓樁 (此時(shí)的壓樁過程稱為加力壓樁 )，增大壓樁液壓缸 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 7 的油壓面積，從而大幅度增加了壓樁力。在實(shí)際的液壓靜力壓樁機(jī)液壓系統(tǒng)中，在保持系統(tǒng)輸出流量不變的條件下，以設(shè)計(jì)要求的最大壓樁速度所需的流量和最大壓樁力時(shí)所產(chǎn)生系統(tǒng)油壓作為壓樁機(jī)壓樁系統(tǒng)功率的設(shè)計(jì)依據(jù)。壓樁時(shí)，反作用力由配重和部分機(jī)器自重平衡。 (3)液壓靜力壓樁機(jī)的液壓系 統(tǒng) 液壓靜力壓樁機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的選擇對于其設(shè)計(jì)的合理性是至關(guān)重要的。當(dāng)一個(gè)行程完畢后，即可操縱夾樁液壓缸方向閥使夾樁液壓缸松夾回程，松開鉗口，再操 液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （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） 6 縱壓樁液壓缸方向閥，壓樁液壓缸向上回程，提升夾樁箱體至最高點(diǎn)。另一種夾樁器，它的特點(diǎn)是通過增力杠桿使夾緊力增大 。當(dāng)機(jī)身被升降液壓缸頂升，橫移機(jī)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(shí)現(xiàn) 液壓靜力壓樁機(jī)縱向行走移動。 液壓靜力壓樁機(jī)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(jī)構(gòu)、起重機(jī)、升降機(jī)械、輔助配重梁、橫移回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、縱移機(jī)構(gòu)等。一旦壓樁終止，隨著時(shí)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(qiáng)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。 本文所述液壓靜力壓樁機(jī)是抱壓式液壓靜力壓樁機(jī)。常規(guī)的頂壓式壓樁機(jī)由于其結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn)，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。其核心是液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及其配置，它直接影響壓樁機(jī)整機(jī)的技術(shù)性能及節(jié)能效果。 其中液壓式壓樁機(jī)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(jī)(如圖 13 )、抱壓頂壓聯(lián)合式壓樁機(jī) (如圖 14)和抱壓振動聯(lián)合式壓樁機(jī)等壓樁機(jī)。液壓靜力壓樁機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展就很好地解決了這個(gè)問題，它是一種大型現(xiàn)代建筑機(jī)械，是一種利用高壓油產(chǎn)生強(qiáng)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(jī)械。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。 3)利用結(jié)構(gòu)物自重提供反力的千斤頂壓入施工法 。樁工機(jī)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(jī)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。 總之，對液壓靜力壓樁機(jī)壓樁系統(tǒng)的夾樁機(jī)構(gòu)及其夾樁箱體進(jìn)行了分析，計(jì)算及實(shí)體建模。與其它樁工機(jī)械相比，液壓靜力壓樁機(jī)具有無振動、無噪音、無污染、安全、快速、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，其使用日益廣泛。為了便于對液壓靜力壓樁機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和加快壓樁進(jìn)度，減少壓樁過程中夾樁機(jī)構(gòu)的應(yīng)力、變形和靜壓預(yù)制樁的損傷，提高壓樁質(zhì)量，論文對液壓靜力壓樁機(jī)壓樁系統(tǒng)的夾樁機(jī)構(gòu)及其夾樁箱體進(jìn)行了理論分析。 關(guān)鍵詞 :液壓靜力壓樁機(jī)，夾樁機(jī)構(gòu)，壓樁系統(tǒng)液壓靜力壓樁箱設(shè)計(jì) （需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ： 877764463） V ABSTRACT Hydraulic static pile driver is a new machine with which prefabricated piles are hydraulically jackedin accurately into the ground. This machine works calmly and placidly using strong static pressure produced by high pressure oil. Comparing with other pile machinery the major advantages of the machine include: no noise and