振动锤选型计算书
振动锤施打塑料桩设备选型计算
振动锤施打塑料桩设备选型计算1. 引言振动锤是一种用于施打塑料桩的设备，具有施工效率高、施工质量好的特点。
在进行振动锤施打塑料桩操作前，需要进行设备选型计算，以确保选用合适的振动锤设备。
本文将介绍振动锤施打塑料桩设备选型的计算方法和步骤。
2. 设备选型计算步骤2.1 确定施打塑料桩的技术要求在进行设备选型计算前，首先需要明确施打塑料桩的技术要求，包括桩长、桩直径、施打深度等。
2.2 计算桩的体积和单位重量根据塑料桩的尺寸参数，计算桩的体积和单位重量。
根据桩的体积和单位重量，结合施工现场的地质情况，确定合适的振动锤设备。
2.3 根据施打塑料桩的技术要求选择振动锤设备根据施打塑料桩的技术要求，结合振动锤设备的参数和性能参数，选择适合的振动锤设备。
关键考虑因素包括振动频率、振动力、振动幅度等。
2.4 确定振动锤的施打能力根据振动锤的技术参数和施打塑料桩的技术要求，计算振动锤的施打能力，包括最大施打力和最大施打力矩。
2.5 确定振动锤的匹配性通过对比振动锤的施打能力和施打塑料桩的技术要求，确定振动锤的匹配性。
确保振动锤的施打能力满足施打塑料桩的技术要求，并符合施工安全要求。
3. 示例计算以下是一个示例计算的步骤：3.1 技术要求施打塑料桩的技术要求如下：- 桩长：10米- 桩直径：400毫米- 施打深度：8米3.2 计算桩的体积和单位重量根据桩的尺寸参数，计算桩的体积和单位重量：- 桩体积= π * (桩直径/2)^2 * 桩长- 单位重量 = 桩体积 * 塑料桩的密度3.3 选择振动锤设备根据施打塑料桩的技术要求和振动锤设备的参数和性能参数，选择合适的振动锤设备。
考虑因素包括振动频率、振动力、振动幅度等。
3.4 计算振动锤的施打能力根据振动锤的技术参数和施打塑料桩的技术要求，计算振动锤的施打能力，包括最大施打力和最大施打力矩。
3.5 确定振动锤的匹配性比较振动锤的施打能力和施打塑料桩的技术要求，确定振动锤的匹配性。
振动锤施打岩石桩设备选型计算
振动锤施打岩石桩设备选型计算背景在岩石桩施工过程中，振动锤是一种常用的设备。
它通过振动的方式将岩石桩沉入土壤中，提高施工效率和质量。
然而，在选择振动锤设备时，需要综合考虑多个因素，包括振动频率、振动力和施打深度等。
目的本文旨在通过计算和分析，确定振动锤施打岩石桩的最佳设备选型，以提高施工效率和质量。
设备选型计算根据振动锤施打岩石桩的工作原理和施工要求，我们需要考虑以下几个关键参数：1. 振动频率（Hz）振动频率决定了振动锤在单位时间内施打的次数。
根据施工经验，合理的振动频率范围为50Hz至100Hz。
2. 振动力（kN）振动力是振动锤提供的振动力量，直接影响到岩石桩的施打深度和质量。
通常，振动力需要根据岩石桩的尺寸和土壤条件等因素进行计算。
3. 施打深度（m）施打深度是指振动锤将岩石桩沉入土壤中的深度。
施工中需要根据工程要求和土壤条件等因素确定合理的施打深度。
基于以上参数，我们可以进行设备选型计算。
具体步骤如下：1. 确定工程要求和土壤条件等因素。
2. 根据工程要求和土壤条件等因素，选择合适的振动频率范围。
3. 根据岩石桩的尺寸和土壤条件，计算所需的振动力。
4. 根据工程要求和土壤条件等因素，确定合理的施打深度。
5. 根据振动频率、振动力和施打深度等参数，选择适合的振动锤设备。
结论通过设备选型计算，我们可以确定振动锤施打岩石桩的最佳设备选型。
选型准确并合理地配置振动频率、振动力和施打深度等参数，可以提高施工效率和质量，降低施工成本，并确保工程的安全和可靠。
参考文献- 张三, 李四. 岩石桩施工技术手册. 北京: ___, 2018.- 王五, 赵六. 振动锤选型与使用指南. 上海: ___, 2019.。
岩土施工中振动锤选型理论计算与实际应用
第43卷第35期 山 西建筑 V d . 43 No . 352 0 1 7 牟 1 2 月 SHANXI ARCHITECTURE Dec . 2017• 79 •文章编号：1009-6825 (2017) 35-0079-02岩土施工中振动锤选型理论计算与实际应用徐斌尹章权朱俊霏(宁波易通建设有限公司，浙江宁波315800)摘要:对于护筒长度大于5 m 的钻孔灌注桩，需要使用振动锤埋设护筒。
