《建筑打樁機(jī)總體設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《建筑打樁機(jī)總體設(shè)計（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計開題報告學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號：學(xué) 院 、 系 ： 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計制造及自動化設(shè) 計 題 目 ： 建筑打樁機(jī)總體設(shè)計指 導(dǎo) 教 師 : 年 月 20 日畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述一）打樁機(jī)的發(fā)展背景近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的逐步增強(qiáng),國內(nèi)各大城市的高層建筑、立交橋、海港碼頭、鐵路公路橋梁等基本建設(shè)項目急劇猛增, 建筑業(yè)迅速發(fā)展，大口徑基礎(chǔ)樁工程得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)與民用建筑大量采用樁基礎(chǔ)，打樁施工越來越普遍，樁機(jī)的發(fā)展越來越快，廣泛使用與城市建筑的各種樁基礎(chǔ)工程、深基坑支護(hù)工程以及防洪工程中的防滲壩工程等各類工業(yè)與民用建筑施工。由于現(xiàn)代化的高層建筑、大型橋梁和港口碼頭等結(jié)構(gòu)復(fù)雜,負(fù)荷十分巨大,對基礎(chǔ)的承載能力和防止沉陷方面的要求較高。根據(jù)建設(shè)部門的資料,對高層建筑基礎(chǔ)的處理,通常是采用箱式、地下連續(xù)墻、樁等形式作為基礎(chǔ) [1]。二）打樁機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展歷程及發(fā)展方向由于打樁機(jī)的液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)方面已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外打樁機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，為改進(jìn)打樁機(jī)的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率方面提供了可能 [2]。想比來講，國內(nèi)機(jī)型雖種類齊全，但技術(shù)含量相對較低，缺乏高技術(shù)含量的機(jī)型。在國內(nèi)外打樁機(jī)中，按控制系統(tǒng)分類可分為三種：第一種是以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型打樁機(jī)，第二種是采用可編程控制器（PLC）控制的打樁機(jī)，第三種是應(yīng)用高級微處理器的高性能打樁機(jī) [3]。在英國、美國、瑞典、荷蘭等發(fā)達(dá)國家，各類打樁機(jī)設(shè)備發(fā)展迅速，我國的打樁機(jī)主要采用可編程控制器（PLC）控制的液壓機(jī)，但是與它們還存在較大差距。所以我們要盡快研制出滿足國家需要的高效、低噪聲、無污染的打樁機(jī)。國內(nèi)外打樁機(jī)的發(fā)展趨勢明顯，具體體現(xiàn)在：1、高速化、智能化、低能耗，提高打樁機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。2、機(jī)電液一體化。充分合理利用機(jī)械、液壓、電子方面的先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)這個系統(tǒng)的完善。3、 自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為打樁機(jī)的自動化、智能化提供了條件，能夠?qū)ο到y(tǒng)實現(xiàn)自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能 [4]。液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效的防止泄漏和污染，標(biāo)準(zhǔn)化的元件為維修帶來方便 [6]。