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        現代新型樁工機械的研發與應用

        發布日期:[2014-11-04]     點擊率:

        上海振中在技術上的投入是巨大的,所取得的成績是非??上驳?。近四年來,產品從“零”開始至今共開發出九大產品系列,已經形成自己獨特的產品體系。

        一. 振動錘

        1. 無極變頻變矩液壓振動錘

        “上海振中”正式研發液壓振動錘是在2008年,雖在我國已經有企業研發出來了液壓振動錘,但偏心力矩是固定式,這種液壓振動錘在工作時就避免不了開機和停機時共振現象的出現,“共振”的出現 ,不但帶來高噪音,還會使相關設備受到損害,嚴重的話還會帶來事故,所以我公司一開始就將液壓振動錘定位為“無極變頻變矩式”,目前已成功開發出激振力分別為50t,100t,200t的系列產品。

        該系列液壓振動樁錘產品先進性主要表現在:①利用液壓控制偏心力矩的變換裝置,使振動錘偏心力矩在起動、停機及運行過程中從零至設計好值之間無級調節,實現在啟動,停機時完全沒有共振,且在工作中根據實際需要可任意調節振幅或激振力;②液壓動力站配有變量泵,使振動頻率可無級調節;③裝配PLC邏輯控制系統,使振動錘能保持激振力恒定條件下可對振動頻率和振幅實現智能化無極調控,從而能達到 好沉拔樁效果?,F該系列產品已獲國家專利。

        2.無級變矩電驅振動錘

        近四年來,“上海振中”在無級可調偏心力矩電驅振動錘方面,無論從產品型號規格,還是產品結構性能都不斷地拔高創新。在“振中”牌原有的EP60、EP80、EP120、EP180、EP270的產品基礎上,相繼開發出EP160、EP200、EP240及臥式結構的EP270W、EP320W、EP400W、EP640W、EP800W等型號產品,其中EP160采用偏心兩軸對稱調整式,結構新穎、重量輕、重心低,是目前國內外偏心力矩可調式振動樁錘中 具獨特的結構,已獲國家專利。偏心力矩可調式振動錘,其偏心力矩的變化,大多國家采用上下偏心軸的偏心力矩的相互抵消來實現的。而多偏心軸采用同一水平面分布的臥式結構,被認為為不可能制造的?!吧虾U裰小辈恍判?,敢創先、創新,經一年多的努力,成功創造出臥式結構的偏心力矩無級可調式振動錘,它不但具有高度低、重心低、振動穩等優點,而且具有噪音低、溫升低等優點,可以說臥式結構的偏心力矩可調電振動樁錘是當今國際上先進的電驅振動錘。該系列產品技術已獲國家專利,并曾被評為上海市首屆“自主創新產品”。

        3. 變頻免共振振動錘

        變頻免共振系列振動錘是“上海振中”適應我國的國情而自主研發的一種性能效率、操作簡單、設備價位低的新型產品。普通耐振電振動樁錘,由于偏心力矩固定,做不了“零”起動、“零”停機,共振現象明顯。目前也有配置變頻器所謂“變頻錘”,但它僅優化振動錘的起動困難問題,而停機時“共振”仍無法控制或消失,且頻繁地改變振動頻率也會加快電機線圈的老化,縮短電機使用壽命。為此,“上海振中”與天津神川電機有限公司合作共同開發了具有自主知識產權的專用的耐振變頻電機和創了一種變頻免共振技術,使原力矩固定式的普通耐振電振動錘即可實現頻率無級調節、又能在停機時無共振現象出現。由于停機時通過能量轉換裝置快速實現將振動機械能轉換為熱能被釋放,這過程電機無能量沖擊,所以在停機過程既可避免共振現象的出現又能使電機壽命不受影響?!吧虾U裰小蓖瞥鲈撓盗挟a品深受用戶歡迎。該系列產品技術已獲國家專利。

        4. 大型、超大型振動錘錘

        在當今的工程施工中,無論是橋梁,碼頭,還是風電工程,其樁基礎越來越大,這就要求作為樁機施工的重要設備----振動錘,應有大型或超大型的產品來滿足施工要求?!吧虾U裰小痹诮哪昀?,在研發大型、超大型振動錘系列成績驚人。目前已形成EP270W、EP320W、EP400W、EP640W、EP800W及DZP500、DZP600等型號產品,而其中EP800W(原型號DZJ600W)電驅振動錘的功率為600KW(千瓦),激振力為365噸。

        5. 多錘聯動技術

        大型工程如海上人工島、海上風電等的樁基礎從幾米至幾十米都有,單臺振動錘即使是超大型的也往往滿足不了工程施工要求。在國外,特別在日本,通常采用振動錘多臺聯動技術進行施工。多錘聯動就是通過聯動技術使多臺振動錘成為一個大振動系統,這就要求多臺振動錘在振動時具有高度的同步性。在日本雖說同步技術非常成熟,工程案例也有很多,但所選用的振動錘都是偏心力矩固定不可調的,其多錘聯動在實際施工過程中“共振”是避免不了的。那么能否用偏心力矩無級可調振動錘進行聯動作業呢?關鍵是能否解決轉動同步和調幅同步問題,特別是調幅同步問題,也許該技術太難,目前在日本尚無利用多臺力矩可調振動錘的聯動進行施工的成功案例?!吧虾U裰小边@些年里一直不斷研究力矩可調振動錘的聯動技術,目前已成功掌握該聯動的關鍵技術。在2012年5月受中交三航局委托,進行了兩臺EP640W(功率為 480千瓦、激振力為300噸)力矩可調振動錘的聯動試驗,試驗結果非常理想,受到中交三航局有關領導專家和日本專家的肯定。

