無(wú)錫坤龍內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船的應(yīng)用

前對(duì)專(zhuān)用打樁船的需求越來(lái)越大，本文論述了內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船的概況、主要技術(shù)參數(shù)、操作施工原理、船舶特性、存在問(wèn)題及目前對(duì)專(zhuān)用打樁船的需求越來(lái)越大，本文論述了內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船的概況、主要技術(shù)參數(shù)、操作施工原理、船舶特性、存在問(wèn)題及改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河打樁船

 

浙江省目前內(nèi)河專(zhuān)用打樁船很少，內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船幾乎為空白。浙江是水運(yùn)大省，隨著京杭運(yùn)河浙江段由四級(jí)航道改為三級(jí)航道工程的全面啟動(dòng)，對(duì)專(zhuān)用打樁船的需求將變得越來(lái)越大。在此形勢(shì)下，筆者所在單位利用原“浙杭州002”挖泥船船體，通過(guò)加長(zhǎng)、加寬及加固，改建了內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船1艘，為京杭運(yùn)河的航運(yùn)業(yè)發(fā)揮了重要作用。船舶概況內(nèi)河高頻液壓振動(dòng)打樁船主要用于內(nèi)河B級(jí)航區(qū)航道護(hù)岸工程、碼頭工程、橋梁工程的沉、拔樁。

打樁船船體為箱型、單底、單甲板、橫骨架式、全鋼質(zhì)、全電焊結(jié)構(gòu)型式，是非自航打樁船。打樁設(shè)備由沃爾沃液壓挖掘機(jī)和多通高頻液壓振動(dòng)打樁機(jī)裝配而成，置于船首甲板上；發(fā)電設(shè)備采用三相異步發(fā)電機(jī)組，置于甲板下機(jī)艙內(nèi);3臺(tái)絞車(chē)均采用起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中1臺(tái)置于船中甲板上，2臺(tái)置于甲板下機(jī)艙內(nèi)。

打樁設(shè)備動(dòng)力由置于挖掘機(jī)后背箱內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生。機(jī)艙內(nèi)發(fā)電設(shè)備所發(fā)電主要用于絞車(chē)、消防設(shè)備、信號(hào)設(shè)備和照明設(shè)備等。甲板下機(jī)艙內(nèi)2臺(tái)絞車(chē)用來(lái)升降船舶定位樁，船中甲板上1臺(tái)絞車(chē)用來(lái)拋、起錨。

船舶定位主要靠船中左右兩側(cè)定位樁。船舶移位時(shí)，定位樁往上拉離河床；沉、拔樁時(shí)，定位往下伸入河床。同時(shí)，用以大抓力錨進(jìn)行配合作業(yè)。

船舶拖航，進(jìn)行長(zhǎng)距離移位時(shí)，由拖輪拖帶；作業(yè)過(guò)程中，短距離移位時(shí)，由絞車(chē)和大抓力錨配合完成。主要技術(shù)參數(shù)1。船舶主尺度

總長(zhǎng)26。15M，甲板長(zhǎng)26。00M，水線(xiàn)長(zhǎng)26。00M，型寬8。80M，總寬8。95M，型深2。10M，吃水1。00M。

2。打樁設(shè)備

液壓挖掘機(jī)型號(hào)沃爾沃EC360BLC，發(fā)動(dòng)機(jī)總功率198KW，主油泵最大流量2×280L/MIN，工作液壓回路溢流閥設(shè)定值350KG/CM2。

高頻液壓振動(dòng)打樁機(jī)型號(hào)DT300，振頻2600次數(shù)/分鐘，激振力38T，油壓系統(tǒng)操作壓力300KG/CM2，油壓系統(tǒng)流量需求220L/MIN，夾嘴油缸夾持力量42T，往上起吊能力8T，夾嘴下端離水面最大高度9。3M。

3。發(fā)電設(shè)備

柴油機(jī)型號(hào)K4100D，功率33KW，轉(zhuǎn)速1500RPM。

三相交流發(fā)電機(jī)型號(hào)30GF，功率30KW，電壓400/230V，電流54。1A。

4。絞車(chē)

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160－4，功率11KW，電壓380V，轉(zhuǎn)速1460R/MIN。

卷?yè)P(yáng)機(jī)型號(hào)JM20，鋼絲繩額定拉力20KN，鋼絲繩額定速度16M/MIN。

5。定位樁

定位樁2根，截面尺寸480MM×480MM×16MM，高9。5M。操作原理打樁設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝于挖掘機(jī)后背箱內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵，各種動(dòng)作全部由液壓進(jìn)行傳動(dòng)。

高頻液壓振動(dòng)打樁機(jī)內(nèi)置兩只偏心軸，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)及垂直激振力，透過(guò)減振橡膠后，維持3-8MM的振幅，能夠應(yīng)付各種類(lèi)型的土質(zhì)與打樁要求。施工原理振動(dòng)式沉拔樁錘是利用其高頻振動(dòng)，以高加速度振動(dòng)樁身，將機(jī)械產(chǎn)生的垂直振動(dòng)傳給樁體，導(dǎo)致樁四周的土體結(jié)構(gòu)因振動(dòng)發(fā)生變化強(qiáng)度降低，樁身四周土體液化，減少樁側(cè)與土體的磨擦阻力，然后以挖機(jī)下壓力，振動(dòng)沉拔錘與樁身自重將樁沉入土中。拔樁時(shí)，在一邊振動(dòng)的情況下，以挖機(jī)上提力將樁拔起。振動(dòng)法沉樁時(shí)，如遇硬土下沉過(guò)慢，可利用大臂采取加壓下沉或?qū)堵蕴岣?。6－1。0米，然后重新快速振動(dòng)沖下。打樁機(jī)械所需要的激振力要根據(jù)場(chǎng)地土層、土質(zhì)、含水量及樁的種類(lèi)、構(gòu)造而綜合確定。