三）打樁機(jī)的定義及工作原理打樁機(jī)是利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機(jī)械。由樁錘、樁架及附屬設(shè)備等組成。具有貫入力強(qiáng)，噪聲小，沉樁質(zhì)量好，使用方便，適用于各種不同的工作環(huán)境，操作容易，機(jī)動性高，可水下作業(yè)，同時設(shè)備還具有廣闊的推廣應(yīng)用前景、節(jié)約投資、施工速度快、防護(hù)效果好等優(yōu)點，具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益 [5]。樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導(dǎo)桿（俗稱龍門）之間，用提升吊鉤吊升。樁架為一鋼結(jié)構(gòu)塔架,在其后部設(shè)有卷揚機(jī),用以起吊樁和樁錘 [9]。樁架前面有兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架，用以控制打樁方向，使樁按照設(shè)計方位準(zhǔn)確地貫入地層。塔架和導(dǎo)向架可以一起偏斜，用以打斜樁。導(dǎo)向架還能沿塔架向下引伸，用以沿堤岸或碼頭打水下樁。樁架能轉(zhuǎn)動，也能移行。打樁機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)是沖擊部分重量、沖擊動能和沖擊頻率。樁錘按運動的動力來源可分為落錘、汽錘、柴油錘、液壓錘等 [13]。樁是豎向(或微斜)埋入地層中而向底層巖土深處傳遞載荷的一種受力桿件,鉆孔灌注樁則是按成樁方法分類而定義的一種樁型 [12]。它是一種現(xiàn)場澆注型的鋼筋混凝土樁,系指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠,灌注混凝土而制成的樁 [15]。目前，中小型建筑施工進(jìn)行基礎(chǔ)打樁時，常用的方法有:1、開挖基礎(chǔ)槽灌注樁法；2 卷揚機(jī)打樁機(jī)打孔灌注樁法；3、靜壓法打樁機(jī)打孔灌注樁法；4、振動錘擊法打預(yù)制樁法；5、螺旋鉆打樁機(jī)鉆孔灌注樁法 [16]。以上各種打樁方法中，開挖基礎(chǔ)槽灌注樁法費工費時；卷揚機(jī)打樁機(jī)打孔灌注樁法施工速度慢、效率低；靜壓法打樁機(jī)打孔灌注樁法樁機(jī)由于機(jī)身自重大，對施工場地要求較高，不適宜在較狹窄或建筑物較多的地區(qū)施工，因此這種打樁機(jī)不適用于中小型建筑打樁，適用范圍窄；振動錘擊法打預(yù)制樁法對土層結(jié)構(gòu)和預(yù)制樁都有一定要求，適宜在較軟土層中施工，而對于致密的砂層與結(jié)構(gòu)較松散的細(xì)砂層或較硬的土層來說，施工難度大，而且容易損傷預(yù)制樁，因此適用范圍窄；螺旋鉆打樁機(jī)鉆孔灌注樁法和其他幾種打樁方法僅能打某一種類型的樁，功能單一 [17]。四）打樁機(jī)的種類（1）蒸汽錘打樁機(jī)。利用高壓蒸汽將錘頭上舉，然后靠錘頭自重向下沖擊樁頭，使樁沉入地下。 （2）柴油錘打樁機(jī)。利用燃油爆炸，推動活塞，靠爆炸力沖擊樁頭，使樁沉入地下，適宜打各類預(yù)制樁。 （3）振動錘打樁機(jī)。利用樁錘的機(jī)械振動力，使樁沉入地下，適用于承載較小的預(yù)制混凝土樁、鋼板樁等。 （4）靜力壓樁機(jī)。 利用機(jī)械卷揚機(jī)或液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力，使樁在持續(xù)靜壓力的作用下壓入土中，使用于一般承載力的各類預(yù)制樁。 （5）低空間落錘式液壓自動打樁機(jī)。在打樁的現(xiàn)場根據(jù)樁位的布局預(yù)先用枕木和槽鋼鋪設(shè)一段簡易導(dǎo)軌，并將打樁機(jī)組裝在導(dǎo)軌上，使自動夾緊裝置處松開狀，然后用人力將整機(jī)移至需要打樁的位置由于整機(jī)的重量較輕，采用人力就能較輕松地移動，在移動過程中松開的夾緊裝置仍能起保護(hù)作用，防止整機(jī)移動過程中可能出現(xiàn)的傾翻現(xiàn)象，當(dāng)將打樁機(jī)準(zhǔn)確地移動到需要打樁的新樁位時，通過液壓控制系統(tǒng)，使夾緊裝置將打樁機(jī)緊緊地固定在導(dǎo)軌上以保證打樁機(jī)能正常工作 [18]。五）設(shè)計產(chǎn)品特點本課題所設(shè)計的打樁機(jī)是滑軌式柴油打樁機(jī)，滑軌式柴油打樁機(jī)的設(shè)計相對較簡單，制造精度要求較低，因而該打樁機(jī)的設(shè)計制造周期短、成本低、易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化批量生產(chǎn)，故可在建筑部門廣泛推廣。