        6.振動錘工法研究

        “工欲善其事,必先利其器”。但有“利器”,往往得不到“善事”,究其何因?仍失“工法”也!振動錘通過振動使土質液化、樁阻力減小,從而達到樁的沉拔目的。它由于施工成本低、效率高曾受廣大施工用戶的歡迎,但隨著我國樁基礎的超大 、超深化, 近幾年從國外引進、開發了不少的樁施工的新設備、新工法,而振動錘則越來越不被看好,其許多的優點、功能不被認識,使之目前振動樁錘在工程施工中使用也越來越少。但是“上海振中”通過研究認識到振中樁錘在打樁方面確實具有不少的優點,且這些優點往往其他設備所不具備或所缺陷的。為使振動樁錘發揮好其優勢,更好的為用戶服務,“上海振中”近些年積極探索振動樁錘的新工法,相繼申報了多項振動錘工法專利,現已有二個工法的專利獲得授權,即“采用振動和沖擊聯合作用沉混凝土預制管樁的裝置”和“一種沉雙管拔內管成孔灌注樁技術”。

        “采用振動和沖擊聯合作用沉混凝土預制管樁的裝置”是利用振動作用使樁的側阻力減少和通過沖擊作用使樁的端阻力減小,從而使樁沉到標貫擊數即N值大于50的硬土層里。

        “一種沉雙管拔內管成孔灌注樁技術”是用振動錘振沉內外套管,又通過內管取土成孔??勺龉嘧?、埋入式樁及工法擴充可做地下連續墻和舊樁、斷樁的拔出處理。該工法簡單、環保、效率高及適應土層范圍廣等優點,被我國專家譽為“原創性、革命性”的工法。

        二. 潛孔錘鑿巖鉆機

        潛孔錘鑿巖鉆機是“上海振中”引進日本 新技術而開發的一種新型的鑿巖鉆機,該鉆機特別適用于巖石層,卵石層等硬質巖層的施工,可完成鋼管樁,鋼板樁、PC樁、灌注樁及地下連續墻等的施工。

        該機利用高壓空氣作用于潛孔錘里的活塞,使活塞在設計的行程做往復運動,給置于前端的鑿頭產生沖擊力,使巖石被鑿碎,又通過空氣的正循環將鑿碎了的巖石顆粒和土被氣舉到地面。由于該機采用機械螺旋式排巖排土,可以大大地提高鑿鉆孔效率,無論鉆孔深淺,利用小容量的空氣,即可完成排巖排土工作,大幅度降低施工配套空壓機的容量和施工成本。為使鑿孔后達到固壁、防止孔壁坍塌的目的,該機還具有注漿功能,即通過注漿孔注入水泥漿或穩定液。由于該機可采用“水濕法”施工,可防止塵土污染,有益于環境保護,改善工作條件。該機目前在我國屬于 先進的鑿巖成孔的樁機設備,并已獲國家專利。

        為了進一步提高潛孔錘使用功能,“上海振中”通過研究發現可利用旋挖鉆機的動力和機架進行工作,即將潛孔錘選配在旋挖鉆機上,使改造后的旋挖鉆機具備鑿巖功能,既提高了設備的利用率,又降低了設備的投入成本。

        三、地下連續墻TRD工法機

        等厚水泥土攪拌地下連續墻工法(簡稱TRD工法)于1994年在日本問世。由于該工法與SMW工法相比具有高抗滲和高工效,所以自問世以來便顯出了強大的生命力,并得到迅速地推廣。但直接從日本進口設備不但價格昂貴,且還不太適合我國的國情?!吧虾U裰小苯涍^多年努力, 終與日方達成共識,聯合制造符合我國國情的“步履移動式水平切割深層攪拌水泥土地下連續墻成墻機”簡稱步履式TRD機。

        該機型具有以下特征:

        1. 采用步履式主機底盤,可實現的直線性、垂直性的高精度施工;

        2. 低重心設計形式,與傳統水泥土攪拌工法設備相比其機械高度大幅度降低(總高度低于13米),有優越的穩定性和可實現施工;

        3. 無需其他工法輔助,可獨立對硬質地基(沙礫,泥巖,軟巖石)的成槽作業,可實現施工成本的節約和施工效率的提高;

        4. 在垂直方向上實施全層縱向切割、混合攪拌工作,使水泥漿與原狀地基達到充分均勻混合、攪拌,形成均一品質地下連續墻體;

        5. 無縫隙高連續性墻體,擁有高止水性。


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