振動(dòng)法沉樁效率較其它工法為高，主要適用于鋼板樁、鋼管樁、鋼軌樁、鐵板、H鋼及混凝土預(yù)制樁。這種沉樁法最適用于砂土中作業(yè)，在粘土中效果較差，要選用較大功率的機(jī)型。

振動(dòng)法沉樁的施工程序是：樁就位——檢查樁的垂直度——放下樁錘，使樁緩慢沉入土中一定程度——再次檢查樁位與垂直度——振動(dòng)沉樁至設(shè)計(jì)深度——將樁機(jī)移至下一支樁繼續(xù)沉樁。

對(duì)于粘土層，振動(dòng)作用破壞了原土質(zhì)結(jié)構(gòu)，使土體密度改變，粘合力降低，靈敏度增加，樁體四周的阻力便會(huì)減少。

對(duì)于砂土層，振動(dòng)使土體顆粒之間的結(jié)合被破壞，產(chǎn)生液化，使樁身四周和樁尖阻力減少，便于沉樁。但對(duì)于致密的砂層與結(jié)構(gòu)較松散的細(xì)沙砂層則會(huì)因土壤特質(zhì)使振動(dòng)效果減弱，應(yīng)謹(jǐn)慎選用不同振動(dòng)速度。船員設(shè)置打樁船核定船員12人，其中船長(zhǎng)1人，打樁設(shè)備操作手3人，艙面其他船員4人，輪機(jī)長(zhǎng)1人，機(jī)艙其他船員2人，后勤1人。

船舶特性

1。因高頻振動(dòng)，沉樁速度較快，以京杭運(yùn)河杭州塘棲段航道“四改三”工程為例，沉1支截面為500MM×30MM長(zhǎng)9M的混泥土預(yù)制樁只需9分鐘，大大快于其它類(lèi)型的打樁船，提高了生產(chǎn)效率。

2。打樁機(jī)提供了兩段式振頻輸出，可以根據(jù)不同工作需求，調(diào)整振動(dòng)力度，達(dá)到了既能滿(mǎn)足生產(chǎn)，又能保護(hù)機(jī)器、節(jié)省能源、降低噪音的效果。

3。打樁夾嘴加裝了保壓保護(hù)裝置，牢牢鎖住了系統(tǒng)壓力，保證了夾持板樁的穩(wěn)定性與可靠度。

4。起吊能力高達(dá)8T，能沉、拔10米以下的鋼板樁、鋼管樁、鋼軌樁、鐵板、H鋼及混泥土預(yù)制樁等，適用范圍廣，基本能滿(mǎn)足目前浙江省內(nèi)河水運(yùn)工程打樁要求。

5。船中兩側(cè)設(shè)置船舶定位樁，有利于船舶定位，確保樁位正確度和沉入過(guò)程中的垂直度。

6。打樁設(shè)備動(dòng)作靈活，操作性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，既安全，又環(huán)保。問(wèn)題及改進(jìn)的建議1。打樁設(shè)備在沉、拔樁作業(yè)受力較大時(shí)，船舶橫傾角度較大。建議船舶兩側(cè)設(shè)置可拆卸式浮筒。在航道條件許可的情況下施工時(shí)，裝上浮筒，以提高船舶抗傾能力；船舶拖航時(shí)，卸掉浮筒，利于拖航。

2。打樁船船體為箱形，并且較寬，在內(nèi)河狹窄航段拖航操作性較差。建議船尾設(shè)置可拆卸式臨時(shí)輕便舵。在拖航時(shí)將舵裝上，利于航行；作業(yè)時(shí)將航卸掉，利于施工。

3。打樁船為非自航船，移位必須借助拖輪拖帶，增加了施工成本。建議另建造此類(lèi)船舶時(shí)，增設(shè)自航裝置，這樣一方面可提高船舶的作業(yè)性能，另一方面可以降低施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4。船舶定位樁通過(guò)絞車(chē)升降，鋼絲繩在樁上的著力點(diǎn)在樁的周邊，增加了樁在升降過(guò)程中的偏心力，導(dǎo)致樁與滾筒之間的摩擦力增加。建議鋼絲繩在樁上的著力點(diǎn)應(yīng)放在樁的中心，降低樁在升降過(guò)程中的偏心力，減少樁與滾筒之間的摩擦。

5。打樁船技術(shù)先進(jìn)，保養(yǎng)和操作對(duì)作業(yè)人員要求較高，而我單位現(xiàn)有作業(yè)人員年齡偏大，文化程度較低。建議加大對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)力度，制定合利的操作規(guī)程，科學(xué)維護(hù)和使用打樁船。