振动锤选型计算书(精制实操)

振动锤施打塑料桩设备选型计算1. 引言振动锤是一种用于施打塑料桩的设备，具有施工效率高、施工质量好的特点。

在进行振动锤施打塑料桩操作前，需要进行设备选型计算，以确保选用合适的振动锤设备。

本文将介绍振动锤施打塑料桩设备选型的计算方法和步骤。

2. 设备选型计算步骤2.1 确定施打塑料桩的技术要求在进行设备选型计算前，首先需要明确施打塑料桩的技术要求，包括桩长、桩直径、施打深度等。

2.2 计算桩的体积和单位重量根据塑料桩的尺寸参数，计算桩的体积和单位重量。

根据桩的体积和单位重量，结合施工现场的地质情况，确定合适的振动锤设备。

2.3 根据施打塑料桩的技术要求选择振动锤设备根据施打塑料桩的技术要求，结合振动锤设备的参数和性能参数，选择适合的振动锤设备。

关键考虑因素包括振动频率、振动力、振动幅度等。

2.4 确定振动锤的施打能力根据振动锤的技术参数和施打塑料桩的技术要求，计算振动锤的施打能力，包括最大施打力和最大施打力矩。

2.5 确定振动锤的匹配性通过对比振动锤的施打能力和施打塑料桩的技术要求，确定振动锤的匹配性。

确保振动锤的施打能力满足施打塑料桩的技术要求，并符合施工安全要求。

3. 示例计算以下是一个示例计算的步骤：3.1 技术要求施打塑料桩的技术要求如下：- 桩长：10米- 桩直径：400毫米- 施打深度：8米3.2 计算桩的体积和单位重量根据桩的尺寸参数，计算桩的体积和单位重量：- 桩体积= π * (桩直径/2)^2 * 桩长- 单位重量 = 桩体积 * 塑料桩的密度3.3 选择振动锤设备根据施打塑料桩的技术要求和振动锤设备的参数和性能参数，选择合适的振动锤设备。