以某LNG 储气罐基桩施工为例，提出了振动锤选型的 理论计算方法。
选型时需要注意振动锤的激振力大小，保证激振力大于埋设护筒时所受到的动侧阻力；可采用极限侧阻力标准值乘以降低率来计算动侧阻力。
上述结论可作为施工同行在振动锤选型时参考。
关键词:振动锤,激振力，动侧阻力，极限侧阻力标准值中图分类号:TU 470文献标识码:A1概述钻孔灌注桩因具有“显著提高单桩承载力，减少桩和承台数量，降低成本;使用灵活、受力明确、计算简洁”等优点，使钻孔灌注桩在跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐等建（构）筑物基 础中得到了广泛的应用，且桩直径、桩长越来越大。
钻孔灌注桩 成孔前需要在桩位处埋设护筒[1，2]，护筒有三个作用：1) 控制桩位、导正钻具；2) 防止成孔时孔壁坍塌；3) 作为施工中的测量基准。
护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端，护筒位置与垂直度 准确与否，对成孔、成桩质量都有重大影响。
当护筒埋深小于5 m 时，可采用挖埋法，即先在桩位处挖出比护筒外径大30 cm 的圆 坑，然后将护筒竖直向下压到要求深度，用黏土填实护筒与周围 土的间隙。
而跨海桥梁、海上风力发电站、LNG 储气罐钻孔灌注 桩桩长远大于5 m ,护筒埋深一般大于5 m ,需要使用振动锤埋设 护筒。
目前施工中振动锤选型计算尚无规定，计算理论依据也尚不 充分。
本文介绍一种简便实用的方法并以某LNG 储蓄罐桩基工 程为案例介绍振动锤选型，可供同行们参考。
2振动锤组成及工作原理振动锤的组成见图1。
振动锤施打聚合物桩设备选型计算
振动锤施打聚合物桩设备选型计算1. 引言振动锤是一种常用的施打聚合物桩的设备，它通过振动能将桩体与周围土壤分离，使桩体能更容易地施放入地中，并能以较少的阻力达到设计要求。
本文将介绍振动锤在施打聚合物桩时的选型计算方法。
2. 设备选型计算方法在选择振动锤时，需要考虑以下几个关键因素：2.1 桩体特性在计算振动锤的选型时，首先需要明确所施放的聚合物桩的特性，包括桩长、桩径、桩体材料强度、桩身几何形状等。
这些特性将直接影响振动锤的选型。
2.2 桩体的地基情况除了考虑桩体本身的特性外，还需要了解施工地区的地基情况。
地基的类型、土壤的密实程度和层厚度等因素将决定振动锤的选型和施工参数的确定。
2.3 设备参数振动锤的参数也是选型的重要考虑因素，包括振动力大小、频率、摆宽等。
这些参数需要根据施工要求和振动锤的技术指标进行匹配。
2.4 相关标准和规范在选型计算过程中，还需要参考相关的标准和规范，确保设备的选型符合安全和施工质量的要求。
3. 选型计算步骤3.1 基本数据收集收集所需的基本数据，包括聚合物桩的特性、地基情况和施工要求等。
3.2 参数计算根据收集到的数据，进行参数计算。
根据振动锤的特性和地基情况，计算出振动锤的选型参数，包括振动力、频率、摆宽等。
3.3 选型确认根据计算结果，选择符合要求的振动锤型号，并核对所选振动锤的技术指标是否符合标准和规范要求。
3.4 结果分析与优化对计算结果进行分析，评估设备选型的合理性，并根据实际情况进行必要的优化。
4. 结论本文介绍了振动锤施打聚合物桩设备选型计算的方法和步骤。
通过合理的选型计算，可以选择适合施工要求的振动锤设备，提高施打聚合物桩的效率和质量。
振动锤设备的性能研究及选择计算
振动锤设备的性能研究及选择计算一、振动锤的总体工作原理通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动，从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动；这两个偏心轮旋转产生的离心力，在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消，而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加，并最终形成沉桩激振力。
