振動(dòng)錘的工作效率

振動(dòng)錘是通過共振理論設(shè)計(jì)的。當(dāng)樁的強(qiáng)制振動(dòng)頻率與土壤顆粒的振動(dòng)頻率一致時(shí)，土壤顆粒產(chǎn)生共振。此時(shí)，土壤顆粒具有振幅，足夠的振動(dòng)速度和加速度可以迅速破壞樁與土壤之間的粘結(jié)力，使樁體和土壤從卡滯狀態(tài)過渡到瞬時(shí)分離狀態(tài)。沉樁阻力，特別是側(cè)阻力迅速降低，樁在自身重量作用下下沉。

由于振動(dòng)錘通過減少樁與土壤之間的摩擦來達(dá)到沉樁的目的，當(dāng)樁與土壤之間的摩擦減小時(shí)，可以用比樁和樁體稍大的力將樁拉起。因此，振動(dòng)錘不僅適用于沉樁，也適用于拔樁。沉樁和拔樁效率很高。基本參數(shù)：振幅A，激振頻率ω，偏心力矩M,激震力F，參振重量Q，功率N

確定振動(dòng)功率N。振動(dòng)功率N的計(jì)算公式為：N=K·M·n/9550（kw）公式中，n為轉(zhuǎn)速；K=1.25。偏心扭矩M的確定。振動(dòng)錘的偏心扭矩越大，克服硬質(zhì)土層的能力越強(qiáng)。當(dāng)已知振幅和參與總重量時(shí)，Q(樁體重量和振動(dòng)錘重量)，可計(jì)算偏心扭矩：M=Q·A（N·m）

激振頻率ω確定。振動(dòng)錘的激振頻率與振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率密切相關(guān)。當(dāng)激振頻率接近振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率時(shí)，振動(dòng)樁達(dá)到***效果。振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率不僅與振動(dòng)錘的參數(shù)有關(guān)，而且與土壤的參數(shù)有關(guān)。不同地層土壤的自振頻率差異很大。以下報(bào)告是基于不同地層振動(dòng)錘的經(jīng)驗(yàn)***頻率范圍。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在其他參數(shù)的情況下，振動(dòng)頻率的增加可以加速飽和砂的液化，并相應(yīng)地迅速降低土壤阻力。與提高振幅相比，可以有效提高樁的運(yùn)動(dòng)加速度，從而顯著提高沉樁效率。但是，如果振動(dòng)頻率增加過高，輸出功率會(huì)過大，因此在確定振動(dòng)頻率時(shí)應(yīng)充分考慮。

參與重量Q的確定。除了必要的振幅和加速度外，振動(dòng)錘還應(yīng)具有一定的參與重量，以克服沉樁時(shí)的阻力。樁在土壤中的靜阻力R與土層的標(biāo)準(zhǔn)值N和截面面積S之間的關(guān)系如下：R=4N·S（KN）因此，當(dāng)樁受到振動(dòng)而摩擦明顯減小時(shí)，當(dāng)樁受到振動(dòng)時(shí)，***它可以沉入與參振重量相等的樁端阻力處，即Q=4N·S

確定激振力F。激振力F是反映振動(dòng)錘綜合能力的參數(shù)，激振力F大于樁與土壤之間的靜摩擦f,在沉樁過程中，在激振力的作用下，樁與土壤之間的摩擦力會(huì)急劇下降。當(dāng)有振動(dòng)時(shí)，樁與土壤之間的摩擦力f′表示，則：F≥f′=μf（KN）式中，μ在振動(dòng)作用下，摩擦力降低指數(shù)主要由振動(dòng)加速度的大小支配。實(shí)驗(yàn)表明，振動(dòng)加速度超過重力加速度μ變化很微妙，μ及f′趨于定值。