液压静力压桩箱设计

液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463） 生 毕 业 设 计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）题 目： 液压静力压桩箱设计学生姓名： 学 号：专业班级：指导教师：压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）.论 .引言 .液压静力压桩机的发展现状 .液压静力压桩机压桩系统的研究与发展现状 .桩机构的 受 力 分析 .夹桩机构的工作原理 .夹桩机构的 几何特征 .夹桩机构的 受 力 分析 .用之前 .用之后 .夹桩液压系统对桩受力的影响及解决措施 . 压静力压桩机悬臂强度分析 计算 .液 压静 力压 桩机 基本 结构 .悬臂受力分析及强度校核 .建立实体模型 .悬臂 机身材料和注意事项 .身材料 . 章 液压缸的计算及选用 .液 压缸 的计 算 .液压缸的选用 . 章 压桩 箱实体建模 .普 通对 顶式 夹持 机构 夹桩 原理 .夹持机构夹桩钳口实体建模 .压桩箱实体建模 . .需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）. .需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463） 平稳 、 安静地将预制桩快速压入地基的一种新型桩工机械 。 与其它桩工机械相比 ， 液压静力压桩机具有无振动 、 无噪音 、无污染 、 安全 、 快速 、 经济等特点 ， 其使用日益广泛 。 为了便于对液压静力压桩机进行设计和加快压桩进度，减少压桩过程中夹桩机构的应力、变形和静压预制桩的损伤 ， 提高 压 桩 质 量 ， 论 文 对 液 压 静 力 压 桩 机 压 桩 系 统 的 夹 桩 机 构 及 其 夹 桩 箱 体 进 行 了 理 论 分析。完成的主要工作如下 :1、 论 述 液 压 静 力 压 桩 机 的 结 构 、 工 作 原 理 和 特 点 ， 论 述 液 压 静 力 压 桩 机 压 桩 系 统国内外研究现状与存在的问题和发展趋势，阐述了课题研究的意义。 2、 建 立 液 压 静 力 压 桩 机 夹 桩 机 构 的 实 体 模 型 ， 设 置 了 模 型 中 的 主 要 参 数 ， 并 转 换成相对应的平面图。 总之 ， 对液压静力压桩机压桩系统的夹桩机构及其夹桩箱体进行了分析 ， 计算及实体建模。 关键词 :液压静力压桩机，夹桩机构，压桩系统需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）im e, K 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）1第一章 土木工程施工过程中 ， 首先要进行的是基础施工 。 桩基础是一种广泛应用的深基础形式 ， 主要应用在深厚的软土层 、 土质不均匀以及存在振动荷载的场地上修建各种建筑物的场合 ， 特别应用在建造高层建筑 、 重型厂房和具有特殊要求的 建 筑 物 的 场 合 1。 桩 的 种 类 及 其 施 工 方 法 因 上 部 建 筑 物 或 载 荷 情 况 不 同 而 多种多样 。 桩工机械是用于各种桩基础 、 地基改良加固 、 地下挡土连续墙 、 地下防渗连续墙施工及其它特殊地基基础等工程施工的机械设备 ， 其作用是将各种桩埋入土中 ， 以提高基础的承载能力 。 