履带式多功能静力压桩机的设计研究

发布时间：2019-12-04 20:06

【摘要】：随着现代建筑科技的发展和环保法规的日益完善,作为一种无噪声、无振动、无污染的桩基础施工方式,静力压入法的使用范围越来越广泛,也越来越受到现代社会的认可,各种静力压桩机也陆续研发成功。目前常用的静力压桩机有履带式静力压桩机、步履式静力压桩机和附着式静力压桩机,它们都具有不方便转场和转位的问题,为了解决这个问题,提高压桩施工的效率,本文将上述静力压桩机相结合,设计一种履带式多功能静力压桩机。首先,在综合调查和分析现有静力压桩机的基础上,确定了履带式多功能静力压桩机的各项参数,并运用SolidWorks软件建立其三维模型。重点介绍了钢管桩、方桩、U型钢板桩和Z型钢板桩四种常用桩型所对应的植桩机构方案和履带底盘进行横向平移的过程。其次,以上海市土层条件为例计算将四种常用桩型压入到可持力层的最大压桩阻力和夹桩力,以此为依据对四种夹桩机构进行有限元分析,分析结果符合要求;分别在每种夹桩机构上取若干点探测夹桩时的应力分布情况,作为后续机构研究的改进依据。再次,进行履带式多功能静力压桩机的整机稳定性情况研究,计算各个典型工况的稳定角,结果显示都大于5°,说明该静力压桩机的稳定性满足要求。最后,针对不同的工况对底盘平台进行有限元分析,分析结果符合要求,并在此结果的基础上进行了结构疲劳分析,得到了损坏系数云图和生命周期云图,可以看出履带底盘与底盘平台接触边缘最容易出现疲劳损坏,但对其作用最大的状态只是横向平移过程中一个短暂过渡状态,可以忽略不计。
【图文】：

静力压桩机,履带式

图 1.1 履带式静力压桩机图 1.2 压桩控制装置生产这种履带式液压静力压桩设备的有 DAWSON、ABI、LIEBHERR、PVE、BAUER-RTG 等企业。这种无声压桩系统技术是在采用强大的液压夹桩控制装置夹住多个互锁钢板桩顶的基础上展开的。其压桩过程为：首先，需要符合压桩要求的 20～50t自重桩机，然后应用安装在立柱上的液压夹桩控制装置与桩的组合力，推压四根桩，直到桩机达到其安全载荷极限（通常达到几米深的贯入力）见图 1.3a；然后保持其它液压油缸最初的预负荷，左侧油缸施加垂直力到第一根板桩，其余的桩与岩土间产生的摩擦力一般会比一根桩的大，可以防止桩组里其余的桩被油缸反力拔出来，这样第一根桩被压入岩土中一个行程，见图 1.3b；接着液压夹桩控制装置下另三根桩中间的桩被液压油缸压下，这时的其它桩的反力比压第一根桩时还要大，见图 1.3c；之后，剩下两根桩同时压下。一组桩都压入岩土中，所有液压缸均全行程伸出，见图 1.3d；最后，利用固定在立柱上的链条或齿条等，通过固定在液压夹桩控制装置的链轮或齿轮，将所有油缸缩回，准备重复周期，见图 1.3e。这个简单的过程是相同的，不论油缸的总数。随着桩群完成沉入作业，下一组即可以定位，整个过程重复，见图 1.3f。拔桩时，板桩的提取可[26]

压桩,控制装置

图 1.1 履带式静力压桩机图 1.2 压桩控制装置生产这种履带式液压静力压桩设备的有 DAWSON、ABI、LIEBHERR、PVE、BAUER-RTG 等企业。这种无声压桩系统技术是在采用强大的液压夹桩控制装置夹住多个互锁钢板桩顶的基础上展开的。其压桩过程为：首先，需要符合压桩要求的 20～50t自重桩机，然后应用安装在立柱上的液压夹桩控制装置与桩的组合力，推压四根桩，直到桩机达到其安全载荷极限（通常达到几米深的贯入力）见图 1.3a；然后保持其它液压油缸最初的预负荷，左侧油缸施加垂直力到第一根板桩，其余的桩与岩土间产生的摩擦力一般会比一根桩的大，可以防止桩组里其余的桩被油缸反力拔出来，这样第一根桩被压入岩土中一个行程，见图 1.3b；接着液压夹桩控制装置下另三根桩中间的桩被液压油缸压下，这时的其它桩的反力比压第一根桩时还要大，见图 1.3c；之后，剩下两根桩同时压下。一组桩都压入岩土中，所有液压缸均全行程伸出，见图 1.3d；最后，利用固定在立柱上的链条或齿条等，，通过固定在液压夹桩控制装置的链轮或齿轮，将所有油缸缩回，准备重复周期，见图 1.3e。这个简单的过程是相同的，不论油缸的总数。随着桩群完成沉入作业，下一组即可以定位，整个过程重复，见图 1.3f。拔桩时，板桩的提取可[26]
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU67

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