一、振动锤的总体工作原理
通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动,从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动;这两个偏心轮旋转产生的离心力,在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消,而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加,并最终形成沉桩激振力。 二、常用振动锤的类型及具体参数
根据振动锤能够达到的最高频率,分为低频(≤15Hz)、中频(15~25Hz)、高频(25~60Hz)、超高频(≥60Hz)。根据所产生激振力的大小,分为小型、中型、大型、联动型。目前国内常用的是中频,国外高频较多。
1、小型
分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种,技术参数分别如下:
2、中型
分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种,技术参数分别如下:
3、大型
分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种,技术参数分别如下:
4、联动型
分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种,技术参数分别如下:
5、夹具(X型、单、双型)
三、振动沉(拔)桩的工作原理
偏心轮
下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。振动锤运行时,总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力,这个力使桩体产生正弦波的垂直振动,强迫桩体的周围土壤产生液化、位移,由于土层移动,在桩体自身重量和振动锤重量的作用下,使桩体切入地层。当振动停止,土壤逐渐恢复原状。同样的作用原理,在施工中,通过起重机吊钩的吊力,也可将桩体拔出。 四、振动锤选型及国内外不同计算方法分析比较
1、振动式沉桩适用的土质
最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂,特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。对于混合土
或粘性土,只有当它们具有很高的含水量时,才可使用振动锤沉桩。对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩,其沉桩阻力可能很大。 2、选择振动锤型
所选的振动锤需要满足以下三个基本条件:
2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T;
2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R;
2.3振动锤系统的工作振幅A。大于振沉到要求深度所需最小振幅A。
3、计算方法
3.1桩侧摩阻计算
要求P0>T;其中T=U∑Tvi*Hi
U为桩横断面周长,单位m;Tvi为第i层土的极限动摩阻力,单位