其中 ， 将预制桩完全依靠静载平稳 、 安静地压入软弱地基 ， 是一种新型的桩基础施工方法 静压法施工 。 其施工方法主要有以下几种 2:1)压桩机施工法 ;2)锚杆静压施工法 ;3)利用结构物自重提供反力的千斤顶压入施工法 ;4)压桩架滑轮压入施工法。由 于 静 压 桩 具 有 的 诸 多 优 点 ， 己 被 广 泛 地 应 用 于 桩 基 工 程 中 ;静 力 压 桩 机 是实 施 压 桩 机 施 工 法 的 工 程 施 工 设 备 ， 特 别 适 合 在 软 弱 地 基 上 施 工 3。 液 压 静 压桩法是我国桩基础施工的一种特有方法，它完全依靠液压静载将预制桩平稳 、 安静地压入地基 ， 在国内得到迅速广应用 ， 并成为一种具有鲜明特色的主要桩基础施工法 。 液压静力压桩机是实施该液压静压法的一种关键设备 ， 下面就液压静压桩的施工机械一液压静力压桩机进行概述。 保意识的增强，对生活居住条件的日益改进 ， 为使城市免受废气 、 粉尘和噪音的污染 ， 很多城市建设己对冲击式打桩施工方法提出了各种限制 ， 如只准白天施工等 4。 甚至为了达到这一目的 ， 而放弃以简单 、可靠 、 廉价的桩基础作为建筑物的基础 。 液压静力压桩机的出现和发展就很好地解决了这个问题 ， 它是一种大型现代建筑机械 ， 是一种利用高压油产生强大的静压力 ， 平稳 、 安静地将预制桩快速地压入地基的一种新型的桩工机械 。 全液压静液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）2力压桩机的出现是由于人们对居住环境日益重视的必然结果 。从 压 桩 机 发 展 历 程 来 看 ， 压 桩 机 施 工 法 的 静 力 压 桩 机 有 机 械 式 压 桩 机 (绳 索式压桩机 )和液压式压桩机两种 。 机械式压桩机用机械方式传递力来压桩或拔桩 ，液压式压桩机使液压缸产生的静压力来压桩或拔桩。其 中 液 压 式 压 桩 机 按 其 压 桩 的 部 位 分 为 “抱 压 式 (从 侧 面 夹 持 桩 身 压 桩 )”(如图 1 “顶压式 (从桩顶部压桩 )”(如图 1种 ， 并开发出了抱压式连续压桩机(如 图 1 抱压顶压联合式压桩机 (如 图 1抱压振动联合式压桩机等压桩机 。抱压式液压静力压桩机压桩过程是通过夹桩机构 “抱 ”住桩身侧面 ， 由此产生摩擦力来实现压桩的 。 而顶压式液压静力压桩机则是从预制桩的顶端施压 ， 将预制桩压入地基中。由于施压传力方式不同，这两种压桩机图 1式 压桩 机 图 1式 压桩 机液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）3图 1 式连 续压 桩机 图 1 顶压 联合 式压 桩机结构形式 、 性能特点 、 使用范围也有显著不同 。 其核心是液压系统的设计方法及其配置 ， 它直接影响压桩机整机的技术性能及节能效果 。 而压桩机构是压桩机的主要工作装置，是压桩机的关键技术，直接影响压桩机的压桩能力和成桩质量 。其中 ， 抱压式压桩机主要由压桩系统和吊桩系统组成 ， 而顶压式压桩机主要由压桩系统和桩帽组成 。 顶压式压桩机除压桩机构中没有夹桩机构外 ， 一般不带起重机，但增加了一套卷扬吊桩系统。常规的顶压式压桩机由于其结构及工作特点 ，工作重心较高 、 安全性较差 ， 并且存在压桩力较小 、 压入桩的垂直度保障能力差等问题 ， 因而其应用受到限制 。 