二、常用振动锤的类型及具体参数根据振动锤能够达到的最高频率，分为低频（≤15Hz）、中频（15~25Hz）、高频（25~60Hz）、超高频（≥60Hz）。
根据所产生激振力的大小，分为小型、中型、大型、联动型。
目前国内常用的是中频，国外高频较多。
1、小型分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种，技术参数分别如下：2、中型分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种，技术参数分别如下：3、大型分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种，技术参数分别如下：4、联动型分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种，技术参数分别如下：5、夹具（X型、单、双型）三、振动沉（拔）桩的工作原理下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。
振动锤运行时，总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使桩体产生正弦波的垂直振动，强迫桩体的周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在桩体自身重量和振动锤重量的作用下，使桩体切入地层。
当振动停止，土壤逐渐恢复原状。
同样的作用原理，在施工中，通过起重机吊钩的吊力，也可将桩体拔出。
四、振动锤选型及国内外不同计算方法分析比较1、振动式沉桩适用的土质最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。
对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。
对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。
2、选择振动锤型所选的振动锤需要满足以下三个基本条件：2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T；2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R；2.3振动锤系统的工作振幅A。
振动设备选型原则
1、振动设备选型原则（1）振动设备起振力＞桩土之间摩擦力；（2）设备重力、桩重力及摩擦阻力之和小于所选起吊设备起重力。
2、振动锤选型参数直径1000mm，壁厚12mm，长27m的钢管桩选型计算如下。
（1）振幅A0振动沉入钢管桩时，使桩发生振动的必要振幅A0，要大于桩接触上的瞬间全部弹性压力，必要振幅对地基的硬度比为：A0≥N/125+0.3=0.342cm其中N为相应土层的标贯击数，本次计算相应土层标贯击数为N=5.25。
（2）偏心力矩K及振动锤必要重力Q B的确定确定了必要振幅A0，便可求出振动锤的偏心力矩K。
Ｋ≥Ａ０（ＱＢ＋ＱＣ）式中：Q B为振动锤重力，QB＝1644√Ｋ；ＱＣ为钢管桩重力，钢管桩长２７ｍ时重76400N。
从而解得Ｋ＝366.7N•m,ＱＢ＝31483N。
（3）起振力P0的确定起振力必须大于土与钢管桩之间的动摩擦力T V，即：P0≥T V=μT式中：T V为动摩擦力；μ为动摩擦系数，与振动加速度η=P0 Q B+Q C =μTQ B+Q C有关；T为静摩擦力，按钢管桩单桩承载力的2倍取值，依据地质及桩入土深度计算单桩承载力为1946.8kN，计算得T=3893.6kN。
将T、Q B、ＱＣ代入η=μTQ B+QC得：η=36.1μ（a）又μ＝μmin+(1−μ)e−βη式中μmin为动摩擦力系数，取0.05；β为降低系数，钢管桩为0.52。
因此可得：μ=0.05+0.95e−0.52η (b)由式（a）和式（b）得出μ——η曲线，如图。
图中横坐标为η值，纵坐标为μ值。
