打樁機是如何工作的,一文讀懂打樁機的機械原理

小夥伴們有沒有發現,只要哪個工地要開工了,除了短暫的鞭炮聲外,就是後面長時間咚咚咚......機器敲打的聲音。

這就是打樁機在打樁,也就是為地面建築物修建地基,有時候能看到打樁機將幾十米長的樁柱,一會兒功夫就插入到地基中。

打樁機是如何工作的,一文讀懂打樁機的機械原理

曾經也有新聞報道,某工地施工打樁並沒有搞清楚地下管線情況和申報,擅自打樁作業,最後樁柱直接將結構堅固的地鐵隧道打穿了。

所以,很多人會對打樁機感到好奇,它們到底是怎麼樣將那麼長的樁柱插入到地下的。

打樁機是如何工作的,一文讀懂打樁機的機械原理

圖片來源:pixabay

地面上除了表面幾十公分的軟土外,更深處都是硬土或者石塊,這就需要有很大的力氣才能將樁柱插入到地基中。

打樁機就是這樣一種利用強大的力量,將樁柱插入地基中的大型機械,也是現代工程建設行業的基礎,這個過程就好像用錘子砸釘子一樣,所以我們也就能聽到很大的噪音。

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打樁機主要由

樁錘,樁架,動力系統,以及附屬設備組成

打樁機在道路施工,碼頭修建,近海工程以及樓房地基修建等基礎工程中都會廣泛應用。

什麼是打樁

我們小時候會看到,農村在建造一些較矮的木結構房屋時,都會將土夯實,然後在上面放一圈條石,這種條狀基礎,是為了讓地基能夠承受得起整個房屋的重量。

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但隨著樓房越修越高,以及使用了越來越重的鋼筋混凝土材料,在地面搭建條狀基礎肯定就不能夠承受得了整個建築的重量。

這就需要在地基深處打樁作為基礎,通常情況下地下基礎樁有兩種,一種是較淺的基礎,直接挖土後用水泥鋼筋澆築而成。

另一種就是我們常說的打樁,這種打樁主要是用於比較深的基礎樁,先要預製好樁柱,再通過打樁機將樁柱插入地層裡。

這種預製樁柱會使用水泥,鋼筋和石子澆築製成,並且樁柱還具有很高的強度和承載力。

打樁機的作用

有句話叫“立木頂千金”,也就是說豎立的木頭能夠承受更多的重力,而樁柱也有著同樣的作用。

這些樁柱最終將與地面建築框架連在一起,起到對地面建築物的支撐作用,所以說樁柱有著非常重要的作用。

例如說在一些土層並不是很結實的鬆散沉積地質上修建築,就會很容易出現地基沉降,這就需要在地基下插入很長的樁柱。

無數根這樣的樁柱就會支撐成整棟建築,所以即便是有一些地基沉降,無數根豎立的樁柱會阻止地面建築傾斜倒塌。

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打樁機種類

打樁機在現代基礎建設中廣泛應用,但是在不同的領域和根據實際情況,也會使用不同的打樁機,來看看有哪些常見的打樁機。

螺旋打樁機

螺旋打樁機是一種通過動力鑽桿和鑽頭先取土後成孔,後澆築混凝土成樁的打樁機械設備,常用在一些交通道路,如高鐵的建設中。

在需要打樁的位置上,有時候還需要先埋設好鐵製護筒,然後通過液壓系統帶動鑽桿在護筒內打孔,並將土提取出來。

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當鑽孔到一定深度後清理掉清理掉筒內的泥土,開始放入鋼筋籠並澆築混凝土,當這些工序完成後,將護筒拔出來在樁柱的間隙中回填泥土,等待混凝土凝固後就會成為一根堅固的樁柱。

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柴油錘打樁機

柴油錘打樁機是我們聽到聲音最大,並且每次捶打時還會產生一團黑煙的那種打樁機。

柴油錘打樁機是以柴油作為燃料,在氣缸內燃燒後產生高溫燃爆後產生強大的壓力,就會驅動錘頭上下運動,錘擊樁柱插入到地基中。

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打樁時,將預製好的樁柱吊到錘頭下面,並讓樁柱垂直對準樁位和錘頭,操作樁錘先小距離輕錘樁柱,待樁柱穩定後再長距離的重錘,直至整個樁柱達到施工要求,完全插入到地基中。

柴油錘打樁機的主要特點是振動力強,噪音大,所以就不適合在鬧事或者接近居民區作業,現以逐漸在淘汰這種打樁錘。

震動打樁錘

震動打樁錘是一種常用的樁工機械,所以也能打不同的樁柱,例如說鋼柱樁,鋼管樁,混凝土預製樁甚至是木樁等等,通常都會將其安裝在挖掘機上配套使用。

震動打樁機具有噪音小,簡單易學,應用範圍廣等特點,可在城市,以及裝在水陸挖掘機上都可使用。

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震動打樁機是用夾嘴垂直對準樁位後,通過液壓馬達驅動,讓內部的偏心塊產生垂直上下的高頻震動,讓樁柱震動後擠壓周圍的土質,最後將樁柱插入到地基之中,

同時也可以用於拔樁,通過高頻震動後讓樁柱周圍的土質鬆動,就能輕鬆的拔出樁柱。

插板機

作為一種新型打樁機械,插板機主要用於一些軟地基的加固,以提高軟地基的堅固程度,主要用於一些大型工程建設中,例如沿海或者圍海造地等領域的施工。

插板機也是通過高頻上下震動,將一定寬度的板材插入到較軟的地基中,連成一片形成一堵牆,最終固定住軟地基不流動。

在圍海造地中通過圍圈插入板材後,排出圍圈插板中的水,就可以再填入沙石等材料,最後形成島嶼或者陸地。

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因為地基在整個工程建設中的重要性,所以也就發展出了很多種類的打樁機,除了這些常見的打樁機,你還見過哪些打樁方式呢?

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