按其功能的不同抱压式液压静力压桩机可分为通型液压静力压桩机和多功能液压静力压桩机 (特别是可压边桩、角桩以及薄壁管桩的功能 )按压桩机构的布置位置不同可分为中置式液压压桩机和前置式液压压桩机 ;由于抱压式压桩机比顶压式压桩机结构紧凑、操作简便、移动平稳、转场方便 ， 施工效率高 ， 所以尽管压桩机最早从 “ 顶压式 ” 开始发展 ， “ 抱压式 ” 压桩机仍然占主导地位 。振动压桩机在静力压桩机夹桩机构上加装激振装置 ， 并对原有结构作适当调整 ， 将激振装置与静力压桩机整合为一体 ， 继承了静力压桩机和振动锤的施工优势 ， 既可单独静力压桩和振动压桩 ， 同时也能组合使用振压施工 ， 利用静压力和波动效应相结合的方式 ， 提供了便捷有效的施工模式 。 本文所述液压静力压桩机是抱压式液压静力压桩机。 6是利用高压油产生的强大静压力，平稳、安静地将预制桩快速压入地基的一种新型桩工机械 ， 已广泛用于我国许多城市 ， 特别是沿海城市 建 设 和 旧 城 改 造 的 桩 基 施 工 。 它 的 工 作 特 性 是 应 用 液 压 传 动 技 术 提 供 的 液 压力 ， 通过液压缸将桩段逐渐压入土层中 ， 可压预制混凝土方桩 ， 若改变夹桩机构形式，可压圆桩、钢桩等。 液压静力压桩机的压桩工作机理 :静压预制桩主要用于软土地基，当预制桩在垂直静压力作用下压入土中时 ， 桩周围土体发生急速而激烈的挤压 ， 土中孔隙水压力急剧上升 ， 土的抗剪强度大大降低 ， 这时桩身很容易往下压 ， 压桩的阻力液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）4主要来自桩尖向下穿透土体时直接冲剪桩端土体的阻力 ， 压桩阻力并不一定随桩的入土深度的增加而累计增大 ， 而是随着桩尖处土体的软硬程度等因素 ， 即随着桩尖处土体的抗冲剪阻力大小而波动 ， 这说明此时桩侧摩擦阻力非常小 ， 但这是一种暂时的现象 。 一旦压桩终止 ， 随着时间的推移 ， 桩周土体中孔隙水压力逐渐消散 ， 土体发生固结 ， 土的抗剪强度也可随桩侧摩擦力逐渐恢复和提高 ， 从而使静压预制桩获得较大的承载力 ， 在某些土体固结系数较高的软弱地基 ， 静压预制桩获得单桩极限承载力可比最终压桩力高出二、三倍。 液压静力压桩机静压预制桩的施工 ， 采用分段压入 、 逐段接长的方法 。 压桩过程为 。 测量定位、压桩机就位、吊桩、喂桩、桩身对中调直、压桩、接桩 、 再压桩、送桩、终止压桩、截 (接 )桩头等。液压静力压桩机的结构如图 1括边桩器、主驾驶室、压桩台 、 夹桩机构 、 起重机 、 升降机械 、 辅助配重梁 、 横移回转机构 、 纵移机构等 。 以下介绍液压静力压桩机的主要部分 。(1)液压静力压桩机的行走装置 液压静力压桩机的行走装置是由横移回转机构 、 纵移机构组成 。 液压静力压桩机行走及对桩位的转向是依靠行走机构及升降机构在平面内作前后 、 上下移动来实现 。 当机身被升降液压缸顶升 ， 横移机构 (横向履船 )离地 ， 操作纵向行走液压方向阀 ， 伸缩纵向行走液压缸 ， 推拉纵向行走台车 ， 即可实现液压静力压桩机纵向行走移动 。 当操纵升降液压缸液压方向阀 ， 收缩升降液压缸活塞 ， 纵移机构(纵向履船 )离地 ， 横移机构 (横向履船 )着地 ， 操纵横向行走液压方向阀 ， 伸缩横向行走液压缸，推拉横向行走台车，即可实现液压静力压桩机左右行走移动 。 若要机身转向 ， 只要在操作液压静力压桩机左右行走时 ， 使前后两横向行走方向相反，即可实现机身转向。