图中交点即为解值，计算得：μ=0.1311，η=4.7325由此得到P0=η（Q B+Q C）=510.6kN3、振动锤的确定综上所述，所选液压振动锤必须满足以下条件：a．振幅A0≥N/125+0.3=0.342cm；b．偏心力矩K≥366.7N•m；c．振动锤必要质量Q B(包括夹桩器质量)≥3148.3kg；d．起振力P≥P0=510.6kN。
振动锤设备的性能研究及选择计算
振动锤设备的性能研究及选择计算一、振动锤的总体工作原理通过液压动力源使液压马达作机械旋转运动，从而实现振动箱内每组成对的偏心轮以相同的角速度反向转动；这两个偏心轮旋转产生的离心力，在转轴中心连线方向上的分量在同一时间内将相互抵消，而在转轴中心连线垂直方向的分量则相互叠加，并最终形成沉桩激振力。
二、常用振动锤的类型及具体参数根据振动锤能够达到的最高频率，分为低频（≤15Hz）、中频（15~25Hz）、高频（25~60Hz）、超高频（≥60Hz）。
根据所产生激振力的大小，分为小型、中型、大型、联动型。
目前国内常用的是中频，国外高频较多。
1、小型分DZ-45、DZ-60、DZ-90三种，技术参数分别如下：2、中型分DZJ-120、DZJ-135、DZJ-150三种，技术参数分别如下：3、大型分DZJ-180、DZJ-200、DZJ-240、DZJ-300四种，技术参数分别如下：4、联动型分DZJ-400、DZJ-480、DZJ-600三种，技术参数分别如下：5、夹具（X型、单、双型）三、振动沉（拔）桩的工作原理下沉过程中振动锤与待下沉的桩经过刚性连接形成一个振动体系。
振动锤运行时，总数为偶数的偏心轮高速旋转产生振动力，这个力使桩体产生正弦波的垂直振动，强迫桩体的周围土壤产生液化、位移，由于土层移动，在桩体自身重量和振动锤重量的作用下，使桩体切入地层。
当振动停止，土壤逐渐恢复原状。
同样的作用原理，在施工中，通过起重机吊钩的吊力，也可将桩体拔出。
四、振动锤选型及国内外不同计算方法分析比较1、振动式沉桩适用的土质最适合进行振动法沉桩的土为非粘性土、砾石或砂，特别是饱水的非粘性土、砾石或砂。
对于混合土或粘性土，只有当它们具有很高的含水量时，才可使用振动锤沉桩。
对于干硬性的粘土或经过人工排水的砂中进行振动法沉桩，其沉桩阻力可能很大。
2、选择振动锤型所选的振动锤需要满足以下三个基本条件：2.1振动锤的激振力P0大于被振沉构件与土的动侧摩擦阻力T；2.2振动锤系统的总重量Q0大于振沉构件的动端阻力R；2.3振动锤系统的工作振幅A。
振动锤的设计计算
振动锤的设计计算振动锤是20世纪末迅速发展起来的一种桩工机械，具有施工噪音低、可进行沉拔桩作业、施工范围广等特点；可进行钢管桩、全套管灌注桩、钢板桩、PHC 桩、异型桩、薄壁筒桩(外径800～2000mm ，壁厚100～250mm ，中心充满地基土，现浇灌注而形成的混凝土筒形桩体。
)等多种桩型施工。
它具有施工速度快、功能多、适应地质广、运输方便和环保等特点，已广泛应用于国内外工程建设的众多领域。
一、沉桩原理沉桩原理有强迫振动与土壤共振、强迫振动与土桩系统共振、强迫振动与桩体共振、振动冲击几种理论，它们分别是中频振动锤、高频振动锤、超高频振动锤、振动冲击锤的设计原理。
强迫振动与土桩系统共振理论可将振动锤、桩和土壤的系统简化为如下图所示的单自由度的振动系统。
以振动体静止时自然平衡位置为零点，列出振动体微分方程式：)sin(0max t F F φω+=系统的运动微分方程为cxx t F x M --+=.0m ax ..)(βφω (1)为激振力的初相位角---0φ M------参振质量c------土壤的弹性系数β------阻力系数Fmax-----最大激振力最大激振力2max ωr m F o ∑=每块偏心块的质量---0m偏心块的偏心距----r振器干扰力的角频率偏心块转动角速度即激---ω（1）式移项整理得)sin(m ax 0... t F cx x x M φωβ+=++ 设时00=φ，上式表达为tf x x B x n ωωsin 2max 2...=++ (2)M B B 2/β=----阻尼系数Mcn n =----ωω率无阻尼系统的自振圆频Mr m MF o f ∑==2max max ω 单位质量最大激振力----max f(2)的解为)sin(.)sin cos (04)(221122222maxαωωωωωω+++=+--t t c t c r x B f n n Bt n (3)的相位差干扰力与振动位移之间-----0α式（3）的前项为齐次方程的通解，其物理特征是衰减振动，是系统对干扰力的瞬间响应，很快消失。
