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1、温故,1、混凝土振动器按振动方式分为哪几种？其中那种主要用于预制构件厂大批生产混凝土空心板？2、根据示图简述混凝土泵的工作原理。3、装修机械按用途一般分为哪几种？4、根据示图简述地面抹光机的工作原理？,闸板式双缸活塞式混凝土泵,1、料斗2、3闸板4、活塞5、水箱6、活塞杆7、活塞8、9、缸体10、V形管,单头地面抹光机,1、操作手柄2、开关3、电机4、防护罩5、V形带6、十字架7、抹板8、大带轮轴,第十三章 桩工机械,本章学习要求,1、了解桩工机械的分类方法。2、掌握打桩机械的类别、组成及其主要工作特点。3、掌握钻孔机械的类别、组成及其主要工作特点。,桩工机械是进行桩基础工程施工的机械设备。是
2、用于各种桩基础、地基改良加固、地下挡土连续墙、地下防渗连续墙施工及其他特殊地基基础等工程施工的机械设备，其作用是将各式桩埋入土中，以提高基础的承载能力。桩基础施工的关键在于成桩。 按施工方法的不同，桩分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩施工是将预制好的桩沉入设计要求的深度；灌注桩施工是先在地基上按设计要求的位置、尺寸成孔，然后在孔内置筋、灌注混凝土而成桩。桩工机械主要有打桩机和钻孔机两类。,第一节 打桩机,打桩机沉桩方法有打入法、振动法和压入法，前两种应用较广。打桩机由桩锤和桩架两大部分组成。一、桩锤：打桩机的工作装置，提供沉桩能量。 桩锤可分为落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤，前四种靠打入法
3、沉桩，后一种靠振动法沉桩。桩锤除用于沉预制桩外，还可配以钢桩管，施工沉管灌注桩。1、落锤：落锤冲击体靠卷扬机提升，在自重作用下落下施打。其特点是构造简单，费用低廉，生产效率低，贯入能量小，对桩的损伤大。一般锤重为130kN，每分钟锤击次数小于12次，仅能在小规模的工程中采用,2、蒸汽锤,以蒸气为动力，需配备一套锅炉设，效率低(一般为23)，使用不方便，曾一度被柴油锤取代。后因大型桩基及打45度斜桩的需要，蒸汽锤又得以发展。它不仅可以向超大型发展，可以打斜桩甚至打水平桩，而且还能水下打桩，可在25100的范围内无级调节冲击能量，对桩的损伤小，工作性能不受土层软硬和工作时间长短的影响，无废气污染。
4、根据蒸气对冲击体的作用形式，蒸汽锤分为单动、双动和差动三种形式。,a、气缸冲击；b、空心活塞杠汽缸冲击；c、活塞冲击,单动式蒸汽锤的结构形式,启动时，汽缸落于桩帽上，阀芯处于低位，其中心通道被封闭。蒸气由进汽口经进排汽管进入汽缸上腔，汽缸在蒸气压力作用下上升(图a)。当汽缸上升到顶定高度时，弹簧经杠杆作用在阀芯上的力减小到小于阀芯上所受的蒸气压力时，阀芯便上移，关闭进汽口，打开排汽口，使汽缸上腔经进排汽管和阀芯中心通道与大气连通。汽缸在自重作用下下落冲击桩帽(图b)，其冲击能量经桩帽和桩垫传给桩，使桩克服土的阻力及自身的惯性而下沉。与此同时，阀芯下移至低位，封闭排汽口，打开进汽口，进行下一个循