液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）51一 边桩 器 ， 2一 主驾 驶室 ， 3一 压桩 台 ， 4一 夹桩 机构 ， 5机 ， 6一 升降 液压缸 ， 7_辅 助配 重梁 ， 8_横 移回 转机 构， 9一 纵移 机构图 1静 力压 桩机 整体 结构 示意 简图(2)液压静力压桩机的夹桩机构及压桩机构液压静力压桩机夹桩靠液压缸驱动的夹桩器进行 ， 国内现有的液压静力压桩机的夹桩器有如下几种型式 :一种是由相互独立的 4个夹头板组成，分设在压桩机的主立架的 4根槽钢导轨上 ， 每一个夹头板各与一组使其水平方向位移和垂直方 向 位 移 的 液 压 缸 装 置 相 连 ， 压 桩 时 ， 4个 夹 头 板 从 4个 方 向 将 桩 柱 夹 紧 ;另 一种夹桩器，它的特点是通过增力杠杆使夹紧力增大 ;还有一种是根据楔形增力的机械原理而设计出的滑块式液压夹桩器 7。压桩时 ， 压桩机利用自身的工作起重机将预制桩吊起 ， 对准夹桩箱体夹桩部位 ， 操纵夹桩液压缸方向阀 ， 夹桩液压缸将桩夹紧 ， 对正桩位 ， 调整桩身垂直度 。再操纵压桩液压缸方向阀 ， 压桩液压缸向下伸出 ， 把预制桩压入土中 。 当一个行程完毕后 ， 即可操纵夹桩液压缸方向阀使夹桩液压缸松夹回程 ， 松开钳口 ， 再操液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）6纵压桩液压缸方向阀 ， 压桩液压缸向上回程 ， 提升夹桩箱体至最高点 。 然后再夹紧预制桩 、 就可持续压桩 。 重复上述动作 ， 即可实现将预制桩压入至所需要的深度 。 同时在压入过程中 ， 可利用油压表读出当时的压力值 ， 即可换算出各种地质土层的穿透阻力。 (3)液压静力压桩机的液压系统液 压 静 力 压 桩 机 液 压 系 统 设 计 方 法 的 选 择 对 于 其 设 计 的 合 理 性 是 至 关 重 要的 。 根据负载变化情况和对元件的工作要求不同 ， 液压控制系统的设计方法可分为恒功率设计、恒流量设计和恒压力设计。 由于液压静力压桩机的工作特殊性 ， 目前 ， 实际应用于静力压桩液压系统设计的方法主要有两种 ， 一种是恒流量设计法 ， 其代表机型主要有国产 力 压 桩 机 和 日 本 桩 机 ; 液 压 静 力 压 桩 机 是 20世 纪 70年 代 在 我 国 兴起的一种桩基础施工新机械，它采用液压静力将预制桩分段压入土中。压桩时 ，反作用力由配重和部分机器自重平衡。液压静力压桩机是具有我国特色的桩基施工机械，其行走、转向、升降 、 起吊、夹持、压桩等工作全部用液压驱动。 另一种是采用的准恒功率设计法 ， 以此来解决以往压桩机功率利用率较低这一问题，其代表机型有国产 谓恒流量设计就是使液压动力源的输出流量保持恒定的一种设计方法 。 在实际的液压静力压桩机液压系统中 ， 在保持系统输出流量不变的条件下 ， 以设计要 求 的 最 大 压 桩 速 度 所 需 的 流 量 和 最 大 压 桩 力 时 所 产 生 系 统 油 压 作 为 压 桩 机 压桩系统功率的设计依据。很显然，该压桩系统相对简单，但采用这种设计方法 ，要想形成大吨位的压桩机 ， 往往是通过增大压液压缸面积来实现 ， 即采用多个大压桩液压缸同时供油压桩 ， 这样势必会造成速度放慢 ， 使得压桩速度和较大压桩力 无 法 同 时 兼 顾 ， 不 适 应 目 前 对 施 工 速 度 要 快 和 桩 机 大 吨 位 这 一 发 展 趋 势 的 要求。准恒功率设计方法是采用主压桩液压缸先工作的方案 ， 一方面可提高低阻力阶段的工作油压，减少与高阻力阶段油压的差别 ;另一方面额定流量相同时，由于油压面积减少，占压桩过程绝大部分的低阻力阶段的压桩速度可显著提高 。 