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工地常见打桩方式和智能打桩机系统介绍


工地常见打桩方式和智能打桩机系统介绍

 

一、 工地打桩方式

 

打入桩
打入桩是靠机具动力冲击将桩体挤入地基土中的。古代木桩都是人工打入的,而现代打入桩则采用各种专门打桩机械,如柴油锤打桩机等。为了减少震动,尤其克服较大的沉桩阻力,先在地基桩位处钻一浅孔或较细的桩孔,然后再将桩体打入。这在打桩遇到局部硬土层或透镜体面难以穿越时常有采用。预钻孔打入法,方便了施工,但也使桩挤土的效应减少,使桩的承载力有一定的损失,这在桩基设计时应预先估计到。

 

压入桩
压入桩是靠专门的压桩机以静力将预制桩体压挤入地基中。压入法施工几乎不存在打入桩那样的振动与噪声等问题,但沉桩能力小于打入法,因而适用于对桩承载力要求不很高的情况,如既能建筑物基础的托换加固等。

 

旋入桩
旋入桩是在桩端处设一螺旋板,利用外部机械的扭力将其逐渐转入地基中。这种桩的桩身断面一般较小,而螺旋板相对较大,在旋入施工过程中对桩侧土体的扰动较大,因而主要靠桩端螺旋板承担桩体轴向的压力或拉力。

 

振沉桩
振沉桩即振动沉入桩,利用振动沉桩机械的上下振动作而将预制桩沉入地基中。这种施工方法基本上介于打入法与压入法之间。

 

 

二、打桩机介绍

打桩机是利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆(俗称龙门)之间,用提升吊钩吊升。桩架为一钢结构塔架,在其后部设有卷扬机,用以起吊桩和桩锤,桩架前面有两根导杆组成的导向架,用以控制打桩方向,使桩按照设计方位准确地贯入地层。

 

塔架和导向架可以一起偏斜,用以打斜桩。导向架还能沿塔架向下引伸,用以沿堤岸或码头打水下桩。桩架能转动,也能移行。打桩机的基本技术参数是冲击部分重量、冲击动能和冲击频率。桩锤按运动的动力来源可分为落锤、汽锤、柴油锤、液压锤等。

 

落锤打桩机
桩锤是一钢质重块,由卷扬机用吊钩提升,脱钩后沿导向架自由下落而打桩。

 

汽锤打桩机
桩锤由锤头和锤座组成,以蒸汽或压缩空气为动力,有单动汽锤和双动汽锤两种。单动汽锤以柱塞或汽缸作为锤头,蒸汽驱动锤头上升,而后任其沿锤座的导杆下落而打桩。双动汽锤一般是由加重的柱塞作为锤头,以汽缸作为锤座,蒸汽驱动锤头上升,再驱动锤头向下冲击打桩。上下往复的速度快,频率高,使桩贯入地层时发生振动,可以减少摩擦阻力,打桩效果好。双向不等作用力的差动汽锤,其锤座重量轻,有效冲击重量可相对增大,性能更好。汽锤的进排汽旋阀的换向可由人工控制,也可由装在锤头一侧并随锤头升降的凸缘操纵杆自动控制,两种方式都可以调节汽锤的冲击行程。

 

柴油锤打桩机
主体也是由汽缸和柱塞组成,其工作原理和单缸二冲程柴油机相似,利用喷入汽缸燃烧室内的雾化柴油受高压高温后燃爆所产生的强大压力驱动锤头工作。柴油锤按其构造形式分导杆式和筒式。导杆式柴油锤以柱塞为锤座压在桩帽上,以汽缸为锤头沿两根导杆升降。

 

打桩时,先将桩吊到桩架龙门中就位,再将柴油锤搁在桩顶,降下吊钩将汽缸吊起,又脱开吊钩让汽缸下落套入柱塞,将封闭在汽缸内的空气进行压缩,汽缸继续下落,直到缸体外的压销推压锤座上燃油泵的摇杆时,燃油泵就将油雾喷入缸内,油雾遇到燃点以上的高温气体,当即发生燃爆,爆发力向下冲击使桩下沉,向上顶推,使汽缸回升,待汽缸重新沿导杆坠落时,又开始第二次冲击循环。

 

筒式柴油锤以汽缸作为锤座,并直接用加长了的缸筒内壁导向,省去了两根导杆,柱塞是锤头,可在汽缸中上下运动。打桩时,将锤座下部的桩帽压在桩顶上,用吊钩提升柱塞,然后脱钩往下冲击,压缩封闭在汽缸中的空气。 并进行喷油、爆发、冲击、换气等工作过程。

 

柴油锤的工作是靠压燃柴油来启动的,因此必须保证汽缸内的封闭气体达到一定的压缩比,有时在软土地层上打桩时,往往由于反作用力过小,压缩量不够而无法引燃起爆,就需要用吊钩多次吊起锤头脱钩冲击,才能起动。柴油锤的锤座上附有燃油喷射泵、油箱、冷却水箱及桩帽。柱塞和缸筒之间的活动间隙用弹性柱塞环密封。

 

液压锤打桩机
以油液压力为动力,可按地层土质不同调整液压,以达到适当的冲击力进行打桩,是一种新型打桩机。

 

 

三、基于北斗的智能打桩系统

系统将北斗高精度定位定向终端,深度传感器,倾角传感器,流量传感器等设备安装在水泥搅拌桩机上。通过北斗卫星定位系统监测钻孔位置,利用倾角传感器监测桩身垂直度,编码传感器判断深度,流量传感器监测泥浆注入量,再通过控制终端对以上数据进行采集、处理和展示;通过控制终端内置的移动通讯网络将数据实时上传至铁路工程管理平台,实现水泥搅拌桩施工的远程管理,整套系统由硬件设备和软件应用系统组成。

 

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