振动锤工作原理

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1、振动锤工作原理振动锤是利用共振理论设计的。当桩的强迫振动频率与土壤颗粒的振频率一 致时，土壤颗粒产生共振，此时，土壤颗粒有最大的振幅，足够的振动速度和加 速度能迅速破坏桩和土壤间的粘合力，使桩身与土壤从压紧状态过渡到瞬间分离 状态，沉桩阻力尤其侧面阻力迅速减小，桩在自重作用下下沉。由于振动锤靠减 小桩与土壤间的摩擦力达到沉桩的目的，所以在桩和土壤间的摩擦力减小的情况 下，可以用稍大于桩和桩身的力即可将桩拔起。因此，振动锤不仅适合于沉桩， 而且适合于拔桩。沉桩、拔桩效率都很高。主要参数：振幅A、激振频率3、偏心力矩M,激震力F、参振重量Q、功率 N1. 振动功率N的确定。振动功率N的计算公式为：

2、N = KWf/9550（kw） 公式中，n为转速；K=1.25。2. 偏心力矩M的确定。振动锤偏心力矩越大克服硬质土层的能力越强，当已知振幅和参振总重量Q （桩体重量和振动锤重量）时，可以算出偏心力矩：M = QA（Nm）3. 激振频率3的确定。振动锤的激振频率与振动系统的固有频率密切相关，当 激振频率接近振动系统的固有频率时，振动沉桩达到最大效果。而振动系统的固 有频率不仅和振动锤参数有关，还与土壤的参数有关，不同地层土壤的自振频率 有着很大的差别。下面表格是根据经验得到的不同地层振动锤最佳频率范围。试 验证明，其他参数一定的情况下，增大振动频率可以使得饱和沙土的液化加速， 土壤阻力相应的

3、快速减少，比起提高振幅更能有效提高桩的运动加速度，从而使 沉桩效率得以显著提高，但激振频率提高过高会引起输出功率过大，所以确定激 振频率时还应综合考虑。激振频率参考最佳频率3/S100-20090-10070-7560-7050-60地层类型含饱和水的砂土塑性粘土及含砂粘土坚实粘土含砾石粘土含砂的砾石土4. 参振重量Q的确定。振动锤除了要有必要的振幅和加速度，还必须有一定的 参振重量以克服沉桩时的阻力，桩在土中的静阻力R与土层的贯入标准值N和 截面积S之间的关系为：r=4NS （KN）因此，桩在受到振动而使摩擦力显著降低时，桩就可以被沉入到与参振重量相等 的桩端阻力处，即 Q=4NS5. 激振

4、力F的确定。激振力F是反映振动锤综合能力的参数，激振力F必须大 于桩与土壤之间的静摩擦力f,在沉桩过程中会在激振力作用下急剧下降。有振动作用时桩与土壤之间的摩擦力用f表示，则:Ff = Mf(KN)式中，M为振动作用时摩擦力的降低系数，主要受振动加速度大小的支配。试验表明， 振动加速度超过10倍的重力加速度后，M的变化十分微小，M及f趋于定值。6. 振幅A的确定。振幅越大，桩的沉入速度越大。当振幅很小时，桩不会下沉， 只有振幅大于一定的值时，桩才可能下沉，这个数值称为起始振幅A0 ,随着振 幅加大，沉桩速度也加快，直到趋于一定的极限值Ac，所以振幅的范围是：A0 VAVAc。起始振幅A0可采用土壤的贯入标准值N，通过公式来计算：土壤的贯入标准值土壤种类N值很疏松的砂土0-4疏松的砂土4-10中等密度的砂土10-30密实的砂土30-50很密实的砂土50软粘土2-4中等硬度的粘土4-8硬粘土8-15很硬的粘土15-30非常硬的粘土30