而最后让副压桩液压缸参与压桩 (此时的压桩过程称为加力压桩 )， 增大压桩液压缸液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）7的油压面积，从而大幅度增加了压桩力。另外，采用恒功率变流量泵配合主 、 副压桩液压缸 ， 同样可达到准恒功率压桩的目的 ， 而且在高阻力阶段的恒功率特性更好。 准恒功率设计具有以下优点 : 由于采用两对压桩液压缸，可以减少液压缸的规格或降低额定油压，对大型桩机的开发非常有利 ; 另外，与传统设计方法相比具有明显的优点 ， 传统设计不论在低阻力阶段还是在高阻力阶段 ， 其功率利用率都很低 ， 而且在高阻力阶段多余的功率都以油液发热的形式消耗掉 ， 而准恒功 率 设 计 开 发 的 压 桩 机 在 整 个 压 桩 过 程 中 的 率 利 用 率 都 很 高 ， 接 近 于 1; 即 使在压桩机功率很小的条件下 ， 它比传统设计的压桩速度高 (压桩力相同时 )、 压桩力大 (压桩速度相同 )。8:(1)在施工中具有无振动、无噪音、无污染等特点，是实施城市环境保护法的一种理想的文明桩工机械。在城市居民区、学校教育区、医院疗养区、宾馆 、科研楼、精密车间等区域施工均具有独特的适应性和优越性。 (2)压桩机采用夹桩机构。夹桩可靠，能保证桩身施工的垂直度，结构先进合理 、 不易损坏桩身 ， 能确保桩的施工质量 。 由于采用夹持压桩 ， 故每节桩段的施工长度可以不受限制。 (3)静压桩的施工应力比打入桩小 。 可降低预制桩的制作成本或适当提高混凝土桩身承载力 ;:用于液压静力压桩机的混凝土强度 ， 一般能达到起模 、 吊运要求即可 ， 故比锤击桩节省钢材和降低混凝土标号 ， 且可消除因锤击而造成的桩头破损和桩身断裂 ， ，从而降低了工程成本。经统计，压桩与打桩相比可节约钢 材47%，节约水泥 12%。(4)静压桩可避免锤击灌注桩不便调换桩管长度等不利因素，还可避免灌注桩施工时一般容易发生的混凝土缩颈蜂窝又断桩的缺陷 。 压桩所引起的桩周土体隆起和水平位移比打桩要小 ， 也就表明压桩对土体结构的破坏程度和破坏范围比打桩小得多，适宜于危房、岸边等地区内施工。 (5)由于压桩机的工作高度不高，重心低，所以压桩机的施工操作和保养较液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）8为方便，并可避免高空作业中的不安全因素。压桩机作业人员少，劳动强度低 ，施工文明，整机的拆卸、运输、装配十分方便。 (6)静压桩适用于岩溶地区施工 ， 而打入式预制桩不适用于岩溶地区 ;静压桩的送桩深度比打入桩要深且送桩后桩身质量较可靠 ， 因此尤其适用于多层地下室的高层建筑 ;配桩容易 ， 施工桩长不受施工机械的限制 ;静压桩的桩端持力层可取中密一密实的砂性土 、 硬塑 坚硬的粘性土 、 全风化岩层及强化岩层 ， 比灌注桩 、人工挖孔桩的持力层浅 ， 因此工程费用比这些桩低 ;压桩力 4000 5 的 中 密 密 实 砂 层 ;旧 式 的 压 桩 机 要 求 桩 中 心 到 旧 建 筑 物 的 间 距 大于 现在的前置式液 压压桩机的压边桩装置则几乎可靠着旧建筑物的墙旁进行压桩作业，大大提高压桩机的适应性。 (7)液压静力压桩机的压桩力能自动记录和显示，成桩质量和桩的承载力比较有保证 ;施工速度快 、 工效高 、 工期短 ， 正常情况下 ， 每台班可完成 8场地整洁，自动化程度高。 (8)压桩机系列有不同的吨位，具有对桩基础施工较大范围的适应能力 .。