考虑因素包括振动频率、振动力、振动幅度等。

3.4 计算振动锤的施打能力根据振动锤的技术参数和施打塑料桩的技术要求，计算振动锤的施打能力，包括最大施打力和最大施打力矩。

3.5 确定振动锤的匹配性比较振动锤的施打能力和施打塑料桩的技术要求，确定振动锤的匹配性。

振动锤施打岩石桩设备选型计算背景在岩石桩施工过程中，振动锤是一种常用的设备。

它通过振动的方式将岩石桩沉入土壤中，提高施工效率和质量。

然而，在选择振动锤设备时，需要综合考虑多个因素，包括振动频率、振动力和施打深度等。

目的本文旨在通过计算和分析，确定振动锤施打岩石桩的最佳设备选型，以提高施工效率和质量。

设备选型计算根据振动锤施打岩石桩的工作原理和施工要求，我们需要考虑以下几个关键参数：1. 振动频率（Hz）振动频率决定了振动锤在单位时间内施打的次数。

根据施工经验，合理的振动频率范围为50Hz至100Hz。

2. 振动力（kN）振动力是振动锤提供的振动力量，直接影响到岩石桩的施打深度和质量。

通常，振动力需要根据岩石桩的尺寸和土壤条件等因素进行计算。

3. 施打深度（m）施打深度是指振动锤将岩石桩沉入土壤中的深度。

施工中需要根据工程要求和土壤条件等因素确定合理的施打深度。

基于以上参数，我们可以进行设备选型计算。

具体步骤如下：1. 确定工程要求和土壤条件等因素。

2. 根据工程要求和土壤条件等因素，选择合适的振动频率范围。

3. 根据岩石桩的尺寸和土壤条件，计算所需的振动力。

4. 根据工程要求和土壤条件等因素，确定合理的施打深度。

5. 根据振动频率、振动力和施打深度等参数，选择适合的振动锤设备。

结论通过设备选型计算，我们可以确定振动锤施打岩石桩的最佳设备选型。

选型准确并合理地配置振动频率、振动力和施打深度等参数，可以提高施工效率和质量，降低施工成本，并确保工程的安全和可靠。

参考文献- 张三, 李四. 岩石桩施工技术手册. 北京: ___, 2018.- 王五, 赵六. 振动锤选型与使用指南. 上海: ___, 2019.。

第43卷第35期 山 西建筑 V d . 43 No . 352 0 1 7 牟 1 2 月 SHANXI ARCHITECTURE Dec . 2017• 79 •文章编号：1009-6825 (2017) 35-0079-02岩土施工中振动锤选型理论计算与实际应用徐斌尹章权朱俊霏(宁波易通建设有限公司，浙江宁波315800)摘要:对于护筒长度大于5 m 的钻孔灌注桩，需要使用振动锤埋设护筒。

以某LNG 储气罐基桩施工为例，提出了振动锤选型的 理论计算方法。

选型时需要注意振动锤的激振力大小，保证激振力大于埋设护筒时所受到的动侧阻力；可采用极限侧阻力标准值乘以降低率来计算动侧阻力。

上述结论可作为施工同行在振动锤选型时参考。

关键词:振动锤,激振力，动侧阻力，极限侧阻力标准值中图分类号:TU 470文献标识码:A1概述钻孔灌注桩因具有“显著提高单桩承载力，减少桩和承台数量，降低成本;使用灵活、受力明确、计算简洁”等优点，使钻孔灌注桩在跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐等建（构）筑物基 础中得到了广泛的应用，且桩直径、桩长越来越大。

钻孔灌注桩 成孔前需要在桩位处埋设护筒[1，2]，护筒有三个作用：1) 控制桩位、导正钻具；2) 防止成孔时孔壁坍塌；3) 作为施工中的测量基准。

护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端，护筒位置与垂直度 准确与否，对成孔、成桩质量都有重大影响。

当护筒埋深小于5 m 时，可采用挖埋法，即先在桩位处挖出比护筒外径大30 cm 的圆 坑，然后将护筒竖直向下压到要求深度，用黏土填实护筒与周围 土的间隙。

而跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐钻孔灌注 桩桩长远大于5 m ,护筒埋深一般大于5 m ,需要使用振动锤埋设 护筒。

目前施工中振动锤选型计算尚无规定，计算理论依据也尚不 充分。

本文介绍一种简便实用的方法并以某LNG 储蓄罐桩基工 程为案例介绍振动锤选型，可供同行们参考。

2振动锤组成及工作原理振动锤的组成见图1。

振动锤施打聚合物桩设备选型计算1. 引言振动锤是一种常用的施打聚合物桩的设备，它通过振动能将桩体与周围土壤分离，使桩体能更容易地施放入地中，并能以较少的阻力达到设计要求。

本文将介绍振动锤在施打聚合物桩时的选型计算方法。

2. 设备选型计算方法在选择振动锤时，需要考虑以下几个关键因素：2.1 桩体特性在计算振动锤的选型时，首先需要明确所施放的聚合物桩的特性，包括桩长、桩径、桩体材料强度、桩身几何形状等。

这些特性将直接影响振动锤的选型。

2.2 桩体的地基情况除了考虑桩体本身的特性外，还需要了解施工地区的地基情况。

地基的类型、土壤的密实程度和层厚度等因素将决定振动锤的选型和施工参数的确定。

2.3 设备参数振动锤的参数也是选型的重要考虑因素，包括振动力大小、频率、摆宽等。

这些参数需要根据施工要求和振动锤的技术指标进行匹配。

2.4 相关标准和规范在选型计算过程中，还需要参考相关的标准和规范，确保设备的选型符合安全和施工质量的要求。

3. 选型计算步骤3.1 基本数据收集收集所需的基本数据，包括聚合物桩的特性、地基情况和施工要求等。

3.2 参数计算根据收集到的数据，进行参数计算。

根据振动锤的特性和地基情况，计算出振动锤的选型参数，包括振动力、频率、摆宽等。

3.3 选型确认根据计算结果，选择符合要求的振动锤型号，并核对所选振动锤的技术指标是否符合标准和规范要求。

3.4 结果分析与优化对计算结果进行分析，评估设备选型的合理性，并根据实际情况进行必要的优化。

4. 结论本文介绍了振动锤施打聚合物桩设备选型计算的方法和步骤。

通过合理的选型计算，可以选择适合施工要求的振动锤设备，提高施打聚合物桩的效率和质量。

Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·93·2020年第22期作者简介：闫宁涛，男，工程师，研究方向为道路桥梁。

