[实用新型]高频大能量液压打桩锤

说明书

本实用新型公开了一种高频大能量液压打桩锤，包括液压泵和锤芯，液压缸包括相互间隔套装的内缸套和外缸套，在内缸套和外缸套之间形成进油通道；与活塞固定连接的活塞杆沿轴向穿过缸盖和静压支承套而支承于静压支承套上，在缸底上设置有缸体进油口和缸体回油口，缸体进油口与内缸套和外缸套之间的进油通道相连通，该进油通道又通过内缸套上的进油孔通向液压缸的有杆腔，缸体回油口与液压缸的无杆腔连通；液压泵的出油口并向连通至缸体进油口和第二插装阀的压力油口，第一插装阀的B油口连向缸体回油口；控制阀作为先导阀与二个插装阀构成方向控制回路。该液压打桩锤结构简单合理，对周围环境影响小，能实现高频次大能量打桩。

技术领域

本实用新型涉及一种用于建筑工程基础施工的桩工机械，尤其涉及一种具有大流量液压系统且能实现液压缸差动连接的液压打桩锤。

背景技术

桩基础是一种广泛应用于陆上和海上的建筑工程基础形式，尤其是随着我国工程建设的日益发展与进步，近年来我国海洋工程、填海造岛、海上风电、大型桥梁及陆上高层建筑等均取得了很大的进步，这些工程不仅工程系数非常高，而且桩基施工难度均变得越来越高，其基桩长度和直径也变得越来越大，这就要求用于将基桩贯入地层的桩工机械具有更高的打击能量和更高的打击频率。

现有的桩工机械主要有振动式、静压式和锤击式桩工机械。由于静压沉桩机需要巨大的压载配重，因而静压沉桩无法适用于大型基桩的沉桩施工。振动沉桩具有施工范围广，能进行沉、拔桩作业，可进行管桩、全套管灌注桩、钢板桩等多种桩型的施工，但振动桩锤克服桩尖端阻力的能力较弱，尤其是当基桩顶端尺寸较大，振动锤难以克服桩端阻力而实现沉桩；在对大直径基桩施工中，振动锤仅能先将大口径圆筒振沉而插入深厚软土地基中形成一个隔水的围护结构，然后在这个排空水的围护空间中借助其他桩锤向地基植桩或构筑承载桩，因此，振动锤并不能直接对大型基桩进行沉桩作业，而只是完成了一个围护工艺结构的插入。故而大型基桩的沉桩施工往往只能使用锤击式打桩机进行作业。

现有的锤击式打桩机主要有柴油锤和液压锤。其中柴油打桩锤是重要的桩工机械之一，它的结构形式主要有导杆式柴油打桩锤和筒式柴油打桩锤。导杆式柴油打桩锤其工作原理类似于单缸二冲程柴油机，它以柱塞为锤座压在桩帽上，以汽缸为锤头沿两根导杆升降，打桩时桩塞相对不动，缸锤则相对柱塞作上下弹跳，当缸锤向下运动并使其缸孔罩入带有柱塞环的柱塞时，则缸腔中的气体被活塞环密封，缸锤越向下运动，缸腔中的气体压力越大，气体温度升高，当达到一定压力和温度时，高压燃油被喷入缸腔而爆炸，爆炸产生的动能一方面将桩送下，另一方面使缸锤跳起以准备下一循环。筒式柴油打桩锤在进行施工作业时，上活塞从起落架上脱落而自由下落，当上活塞下落经过下汽缸的吸排口时，开始压缩下汽缸内的空气，当上活塞头部撞击下活塞冲击面并使柴油雾化飞溅到燃烧室内，同时将桩打下；燃烧室内的油雾被点燃爆炸，所产生的爆炸力继续将桩往下打，并使上活塞向上弹跳，然后上活塞再次下落点燃油雾，如此循环往复，实现打桩施工的作业。不管是导杆式柴油打桩锤，还是筒式柴油打桩锤，工作时总是存在大量的燃油化学能未被转换为有用的打击动能而是被转化为热能，有效能量转换率低，容易造成燃烧恶化，燃油燃烧不完全，排气烟度高，会冒出滚滚黑烟，产生大量的有害烟气和烟灰颗粒物；加之缸腔结构粗放，冲击震动强烈，还会产生剧烈的燃爆震动和爆炸冲击，引起强烈的低频、高强噪声。噪声、振动和油烟污染是柴油锤无法解决的问题，而且柴油锤由于热容积和效率的限制，理论上讲最大的柴油锤的冲击锤芯质量也只能达到15吨，这与大型基桩数百千焦甚至成千千焦的打击能量要求明显相距甚远，根本不能满足大型预制桩的施工要求。