由于液压静力压桩机所具有的压桩质量好 、 速度快 、 造价低和无环境污染的优点 ， 再加上有些城市打桩施工受到严格的限制 ， 采用静压桩施工的工程在大幅度上升，因此静压桩法的应用前景非常广泛。 压施工法在我国始于 20世纪 80年代后期，其机理是 :借助专用设备，利用专用机架自重和配重或者结构物自重 ， 通过压梁 、 压柱 、 夹持器等构件将整个桩架自重和配重或构件的反力施加在桩顶或桩身上 ， 桩在自重和静压力的作用下逐渐被压入地基中 。 静压预制桩的施工 ， 一般情况下都采用分段压入 、 逐段接长的方法 。 随着工程建设的大规模发展 ， 人们对桩基施工的要求也越来越高 。 特别是 20世纪 80年代中后期，其中由于城市环境保护的需要，噪声低、污染少 、 振动小的施工方法越来越引起人们的重视 。 由于建筑机械生产厂家的努力 ， 压桩机已实现系列化 ， 既可以压预制方桩 ， 也可以压预应力管桩 。 鉴于此 ， 国内建筑行业对静力压桩法施工产生了浓厚的兴趣 。 在 20世纪 90年代初期 ， 开始大力推广使用静压施工法。液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）9纵观液压静力压桩机的发展过程，大致可将其分为两个阶段 :第一阶段，从上世纪 70年代后期到 90年代中期 ， 国内先后研制了几种压桩机 ， 并逐步形成系列产品进入市场 。 其中具有代表性的两个系列产品是武汉市建筑工程机械厂生产的 液 压 静 力 压 桩 机 和 利 用 中 南 大 学 (原 中 南 工 业 大 学 )智 能 机 械 研 究 所的专利技术生产的 在这个阶段主要解决了这种压桩机的设计理论基础 、 动力配置和系统设计问题 ， 满足了静压桩的基本功能 。 但就整体来说 ， 其主要特征是压桩机压桩力不大 ， 实际使用的最大压桩力不足 4000 大 部 分 的 压 桩 力 为 1600 能 单 一 ， 主 要 应 用 于 施 工 现 场 预 制 的 截 面尺寸为 (300(400钢筋混凝土方桩 (实心件 )的正常中位压桩，单桩设计承载力标准值在 1400预应力管桩和高强度预应力管桩主要是通过锤击设备如柴油锤等进行打入施工。 进 入 20世 纪 90年 代 中 期 以 后 ， 液 压 静 力 压 桩 机 进 入 第 二 发 展 阶 段 。 由 于1994年底在珠海利用液压静力压桩机将直径 500的预应力管桩压入强风化岩获得成功，实现了静压施工技术的历史性突破，从此拓宽了静压桩的应用范围 ， 也使预应力管桩在城市和居民住宅区内的应用找到了一条新路子 。 一方面 ， 实现了静压桩的单桩承载力向大吨位方向的快速发展 ， 与此同时 ， 市场对大吨位桩机的需求不断增大，而且要求越来越强烈 ;另一方面，由于施工范围的不断扩大，对压桩机功能的要求也日益增多，出现了工程施工中许多必须解决的实际问题 。 这个阶段的压桩机品种显著增加 ， 系列化不断完善 ， 生产厂家也急剧增多 ， 至今在全国约有 30个制造厂。其中湖南山河智能机械股份有限公司的生产能力最大，己 形 成 压 桩 力 为 800 整 的 产 品 系 列 ， 生 产 的 最 大 吨 位 机 型 为品远销香港、越南、缅甸等国家和地区。液压静力压桩机与其它建筑机械类似 ， 虽已实现了系列化 ， 但其操作仍然停留在凭经验、手工操作为主的施工方式，劳动生产率无法进一步提高 (虽然同其它打桩机相比己有了巨大的进步 )。桩机的行走、横移、调平、吊桩、夹桩、压桩 ;桩机的拆卸、安装等基本上都需要手工操作。因此，就整体而言，目前压桩机的自动化程度较低，操作人员的劳动程度较大。 静压桩在国外的应用规模虽不及中国 ， 但应用历史较长 。 