5、环；,单动式蒸汽锤,3、柴油锤,柴油打桩锤是利用柴油燃烧释放的能量提升冲击体进行打桩的。与蒸汽锤比较，柴油锤具有自带动力，使用方便，能耗低，生产效率高，能根据沉桩阻力的大小自动调节冲击力等优点。缺点是噪声大，废气污染严重，在软土及低温条件下启动困难，不能长时间持续工作。因受自重、公害及性能的制约，难以向超大型发展。目前世界上最大的柴油锤冲击体重量为150kN，冲击能量为414kNm，而最大的蒸汽锤冲击体重量为1250kN，冲击能量2187.5 kNm。早期导杆式柴油锤已被淘汰，从50年代末就开始被筒式柴油锤取代了。,筒式柴油锤的构造和工作原理,筒式柴油锤主要由锤体、燃油供给系统、润滑系统、冷却
6、系统及起落架等组成。1）锤体 锤体是实现能量转换及打桩的直接部分，它由上气缸、下气缸、上活塞(即冲击体)、下活塞及缓冲、导向装置等组成。有些机型为适应打斜桩的需要，在上气缸顶部还要装一导向缸。2）燃油供给系统 由燃油箱、滤油器、输油管及燃油泵等组成。燃油泵多为低压柱塞泵，工作时供给液状柴油，靠上、下活塞的冲击使柴油雾化。这种冲击雾化方式存在雾化不安全，软土起动性能差，不能控制点火时间而影响工作性能等弱点。所以有些机型采用高压雾化供油方式。3）润滑系统 其作用是润滑上、下活塞与气缸体之间的摩擦表面，以减小磨损。4）冷却系统 有水冷却与空气冷却两种形式。,1、桩锤吊钩；2、上气缸3、润滑油室；4、
7、上活塞5、油箱；6、滤清器；7、油管；8、燃油泵；9、下气缸；10、下水箱；11、下活塞；12锥头螺栓13、锥形螺母14、月牙垫15、半圆铜套16、连接盘17、缓冲垫；18、螺钉19、连接套20、卡板；21润滑油泵22、活塞环23、阻挡环24、上水箱25、进排气管；26、盖27、导向环；28、润滑油箱29、起落架；30、安全螺钉,筒式柴油锤,上活塞(冲击体)被起落架提升至一定高度后自动脱钩下落，撞击燃油泵的曲臂，驱动燃油泵的柱塞，将燃油泵入下活塞的球形燃烧室内。上活塞继续下落，封闭进排气口，压缩空气。当上活塞落至最低点时，冲击下活塞沉桩作功。同时燃油被冲击雾化，与压缩后的高压高温空气混合，瞬间
8、爆发，缸内压力急剧上升，上活塞急速上升，同时使下活塞再度沉桩。上活塞上升时，首先打开进排汽口排出废气，随后脱离燃油泵的曲臂，曲臂在弹簧力作用下复位，并带动燃油泵柱塞上提吸入油。上活塞继续上升时，气缸产生真空度，外界新鲜空气被吸入气缸。当上活塞升至最高点后，靠重力下落，开始扫气、喷油，进行第二个工作循环。若要停锤，只需拉紧油泵曲臂控制索，便可停止供油而熄火停锤。,筒式柴油锤的工作原理,(上活塞下降时)扫气一喷油一压缩(沉桩)一燃烧爆发(沉桩，上活塞上升)一排气一吸油一吸气(上活塞至最高点)。,4、液压锤,液压锤是一种较理想的打桩锤。它利用液体压力能驱动冲击体升降。优点是：冲击力作用时间长，每次冲
9、击的有效贯入能量大，冲击频率高，打桩效率高，适于打竖桩和各种斜桩，作业时无废气，无噪声、无振动，公害小：如将桩锤密封在机壳内还可用于水下打桩。不足之处在于结构复杂，价格昂贵。目前液压锤的应用还不甚广泛，但是未来发展方向。,液压锤的工作循环（下落冲击加压提升）,1、罩壳2、冲击缸体3、浮动活塞4、冲击头5、驱动缸6、桩帽7、配重8、桩,5、振动锤,振动锤是根据共振理论或振动冲击理论发展起来的，它利用振动能量沉桩和拔桩。特点：用途广，可沉可拔，预制桩、灌注桩均可施工，效率高，使用方便；无废气污染；超高频振动锤对土体扰动范围小，振动、噪声小；不损伤桩头；但对地基土的适应性较差；不能打斜桩。其类型主要