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附件1
柬埔寨Stueng Trang-Kouch Chhmar
湄公河大桥工程
振动锤选型计算书
1 计算依据
a 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
b 《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）
c 《港口工程桩基规范》（JTJ254-99）
2计算内容
2、1设备选型
2、2振动锤沉桩可行性验算
2、3振沉深度计算
2、1设备选型
现初步拟定主墩钢护筒参数如下：
现选取180KW型振动锤，技术参数如下：
所选振动锤需满足以下三个基本条件，方可沉桩成功：
1、振动锤得激振力F
max 大于被振构件与土得动侧摩阻力Q st
；
2、振动系统得工作振幅A大于振沉到要求深度所需得最小振幅；
3、振动系统得总质量Q
大于振沉构件得动端阻力R。
2、2振动锤沉桩可行性验算
2、2、1激振力验算
根据日本经验公式，振动锤沉桩所需满足得条件如下：
F max≥Q st=μQ s
μ=μmin+（1-μmin）e-βη
式中η为振动加速度比
根据经验推荐：砂质土：μmin=0、15，淤泥质黏土：μmin=0、06，黏土：μmin=0、13，钢材得β值为0、52。
根据DZJ180型振动锤技术参数，可计算
μ=μmin+（1-μmin）e-βη=0、1508
按照15#墩最长钢护筒计算动侧摩阻力值为
则Q st=0、1508*3、14*2、3*（35*2、4+40*12、7+45*6、7+50*2、89）=1130、46KN＜F max=1240KN
结论：180KW振动锤激振力满足振动沉桩要求。
2、2、2振幅验算
当激振器振幅很小时，沉入并不发生，只有当振幅超过某一定值时，才可实现沉桩，这一A0称为起始振幅。
在水下得砂质土壤中，起始振幅达到2mm可以实现振沉。
工作振幅A=偏心力矩/振动质量
=1500*103/53、174*104=2、82mm＞A0=2mm
结论：180KW振动锤工作振幅满足振动沉桩要求。
2、2、3动端阻力验算
振动锤系统得总重量Q0需大于振沉构件得动端阻力R
钢护筒外径2、3m，端部设置加强抱箍，管体及抱箍厚度均为18mm。
则护筒端部横截面积为
3、14*2、318*0、018=0、13㎡
动端阻力为
R=0、1508*0、13*200=3、92KN
振动锤系统总质量
Q0=11t=110KN＞R=3、92KN
结论：180KW振动锤动端阻力小于振动系统质量，满足振动沉桩要求。
综上所述，13~16#墩钢护筒长度分别为41m、45m、49m、49m，即承台底以下长度较原图纸减少5m，选用180KW振动锤情况下，可满足施工需要，将钢护筒振沉到位。
2、3沉桩深度计算
以15#墩为例计算。
2、3、1以激振力计算振沉深度
15#墩地质资料如下：
180KW振动锤最大激振力为1390KN，若将护筒完全沉设到位，则
F max=Q st=μQ s
可计算得护筒极限静侧摩阻力为
Q s=8222、8KN
根据15#墩钻孔地质资料可计算得护筒底标高为-36m，即承台底以下45m，
结合护筒顶标高+15m，则钢护筒长度达到51m。
2、3、2以振幅计算振沉深度
工作振幅A=偏心力矩/振动质量
即当A=A0时，振沉深度最大，
即护筒重量Q=1500/2=750KN=75t，
根据钢护筒结构，可计算得护筒总长度大于51m。
因护筒动端阻力较小，不在另行计算。
由2、3、1及2、3、2条计算可得，180KW振动锤理论可振沉护筒至底标高-36m，即较原设计减少3m长度，最大护筒长度为51m。
同时本计算书为纯理论计算，实际振沉深度可能不能达到理论计算深度，故我方仍建议将主墩护筒减少5m长度，即护筒底标高为-34m，承台底以下长度为43m。