在日本 ， 有些公司液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）10使用静力桩法已近三十年 ， 日本有一种液压静力压桩机是利用己施工桩提供反力来施压后面的桩，多用在海岸工程中 。 桩 系 统 是 液 压 静 力 压 桩 机 的 重 要 组 成 部 分 ， 是 液 压 静 力 压 桩 机 的 关 键 部件 。 压桩系由压桩机构 、 夹桩机构 、 压桩液压系统和夹桩液压系统等组成 。 夹桩机构是液压静力压桩机压桩系统的重要部件之一 ;夹桩箱体是夹桩机构的重要部件之一。 随着静压桩施工技术的发展以及人们环保意识的进一步加强 ， 液压静力压桩机的应用将获得广泛的推广 。 液压静力压桩机压桩系统也在不断发展 ， 其发展趋势可归纳如下 ：(1)准恒功率技术 根据实际压桩过程低阻力阶段时间较长而且要求有较高的压桩速度 、 高阻力阶段速度较低且要求有较高的压桩力 (对应为高压桩油压 )的特点和要求 ， 利用变量泵或恒功率泵低压大流量 、 高压小流量的变量特性 ， 使压桩过程两个阶段的功率消耗基本一致 ， 从而达到压桩过程的准恒功率匹配 。 压桩系统利用两对压桩液压缸先后参与压桩 ， 即低阻力阶段由一对桩液压缸进行压桩 ， 适应低阻力高速度的 要 求 ;到 了 高 阻 力 阶 段 另 一 对 压 桩 液 压 缸 同 时 参 与 压 桩 (此 时 的 压 桩 过 程 称 为加力压桩 )， 以适应低速度高压桩力的要求 。 压桩系统分阶段接近于恒功率运转 ，解 决 了 传 统 液 压 静 力 压 桩 机 功 率 利 用 率 低 、 液 压 系 统 可 靠 性 及 使 用 寿 命 差 的 问题 。(2)多点均压式夹桩技术 在圆周方向均布的若干个夹桩液压缸分上下两层轴向布置 ， 分别通过与之相连的锥形块驱动对应的钳口同时向中心收缩 ， 对桩进行夹持 。 由于锥面的增力作用 ， 多瓣钳口从多个方向可靠地夹紧预制桩 。 钳口的分布数量可以根据实际需要任意确定，以适应管桩的不规则性。 由于锲形块的自锁作用 ， 避免了普通型夹桩机构因夹持液压缸及系统元件的泄漏可能引起的夹桩打滑甚至座机现象的发生，提高了夹桩机构的安全可靠性 。尽管其结构较复杂 ， 但具有定心效果好 、 桩周夹持均匀 、 安全可靠的特点 ， 有效液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）1地解决了夹桩时桩身破损以及大吨位压桩打滑的难题 ， 即使用于薄壁管桩或压桩力超过 700，也不会发生桩破损的情况。(3)异型桩夹持装置的开发 特别是与钢板桩 、 工字钢桩 、 锥形桩等相适应的夹桩机构的开发 。 湖南山河智能机械股份有限公司以中南大学为技术依托 ， 针对上述问题 ， 开发生产了高性能液压静力压桩机，并获得了 2003年国家科技进步二等奖。该机的准恒功率设计 理 沦 及 其 实 施 方 案 和 “ 多 点 均 压 式 管 桩 夹 桩 技 术 ” 二 项 核 心 技 术 获 得 了 国 家专利，是目前静力压桩机在工程施工中既能实现高效节能，又可解决实际问题 、提高施工质量的最实用技术。 本设计是液压静力压桩箱的设计。液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）12第二章 2通对顶式 夹桩机构的结构，其工作原理为 :夹桩液压缸活塞杆伸出时 ， 带动与它连接在一起的锥形楔块沿轴向推进 ， 锥形楔块的内锥面迫使多瓣结构的钳口同时作径向运动 ， 使复位弹簧压缩并向中心收缩 ， 使多瓣钳口从多个方向可靠地夹紧静压预制桩 。 