桩可分为预制桩和灌注桩两类

3.4 高压喷射灌浆设备
高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击 切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散、 充填周围土层，并与土石粒掺混搅合，硬化后形 成凝结体，从而改变原地层结构和组成，借以达 到防渗或提高承载力的目的。
高喷灌泵技术有单管法、双管法、三管法。 高喷形成的凝结体的形状与喷射的形式有关，喷 射形式一般有旋喷、摆喷和定喷三种。喷射时若 边提升边旋转，则凝结体的形状为圆柱体（又称 旋喷柱）若边提升边摆动，则形成的凝结体的形 状为哑铃状，若只提升和定向喷射则可形成板状 （又称定喷板）。
第3章 基础工程机械
3.1 打桩设备
基础是将上部荷载传递到地基的一种结构 物，而桩基础就是其中一种。当天然地基上的 浅基础沉降量过大或地基承载能力不能满足建 筑物得到要求时，常采用桩基础。现在桩基础 已广泛应用在海上采用平台、大型港口、深水 码头及各种桥梁的基础工程中。
按桩的施工方法，桩可分为预制桩和灌注桩两 类。 预制桩是在工厂或施工现场制成的各种形式的 桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中， 或有的用高压水冲沉入土中。 灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成 孔，然后在孔内灌注混凝土而成。根据成孔方 法的不同分为挖孔、钻孔、冲孔灌注桩，沉管 灌注桩和爆扩桩等。
3.3 静力压桩工作程序
3.2.1 机械式静力压桩机
机械式静力压桩机如图3-4所示，它由压桩机 （桩架与底盘）、转动设备（卷扬机、滑轮组、 钢丝绳）、平衡设备（铁块）、量测装置（测力 计、油压表）及辅助设备（起重设备、送桩器） 等组成。这种压桩机的高度为16-40m，静压力 400-1500KN，设备总重80-172t。机身高大笨重， 移动和转场很不方便，且占地面积也较大，目前 已很少采用。
导杆式柴油锤
筒式柴油锤
图3-1 导杆式柴油锤的工作原理
图3-2 筒式柴油锤的工作原理
2、柴油打桩机的特点 柴油锤的特点是：结构简单、打桩数量大。本 身既是原动机又是工作机，不需另设能源机器， 工作过程自动化。打桩数量可随沉桩阻力自动增 减调节。当地基阻力大时，上活塞上跳高度大， 打桩能量就大；地基阻力小时，桩下沉量大，打 桩能力随之减小，对打桩工作非常有利。 主要缺点是产生噪音、振动和对空气有污染等。
3.3.2 取土成孔机械 （1）螺旋钻孔机 螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆，使钻头的 螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋叶片上升排出孔 外。适用于地下水位以上的施工。
如图3-6所示为一种应用方便的履带式螺旋 钻孔机。钻机成孔很快，成孔后提起钻杆，再向 孔中灌入混凝土，即成为桩。
3-6 步履式螺旋钻机
（2）冲抓式成孔机 冲抓成孔机是利用冲抓斗为钻具，它以自由落体 的速度冲入土中，将土、石凿成碎块，然后抓碎 土碎石抛至孔外而成孔。结构简单、操纵方便， 适用于粘、砂、砾土及松散和混有漂石的卵石地 层中施工。
3-5 YZY-160型全液压静力压桩机
3-4 机械静力压桩机
国产YZY-160型全液压静力压 桩机自重78t，配重105t，最大压 入力1600kN，移动速度4m/min， 压桩速度2-3m/min。
3.3 灌注桩成空机
3.3.1 挤土成孔机械
挤土成孔机械是用振动打桩机或锤击式打桩机将 钢管桩（桩尖为活瓣或用钢筋混凝土预制桩尖） 沉入地基土中至设计要求的深度后，边拔管边浇 注混凝土的方法。这种方法适用于直径50cm以 下的桩。
适用范围：适宜在打桩及细长尺寸的砼桩， 在一般土层及黏土和含有砾石的土层中均有 用； 原理：用人力或卷扬机拉起悬桩锤，落下， 利用锤重夯击桩顶，使桩入土； 优缺点：构造简单，使用方便，冲击力大， 能随意调节落距，但锤击速度慢，效率低， 桩损大。锤重0.5～1.5t ；
3.2 静力压桩机 静力压桩是借助压桩机及其配重将桩压入 土中。由于避免了锤击应力，桩的混凝土强度及 其配筋只要满足吊装弯矩和使用期受力要求就可 以，因而桩的断面和配筋可以减小。这种沉桩方 法适用于软弱土层，无振动、无噪音、对周围环 境影响小，适合在城市中施工。
双动气锤：利用蒸汽或压缩空气的压力将锤上举 及下冲，增加夯击能量，100～200次/分； 适用范围：适宜打各种桩，可用于打斜桩，使用 压缩空气，可打地下桩，也可拔桩；如图2.2示。
图3-3 单动汽锤工作原理
双动汽锤工作原理
3.1.3 自由落锤打桩机
自由落锤打桩机又称吊锤或落锤，它是利 用卷扬机使重锤沿桩架的导向立柱升起，然后 让其自由落下冲击桩头，其特点是构造简单， 使用方便。一般锤重为1-30KN，打击次数每 分钟10-12次。由于其打桩效率降低，贯入的 能量对桩的损伤大，所以仅能在小规模的工程 中采用。
3.1.2 蒸汽锤
按照蒸汽对桩锤的作用方式不同，蒸汽锤 分为单动式、双动式和差动式3种。 单动汽锤：利用蒸汽或压缩空气的压力将 锤头上举，然后自由下落冲击桩顶。 适用范围：适用打各种桩，最适宜于套管 打桩和灌注砼桩； 优缺点：结构简单，落距小，不易损坏桩 头；打桩速度及冲机如图3-5所示，由液压吊装机 构、液压夹持、压桩机构（千斤顶）、行走及回转 机构、液压及配电系统、配重铁等部分组成。工作 原理：行走装置是由“横向行走”（短船）、“纵 向行走”（长船）和回转机构组成。
使用特点：它与锤击式打桩机、振动式沉桩机 相比，无冲击力，可避免桩头被打碎、爆裂，压桩 时对桩周土体扰动范围较小，可提高桩基础施工质 量，节约桩身材料，降低工程造价；它无振动，无 噪声，无环境污染，适用于人口稠密的城市中施工。 但压桩只限于压垂直桩及软土地基的沉桩施工，具 有一定的局限性。
3.1.1 柴油打桩机
1、柴油桩锤的工作原理 柴油锤实质上是一个其工作原理和单缸二冲程 柴油机相似，是利用柴油燃烧释放的能量提升 冲击体进行打桩。 柴油锤按其构造形式分导杆式和筒式。如图3-1
所示。
其中筒式的结构和技术性能最为先进，为目前 国内产品广泛应用，筒式柴油锤的工作原理是 汽缸固定，活塞往复远动，而进行打桩。其工 作循环可分为如下几个阶段，如图3-2所示 。