10、有振动式和振动冲击式两种。 (1)振动锤 1）原动机 一般为电动机，通过V带传动直接驱动振动器。也有采用液压马达或内燃机驱动的。 2）振动器 其振子一般采用成对安装的偏心块，靠偏心块的同步反向转动产生垂直振动。各对偏心块的同步反转则靠同步齿轮来实现。,3）夹桩器 振动锤工作时，靠夹桩器将桩夹紧，实现振动器与桩的刚性联接。多数采用液压缸经倍率杠杆增力夹桩。 4）吸振器 其作用是防止振动器的振动传到吊钩上。一般由一组螺旋压缩弹簧组成，靠弹簧吸振。,振动锤,电动机1经V带传动驱动振动器2，振动器的振动不直接作用在桩上，而是通过上锤砧3和下锤砧4间的冲击，把作用时间短但频率很高的冲击力传给桩身，达到沉
11、桩的目的。适于在粘土或硬土层打桩。由于受材料性能的制约，振动冲击锤的发展比振动锤困难和缓慢，应用也不广。,振动冲击锤,(2)振动冲击锤,二、桩架,桩架是用来悬挂桩锤、吊桩就位和沉桩导向的，其主要有三支点式履带打桩架以履带起重机的车体作为主体，立柱靠下部的托架和上部左右分开的两个斜撑支持，故此得名。为了增加立柱侧向稳定性，要求两个斜撑的下支座有较大的间距，所以在车体后方设一横梁，并在横梁端部各装一个液压支腿，为斜撑的下支座。,三支点式履带打桩架,斜撑下部是超长油缸，用于调整立柱的垂直度或倾斜角。立柱上有用于沉桩导向的导轨。为提高立柱的利用率，一些立柱有内、外双层导轨，间距分别为600mm和330
12、mm。这样便可悬挂各种级重的桩锤。为适应钻孔打入法施工的需求，发展了双面型立柱，即将两种不同间距的导轨隔开90焊接在主管上，可同时悬挂长螺旋钻孔机和柴油桩锤。,悬挂式履带打桩架,第二节 钻孔机,在施工灌注桩和钻孔打入预制桩时，首先要在地基上成孔。机械成孔的方法主要有挤土成孔和取土成孔。挤土成孔是用桩锤将工具式钢管桩(桩尖为活瓣或用钢筋混凝土预制桩尖)沉入地基土中至设计要求的深度后拔出成孔，一般孔径不大于05m。取土成孔是利用钻孔机把桩位上的土取出成孔。常用的钻孔机有螺旋钻孔机、潜水钻孔机、全套管钻孔机和回转斗钻孔机等。,1、螺旋钻孔机 螺旋钻孔适用于地下水位以上的施工。所用的螺旋钻孔机包括长螺
13、旋钻孔机(连续排土，次完成钻进深度)、短螺旋钻孔机(周期性钻进、排土)和螺旋钻扩机(施工扩底桩)。 长螺旋钻孔机由钻架和钻具等组成。见钻具由电动机、立式行星减速器、钻杆、钻头及稳杆器、导向圈等组成,长螺旋钻孔机,2、振动沉桩成孔机,1、振动锤2、减振弹簧3、加料口4、桩管5、活瓣桩尖6、上料斗,振动沉桩成孔工艺,3、潜水工程钻孔机,建筑机械部分总复习,1、试例举20种以上建筑机械，并能准确说出名称及其主要用途？2、起重机的组成及起重机的分类方法？3、简述QTZ40D型塔式起重机的架设过程？4、简述塔式起重机的（液压式）自升过程？5、常用的土方机械有哪些？并简述各自的主要结构特点和作业过程？6、简述蛙式打夯机的基本工作原理？p1757、钢筋加工的生产程序是怎样的？8、钢筋的冷拉和冷拔的作用及其区别？p176,9、混凝土搅拌机有哪些类型？自落式和强制式搅拌机的工作原理？各自适于搅拌哪类混凝土？P18818910、搅拌输送车的工作方式有哪些？并分别说明各自的适应的情况？P19911、混凝土振动器有哪些？分别说明其功用及工作原理。P20012、常用桩锤有哪些？并简述各自的功用及工作特点。13、学会识别典型的混凝土机械、土方机械和起重机械的标识含义。14、试述建筑机械在我国建筑行业中的地位和作用，并结合我国国情谈谈你对我国建筑机械目前存在的问题以及未来的发展有何意见和建议？,
