橋梁施工機(jī)械

1、1第五章橋梁施工機(jī)械第一節(jié)樁工機(jī)械一、樁工機(jī)械的用途與分類樁工機(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)墻施工及其他特殊地基基礎(chǔ)等工程施工的機(jī)械設(shè)備，其作用是將各式樁埋入土中，以提高基礎(chǔ)的承載能力。現(xiàn)代建橋用的基礎(chǔ)樁有兩種基本類型：預(yù)制樁和灌注樁。前者用各種打樁機(jī)將其沉入土中，后者用鉆孔機(jī)鉆出深孔以灌注混凝土。根據(jù)預(yù)制樁和灌注樁的施工，可把樁工機(jī)械分為預(yù)制樁施工機(jī)械和灌注樁施工機(jī)械兩大類。1預(yù)制樁施工機(jī)械（1）打樁

2、機(jī)打樁機(jī)由樁錘和樁架組成，靠樁錘沖擊樁頭，使樁在沖擊力的作用下貫入土中，故又稱沖擊式打樁機(jī)。根據(jù)樁錘驅(qū)動方式不同，可分為蒸汽、柴油和液壓三種打樁機(jī)。（2）振動沉拔樁機(jī)振動沉拔樁機(jī)由振動樁錘和樁架組成。振動樁錘利用機(jī)械振動法使樁沉入或拔出。（3）靜力壓拔樁機(jī)靜力壓拔樁機(jī)采用機(jī)械或液壓方式產(chǎn)生靜壓力，使樁在持續(xù)靜壓力作用下被壓入或拔出。（4）樁架樁架是打樁機(jī)的配套設(shè)備，樁架應(yīng)能承受自重、樁錘重、樁及輔助設(shè)備等重量。由于工作環(huán)境的差異，樁架可

3、分為陸上樁架和船上樁架兩種。由于作業(yè)性能的差異，樁架有簡易樁架和多能樁架（或稱萬能樁架）。簡易樁架具有樁錘或鉆具提升設(shè)備，一般只能打直樁；多能樁架具有多種功能，即可提升樁、樁錘或鉆具，使立柱傾斜一定角度，平臺回轉(zhuǎn)360，自動行走等。多能樁架適用于打各種類型樁。由于行走機(jī)構(gòu)不同，樁架可分為滾管式、軌道式、輪胎式、汽車式、履帶式和步履式等。2灌注樁施工機(jī)械灌注樁的施工關(guān)鍵在于成孔，其施工方法和配套的施工機(jī)械有以下幾種：（1）全套管施工法即貝

4、諾特法（Benoto），使用設(shè)備有全套管鉆機(jī)。（2）旋轉(zhuǎn)鉆施工法采用的設(shè)備是旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。（3）回轉(zhuǎn)斗鉆孔法使用回轉(zhuǎn)斗鉆機(jī)。（4）沖擊鉆孔法使用沖擊鉆機(jī)。（5）螺旋鉆孔法常使用長螺旋鉆機(jī)和短螺旋鉆機(jī)。二、樁工機(jī)械的組成及工作原理1柴油打樁機(jī)柴油打樁機(jī)由柴油樁錘和樁架兩部分組成。樁架有專用的，也有利用挖掘機(jī)或起重機(jī)上的長臂吊桿加裝龍門架改裝而成。柴油樁錘按其動作特點分導(dǎo)桿式和筒式兩種。導(dǎo)桿式樁錘沖擊體為氣缸，它構(gòu)造簡單，但打樁能量小；筒式樁錘

5、沖擊體為活塞，打擊能量大，施工效3沖打樁時下活塞對下氣缸的沖擊。這個橡膠圈強(qiáng)度高、耐油性強(qiáng)。在下氣缸四周，分布著斜向布置的進(jìn)、排氣管，供進(jìn)氣和排氣用。柴油樁錘起動時，由樁架卷揚(yáng)機(jī)將起落架吊升，起落架鉤住上活塞提升到一定高度，吊鉤碰到碰塊，上活塞脫離起落架，靠自重落下，柴油樁錘即可起動。筒式柴油樁錘的工作原理及其循環(huán)如圖512所示。（1）噴油過程（512a）上活塞被起落架吊起，新鮮空氣進(jìn)入氣缸，燃油泵進(jìn)行吸油。上活塞提升到一定高度后自動脫

6、鉤掉落，上活塞下降。當(dāng)下降的活塞碰到燃油泵的壓油曲臂時，即把一定量的燃油噴入下活塞的凹面。（2）壓縮過程（圖512b）上活塞繼續(xù)下降，吸、排氣口被上活塞擋住而關(guān)閉，氣缸內(nèi)的空氣被壓縮，空氣的壓力和溫度均升高，為燃燒爆炸創(chuàng)造條件。（3）沖擊、霧化過程（圖512c）當(dāng)上活塞快與下活塞相撞時，燃燒室內(nèi)的氣壓迅速增大。當(dāng)上、下活塞碰撞時，下活塞沖擊面的燃油受到?jīng)_擊而霧化。上、下活塞撞擊產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，大約有50%左右的沖擊機(jī)械能傳遞給下活塞，

7、通過樁帽，使樁下沉。被稱為“第一次打擊”。（4）燃燒爆炸過程（圖512d）霧化后的混合氣體，由于受高溫和高壓的作用，立刻燃燒爆炸，產(chǎn)生巨大的能量。通過下活塞對樁再次沖擊（即第二次打擊），同時使上活塞跳起。（5）排氣過程（圖512e）上跳的活塞通過排氣口后，燃燒過的廢氣便從排氣口排出。上活塞上升越過燃油泵的壓油曲臂后，曲臂在彈簧作用下，回復(fù)到原位，同時吸入一定量的燃油，為下次噴油作準(zhǔn)備。（6）吸氣過程（圖512f）上活塞在慣性力作用下，繼

8、續(xù)上升，這時氣缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，新鮮空氣被吸入氣缸內(nèi)?；钊迷礁撸氲男迈r空氣越多。（7）活塞下行并排氣過程（圖512g）上活塞的動能全部轉(zhuǎn)化為勢能后，又再次下降，一部分的新鮮空氣與殘余廢氣的混合氣由排氣口排出直至重復(fù)噴油過程，柴油樁錘便周而復(fù)始地工作。圖512筒式柴油樁錘工作原理a）噴油；b）壓縮；c）沖擊、霧化；d）燃爆；e）排氣；f）吸氣；g）活塞下行并排氣1氣缸；2上活塞；3燃油泵；4下活塞2液壓打樁機(jī)液壓打樁機(jī)由液壓樁錘和樁