振冲下设长护筒的锤型选择计算及控制要点闫宁涛（中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东 日照 276826）摘 要：准鄂铁路壕赖河特大桥的水中筑岛桩基施工，采用振冲法下设长护筒的方式进行护壁成桩。

文章以上述工程为例，介绍了如何通过计算选择经济合理的振动锤锤型，以及施工中的控制要点，避免盲目选择造成设备二次进场，严格控制施工要点，达到省时、省事、不返工、严控施工成本的目的，以其中1个墩的地质情况进行示例计算选择锤型，通过过程控制，最终桩身完整性、砼强度、桩径均满足设计和规范要求。

关键词：振冲；长护筒；锤型选择计算；控制要点中图分类号：TU753 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0093-02桩基作为桥梁的主要承载结构是桥梁基础的常见形式，采用水中筑岛填筑时，填料与淤泥之间形成软弱层，加之筑岛不易碾压密实，在桩基施工中容易塌孔，造成成孔困难，易发生断桩，后期处理麻烦且成本较高，采用振冲法下设长护筒是有效解决此类问题的方法之一。

1 工程概况准鄂铁路壕赖河特大桥位于低中山丘陵区，局部地形起伏较大，桥梁自上而下地质情况为第四系全新统风积粉砂、细砂及第四系冲洪积粉土、粉质黏土、第三系上新统粉质黏土、下伏白垩系下统泥岩、砂岩、砾岩。

其中31～37号墩基础采用群桩上接承台结构形式，桩径1.25m ，桩长23～31m 不等，桩净间距2.45m 。

31～37号墩位于旧河道中一座水库内，施工进场时地表有少量水，水深约0.1～0.3m ，原设计基坑防护采用草袋围堰施工，后因村民蓄水养鱼、灌溉农田，周围被地表水覆盖，水深约1～3m ，村民拒绝排干水库内的水，与设计沟通后，经业主同意修改设计方案，增加水中筑岛，同时取消草袋围堰防护，调整为钢板桩围堰防护，为保证桩基成孔及成桩质量，在施工时加大钢护筒埋置深度，采用8m 钢护筒。

振动锤设备的性能研究及选择计算一、振动锤的总体工作原理通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动，从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动；这两个偏心轮旋转产生的离心力，在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消，而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加，并最终形成沉桩激振力。

二、常用振动锤的类型及具体参数根据振动锤能够达到的最高频率，分为低频（≤15Hz）、中频（15~25Hz）、高频（25~60Hz）、超高频（≥60Hz）。

根据所产生激振力的大小，分为小型、中型、大型、联动型。

目前国内常用的是中频，国外高频较多。

1、小型分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种，技术参数分别如下：2、中型分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种，技术参数分别如下：3、大型分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种，技术参数分别如下：4、联动型分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种，技术参数分别如下：5、夹具（X型、单、双型）三、振动沉（拔）桩的工作原理下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。

振动锤运行时，总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使桩体产生正弦波的垂直振动，强迫桩体的周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在桩体自身重量和振动锤重量的作用下，使桩体切入地层。

当振动停止，土壤逐渐恢复原状。

同样的作用原理，在施工中，通过起重机吊钩的吊力，也可将桩体拔出。

四、振动锤选型及国内外不同计算方法分析比较1、振动式沉桩适用的土质最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。

对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。

对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。

2、选择振动锤型所选的振动锤需要满足以下三个基本条件：2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T；2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R；2.3振动锤系统的工作振幅A。