夹桩液压缸活塞杆缩回时 ， 锥形楔块的内锥面离开多瓣钳口的外锥面 ， 多瓣结构的钳口在复位弹簧的作用下复位 ， 内径增大 ， 便于夹桩机构的上移和静压预制桩的放入 。 压桩时 ， 压桩液压缸产生的压桩力通过夹桩箱体作用在夹桩钳口上 ， 以整机的重量作为反力 ， 预制桩在压桩力和夹桩摩擦力作用下克服土壤的阻力而被压入土壤里。液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）13图 2对 顶式 夹 桩机 构 原 述是夹桩机构在理想状态下的工作情况 ， 根据图一的结构特点 ， 进一步分析夹桩力 ， 压桩力和重力之间的关系可知 ， 夹桩机构既要保证工作过程中桩和钳口均不受损坏 ， 又要保证每个桩与重力方向的平行度 ， 则结构必须满足以下几何条件： 与重力 1之间的制度；口表面与桩表面吻合程度；液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）1相邻钳口夹桩面的制度；下两层固定钳口的夹桩面必须在同一面；9，则当夹桩液压缸将桩夹牢后，钳口横截面受力如图图 2 2=K*H*A 钳口与桩有效接触面积H 钳口与桩贴合面的总高B 钳口与桩贴合面的总宽K 接触系数根 据 夹 桩 系 统 力 作 用 原 理 ， 摩 擦 力 与 正 压 力 的 关 系 及 材 料 力 学 中 应 力 的 求法，可得：液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）15式中： 只夹桩不压桩时钳口表面压应力夹桩液压缸单缸作用力整机最大压桩力1n 夹桩液压缸布置层数U 钳口与桩的静摩擦系数（根据现场经验取 u=计时，根据预制桩的许用应力 ,利用安全系数法来校核钳口的受力，以此来检验钳口面积是否合理。 钳口和桩的受力发生了变化 ， 图图 2 2 钳 口 表 面 受 两 个 力 ， 一 个 是 夹 桩 液 压 缸 的 作 用 力 沿 ， 它 使得 桩对钳口表面产生均布作用力；另一个是夹桩箱传递给钳口的压桩力 它使得桩对钳口产生非均不作用力 ， 这个力在钳口底部最大 、 顶部最小 。 诺将钳口和桩视为理想刚体吗 ， 即接触面不存在塑性变形 ， 则可假设钳口沿 P(y)=k*Y+b(3)式（ 3）中， P(y)为钳口沿 k、 (y)的系数。以钳口顶部 立钳口受力平衡方程如下：液压静力压桩箱设计（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）16式（ 6）中 点的力臂； 据（ 4） -（ 6）式，可得钳口沿纵向受力分布函数为：不难看出，钳口底部 处受力 P(B)为：式 （ 9） 几十压桩力 钳口表面底部所受的力的增量 ， 称为附加正压力。 一）问题分析由于圆柱是空心的 ， 其抗挤压和抗剪切能力比较差 ， 夹桩力可能使桩产生裂纹进而破裂。图 2 2需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）（ 需要 图纸 及其 他附 件请 与我 联系 Q： 876463）17图中 ， 钳口 即由液压缸驱动 ） ， 夹桩基准 ） ， 假设 入口最近 。 由于管道压力损失的影响 ， 最 大 ， 最 小 。 在 将 桩 家 主 之 前 桩 向 前 推 了 一 定的距离 。 然后 ， 在背压作用下 ， 桩继续在运动速度各异的四个方向的钳口之间被挤压而错位 ， 直到夹桩压力达到最大 。 此时圆柱的中心线偏离了固定钳口的夹桩基准线 ， 也即是四个方向的钳口