内击式液压打桩锤的改进方法及其应用与流程

本发明涉及工程桩施工用的装置，属于工程机械领域。

背景技术：

按申请号为201110394473.0的“沉管压灌桩全过程施工用组合桩管及其使用方法”发明专利施工出来的内击沉管压灌桩，为非圆形的异形桩，可按截面面积相等的原则将其折算为圆形；当用液压油缸提锤时，可以将组合桩管视为内击式液压打桩锤，锤头为不变截面的圆柱形细长锤，活塞杆与锤头为同步连接，落距一般不超过1.5m；受油缸落距和桩管之主管直径的限制，内击沉管压灌桩的折算直径越小，锤头就越细长，主管和锤头不可避免的弯曲等因素影响锤头运行的风险就越高，导致折算直径600mm以下的内击沉管压灌桩难以实现。

技术实现要素：

为此，本发明提供了内击式液压打桩锤的改进方法，包括加大落距法和改变锤头形状法。

1. 加大落距法，参照附图1，其特征是：

. 油缸1可加力下推活塞杆2；

. 活塞杆2与锤头4用异步连接件3连接；

. 活塞杆2下落的平均速度不小于锤头4下落的平均速度，最高速度不大于上限速度。

按现有技术，油缸活塞杆的上限速度一般为6m/s。

异步连接就是活塞杆与锤头不同步下落的连接，可用柔性连接或滑动连接，如钢丝绳连接、滑动套筒连接。

加大落距法可用于现有液压打桩锤或夯实锤等类似的液压冲击装置。

2. 改变锤头形状法，参照附图2，其特征是：锤头11中间大、两头小。

有益效果

1. 加大落距法的有益效果：

实施例中的活塞杆与锤头为异步连接，锤头最大落距达3m，锤头自由下落到底时的最高速度约7.7m/s、平均速度约3.8m/s，活塞杆的最高速度约5.5m/s、平均速度约4m/s，现有技术是完全可以实现的。

如果将现有液压打桩锤的落距提高到3m，活塞杆与锤头同步自由下落到底时的最大速度约7.7m/s，突破了活塞杆下落的上限速度，现有技术是达不到的。

如果按现有技术正常能达到的落距1.5m，圆柱形钢制锤头重要9吨，直径340mm，长要12.7m，显然过于细长，锤头难以正常运行。

2. 改变锤头形状法的有益效果：

如果是现有的圆柱形细长锤，不变截面，9吨重的锤头，直径340mm，长约12.7m，锤与主管内壁间隙17mm，间隙较小、锤头过于细长，难以正常运行。

与之相比，实施例提供的变截面锤头，总长虽然加大到14m，长度增加不到11%，上、下端与主管内壁间隙加大到27mm，加大近60%，反而大大降低、甚至消除了主管和锤头的弯曲等因素影响锤头运行的风险。

这两种方法独立使用或同时使用，均可使内击沉管压灌桩的折算直径做到600mm以下，提高了内击沉管压灌桩的市场占有率。

加大落距法应用于液压冲击装置时，可显著降低冲击体重量或提高冲击能量，液压冲击装置的冲击体越大，加大落距的意义越大；如现有的80吨液压打桩锤，应用加大落距的方法，如果锤击能量不变，锤头重量可降低一倍，由80吨降低到40吨；如果锤头重量不变，锤击能量可提高一倍。

附图说明

附图1为内击式液压打桩锤示意图，其中(a)为纵剖面示意图，(b)为横剖面示意图；图2为中间大、两头小的锤头示意图。

具体实施方式

1. 加大落距法实施例：

可施工折算直径480mm的内击沉管压灌桩的内击式液压打桩锤，其桩管之主管5为406*16无缝钢管。按本发明提供的加大落距的方法，异步连接件3为钢丝绳，最大落距3m；圆柱形钢制锤头4，重约4.6吨、直径340mm、长约6.5m，锤头4自由下落到底时的最大速度约7.7m/s、平均速度约3.8m；活塞杆2沿滑道6滑动，下滑的最高速度约5.5m/s，平均速度约4m/s。

在锤头4下落过程中，当活塞杆2下滑量超过锤头4下落量时，作为异步连接件3的钢丝绳，其弯曲实现了活塞杆2与锤头4的异步下落，实现了落距加大的目的。

2. 改变锤头形状法实施例：

折算直径480mm的内击沉管压灌桩，其桩管之主管5为406*16无缝钢管。

按本发明提供的改变锤头形状的方法，将锤头11设计为变截面的：圆形截面，总长14m，重约9吨；上段长6.5m、上径320mm、下径340mm，上口与主管5间隙27mm；中段长6.5m、直径340mm，与主管5间隙17mm；下段长1m、上径340mm、下径320mm、下口与主管5间隙27mm。