1、振动设备选型原则（1）振动设备起振力＞桩土之间摩擦力；（2）设备重力、桩重力及摩擦阻力之和小于所选起吊设备起重力。

2、振动锤选型参数直径1000mm，壁厚12mm，长27m的钢管桩选型计算如下。

（1）振幅A0振动沉入钢管桩时，使桩发生振动的必要振幅A0，要大于桩接触上的瞬间全部弹性压力，必要振幅对地基的硬度比为：A0≥N/125+0.3=0.342cm其中N为相应土层的标贯击数，本次计算相应土层标贯击数为N=5.25。

（2）偏心力矩K及振动锤必要重力Q B的确定确定了必要振幅A0，便可求出振动锤的偏心力矩K。

Ｋ≥Ａ０（ＱＢ＋ＱＣ）式中：Q B为振动锤重力，QB＝1644√Ｋ；ＱＣ为钢管桩重力，钢管桩长２７ｍ时重76400N。

从而解得Ｋ＝366.7N•m,ＱＢ＝31483N。

（3）起振力P0的确定起振力必须大于土与钢管桩之间的动摩擦力T V，即：P0≥T V=μT式中：T V为动摩擦力；μ为动摩擦系数，与振动加速度η=P0 Q B+Q C =μTQ B+Q C有关；T为静摩擦力，按钢管桩单桩承载力的2倍取值，依据地质及桩入土深度计算单桩承载力为1946.8kN，计算得T=3893.6kN。

将T、Q B、ＱＣ代入η=μTQ B+QC得：η=36.1μ（a）又μ＝μmin+(1−μ)e−βη式中μmin为动摩擦力系数，取0.05；β为降低系数，钢管桩为0.52。

因此可得：μ=0.05+0.95e−0.52η (b)由式（a）和式（b）得出μ——η曲线，如图。

图中横坐标为η值，纵坐标为μ值。

图中交点即为解值，计算得：μ=0.1311，η=4.7325由此得到P0=η（Q B+Q C）=510.6kN3、振动锤的确定综上所述，所选液压振动锤必须满足以下条件：a．振幅A0≥N/125+0.3=0.342cm；b．偏心力矩K≥366.7N•m；c．振动锤必要质量Q B(包括夹桩器质量)≥3148.3kg；d．起振力P≥P0=510.6kN。

振动锤设备的性能研究及选择计算一、振动锤的总体工作原理通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动，从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动；这两个偏心轮旋转产生的离心力，在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消，而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加，并最终形成沉桩激振力。

二、常用振动锤的类型及具体参数根据振动锤能够达到的最高频率，分为低频（≤15Hz）、中频（15~25Hz）、高频（25~60Hz）、超高频（≥60Hz）。

根据所产生激振力的大小，分为小型、中型、大型、联动型。

目前国内常用的是中频，国外高频较多。

1、小型分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种，技术参数分别如下：2、中型分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种，技术参数分别如下：3、大型分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种，技术参数分别如下：4、联动型分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种，技术参数分别如下：5、夹具（X型、单、双型）三、振动沉（拔）桩的工作原理下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。

振动锤运行时，总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使桩体产生正弦波的垂直振动，强迫桩体的周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在桩体自身重量和振动锤重量的作用下，使桩体切入地层。

当振动停止，土壤逐渐恢复原状。

同样的作用原理，在施工中，通过起重机吊钩的吊力，也可将桩体拔出。

四、振动锤选型及国内外不同计算方法分析比较1、振动式沉桩适用的土质最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。

对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。

对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。

2、选择振动锤型所选的振动锤需要满足以下三个基本条件：2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T；2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R；2.3振动锤系统的工作振幅A。

大直径钢护筒振动锤选型及应用[摘要]：诸永高速温州段延伸工程第二合同段主桥桩基础采用φ2.8m的钻孔桩。

钢护筒直径为3.1m，长度为36m。

结合工程实例，重点介绍钢护筒的设计加工、振动锤的选型及钢护筒定位下沉技术。

[关健词]：大直径桩钢护筒振动锤定位1、工程概况诸永高速公路温州段第2合同路线起点位于瓯江大桥后江段与瓯江段交叉墩处（第38号墩），路线全长3584.205km。

