[发明专利]基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤及沉桩方法

权利要求书

1.一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：其包括质量块、刚度调节装置、激振锤、第一螺旋弹簧；所述刚度调节装置包括磁致变刚度块、导线、整流电路和电源，导线绕在磁致变刚度块外侧，电源、整流电路和导线依次连接；当导线中的电流改变时磁致变刚度块受到的磁场强度改变，且此时磁致变刚度块等效刚度也随之改变；所述质量块、磁致变刚度块、激振锤、第一螺旋弹簧从上至下依次连接；所述磁致变刚度块配有磁致变刚度块失效监测装置，所述磁致变刚度块失效监测装置包括半导体板、监测电源、电压计，所述半导体板水平放置且其上表面与磁致变刚度块的下表面连接，磁致变刚度块和激振锤之间夹有半导体板，所述电压计与半导体板的上表面和下表面连接、且监测半导体板上表面和下表面的电压，所述监测电源与半导体板的侧面上的两个不同点连接；所述磁致变刚度块配有散热装置，所述质量块有沿竖向贯通孔，所述磁致变刚度块有沿竖向贯通孔，所述散热装置包括依次连接的冷却液箱、水泵和散热管，所述散热管一端和冷却液箱中的冷却液连接且另一端和水泵连接，所述散热管穿过质量块的贯通孔后贴在磁致变刚度块贯通孔的侧壁上进行散热；水泵驱动冷却液箱里的冷却液流入散热管后，再流回冷却液箱。

2.根据权利要求1所述的一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：所述激振锤由偏心质量块旋转产生激振力，偏心质量块选用电或用柴油机驱动旋转。

3.根据权利要求1所述的一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：所述散热管内布设有形状记忆合金丝，所述形状记忆合金丝为双程形状记忆效应，室温时为直线，加热时在直线中的转折点发生转折，转折点将形状记忆合金丝分为第一部分直线丝和第二部分直线丝，在室温时形状记忆合金丝呈直线状且贴在散热管内壁，所述第一部分直线丝与散热管内壁固定连接，第二部分直线丝与散热管内壁不固定连接，形状记忆合金丝起到搅拌冷却液的作用；当散热管温度升高时形状记忆合金丝在转折点发生转折，第二部分直线丝转至散热管中部，然后冷却液流经第二部分直线丝且将形状记忆合金丝进行降温，之后形状记忆合金丝又变为直线， 即第二部分直线丝又转折至散热管内壁，在这个过程中形状记忆合金丝由直线变为折线再变回直线，且这个过程可以自动重复进行，这样形状记忆合金丝起到搅拌冷却液的作用，即通过形状记忆合金丝的反复转折变形加快冷却液带走散热管的热量。

4.根据权利要求1所述的一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：所述的水泵为流速可调水泵，磁致变刚度块中的贯通孔内壁上贴有温度计。

5.根据权利要求1所述的一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：所述冷却液箱配有制冷装置，所述制冷装置包含依次连接的冷却机组、盐水泵和冷却管，所述冷却机组内含有盐水池且对盐水池中的盐水降温，所述冷却管的一端与盐水泵连接且另一端与盐水池连接，盐水池中的盐水由盐水泵驱动流入冷却管后回流至盐水池，所述冷却管插入冷却液箱的冷却液中。

6.根据权利要求5所述的一种基于变刚度起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：所述冷却管配有温差发电装置，所述温差发电装置包含温差发电单元、冷端热量传递板、热端热量传递板、正极导线、负极导线和蓄电池，所述温差发电单元嵌在冷却管侧壁上，所述温差发电单元包含依次连接的第一冷端导电板、P型半导体柱、热端导电板、N型半导体柱和第二冷端导电板，第一冷端导电板和正极导线连接，第二冷端导电板和负极导线连接，正极导线和负极导线都与蓄电池连接，所述热端热量传递板与热端导电板连接且与冷却液箱中的冷却液接触，所述冷端热量传递板与第一冷端导电板和第二冷端导电板连接且与冷却管中的盐水接触。