主桥桥跨布置为（84+200+84）m=368m，主墩处主梁梁高设置为9m，跨中梁高为3.5m，采用三孔一联的钢混组合连续刚构桥，为降低主梁梁高，在主跨跨中设置80m长钢箱梁。

90#、91#主墩分别采用12根φ2.8m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计，桩长分别为88m和94m。

桥址位于楠溪江河口下游约1.5km的瓯江干流上，本河段为感潮河段（瓯江感潮河段总长78km），潮水属不规则半日型潮，最高潮位5.44m，最低潮位-2.43m，平均高潮位2.52m。

2、钢护筒设计2.1钢护筒作用钢护筒是钢板卷制而成的圆形桶状结构物，主要作用有以下几点：保护孔口，防止孔口范围内土层坍塌；确定桩（孔）位，作为钻孔的导向；隔离地表水免其流入孔内，并保持钻孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保持孔壁稳定；深水护筒还可作为浇注混凝土成桩的水中模板；永久性钢护筒还可以作为钻孔桩防腐蚀的屏障。

在适当条件下，还可以作为桩结构的一部分参于受力。

2.2钢护筒设计本项目桩基钢护筒设计为永久性钢护筒，参于受力。

以91#主墩为例，钢护筒设计底标高-28.87m，护筒顶标高取7.13m，钢护筒总长度36m，外径3.1m,壁厚2cm,单根重量54.662吨。

为避免钢护筒沉放时，钢护筒顶部及底口应力集中而导致局部屈曲，在其顶、底口增设长1m,厚2cm的加强钢套。

3、钢护筒加工3.1钢护筒制作钢护筒在工厂分节制作，用钢板卷制拼焊而成，制作长度为28m+8m，焊缝等级达到一级标准，焊缝保证整齐顺滑，焊缝金属与母材的过渡平顺，焊缝不得有裂纹、未熔合等缺陷。

振动锤的设计计算振动锤是20世纪末迅速发展起来的一种桩工机械，具有施工噪音低、可进行沉拔桩作业、施工范围广等特点；可进行钢管桩、全套管灌注桩、钢板桩、PHC 桩、异型桩、薄壁筒桩(外径800～2000mm ，壁厚100～250mm ，中心充满地基土，现浇灌注而形成的混凝土筒形桩体。

)等多种桩型施工。

它具有施工速度快、功能多、适应地质广、运输方便和环保等特点，已广泛应用于国内外工程建设的众多领域。

一、沉桩原理沉桩原理有强迫振动与土壤共振、强迫振动与土桩系统共振、强迫振动与桩体共振、振动冲击几种理论，它们分别是中频振动锤、高频振动锤、超高频振动锤、振动冲击锤的设计原理。

强迫振动与土桩系统共振理论可将振动锤、桩和土壤的系统简化为如下图所示的单自由度的振动系统。

以振动体静止时自然平衡位置为零点，列出振动体微分方程式：)sin(0max t F F φω+=系统的运动微分方程为cxx t F x M --+=.0m ax ..)(βφω (1)为激振力的初相位角---0φ M------参振质量c------土壤的弹性系数β------阻力系数Fmax-----最大激振力最大激振力2max ωr m F o ∑=每块偏心块的质量---0m偏心块的偏心距----r振器干扰力的角频率偏心块转动角速度即激---ω（1）式移项整理得)sin(m ax 0...　t F cx x x M φωβ+=++ 设时00=φ，上式表达为tf x x B x n ωωsin 2max 2...=++ (2)M B B 2/β=----阻尼系数Mcn n =----ωω率无阻尼系统的自振圆频Mr m MF o f ∑==2max max ω 单位质量最大激振力----max f(2)的解为)sin(.)sin cos (04)(221122222maxαωωωωωω+++=+--t t c t c r x B f n n Bt n (3)的相位差干扰力与振动位移之间-----0α式（3）的前项为齐次方程的通解，其物理特征是衰减振动，是系统对干扰力的瞬间响应，很快消失。