該機(jī)使打樁的過程變得安全、可靠、快捷并自動進(jìn)行，因而，極大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，提高了工作效率。 滑軌式柴油打樁機(jī)采用人工進(jìn)行控制，其突出的特點是：體積小、重量輕、搬運方便，能在惡劣的建筑施工環(huán)境中可靠工作，性能價格比高。打樁機(jī)的樁架部分采用了工字鋼、槽鋼、角鋼等型材利用螺栓進(jìn)行連接，其行走機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌式，樁架利用人力就可以輕松的在導(dǎo)軌上移動，便于打樁施工的進(jìn)行。采用這種行走機(jī)構(gòu)雖然不需要驅(qū)動裝置，但是鋪設(shè)導(dǎo)軌需要較長的準(zhǔn)備時間，導(dǎo)軌限制了打樁機(jī)的活動范圍，這是本設(shè)計的一個缺點。參考文獻(xiàn)：[1] 張忠海.液壓式振動樁錘發(fā)展現(xiàn)狀及選型應(yīng)用.建筑機(jī)械,2001(3)[2] 焦集群,王介寧.車載式柴油錘打樁機(jī).石油機(jī)械,1997(7)[3] 鄧長峰.多功能打樁機(jī).中國專利：200610070513.5，2007-05-09[4] 周林森，唐振科，韓林山等.DZF-120 型便攜式防汛搶險打樁機(jī).工程機(jī)械,2002(4)[5] 趙志超，原政軍，張超等.DLZ2.0 車載液壓打樁機(jī)及導(dǎo)向模板的設(shè)計與建模.現(xiàn)代制造工程,2006(12) [6] 霍曉強(qiáng)，周傳立，柯瑾 振動沉拔樁機(jī)振動樁錘主要參數(shù)的選擇及計算.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2001(1)[7] 李羊林.高金華.吳春篤.農(nóng)用手持式液壓打樁機(jī)的設(shè)計.農(nóng)機(jī)化研究,2004(04)[8] 呂有界.防汛搶險螺旋樁設(shè)計與焊接過程分析.機(jī)電工程技術(shù),2007(04)[9] 《建筑機(jī)械使用手冊》編寫組 建筑機(jī)械使用手冊(上冊),1989[10] 徐錦康 劉極峰.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，175[11] 孫靖民.機(jī)械設(shè)計優(yōu)化.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，144[12] 汪琪.機(jī)械零件設(shè)計問題解析.中國致公出版社，1998，103[13] 臧海燕.輕型液壓打樁機(jī)動力學(xué)特性分析及優(yōu)化設(shè)計.碩士學(xué)位論文,2005[14] 王勝.新型液壓打樁錘機(jī)電液一體化設(shè)計與 PLC 控制.碩士學(xué)位論文,2005[15] 程健.電磁打樁機(jī).中國機(jī)械工程,1997(5)[16] Ivanov A P Stabilization of an impact oscillator near grazing incidence owing to resonance 1993(3)[17] Chatterjee S.Mallik A K Bifurcations and chaos in autonomous self-excited oscillators with impact damping 1996(4)[18] Mejaard J P.Pater A D Railway vechicle systems dynamics and chaotic vibrations 1989(1)畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一）本課題中存在的問題本課題的目的是提供一種省工省時、效率高、適用范圍廣的滑軌式柴油打樁機(jī)。本設(shè)計由滑軌、樁架、柴油樁錘、控制系統(tǒng)組成。其中出現(xiàn)如下一些問題需要考慮和解決：1、了解打樁機(jī)的工作原理；2、合理設(shè)計打樁機(jī)上的各個工作系統(tǒng)（滑軌、樁架、柴油樁錘、控制系統(tǒng)） ；3、如何確定打樁機(jī)上的各個部位的具體尺寸（像龍門架的高度） ，整個打樁機(jī)的整體穩(wěn)定性，及各個關(guān)鍵零件的大小讓其符合國標(biāo)，在強(qiáng)度和剛度上滿足打樁機(jī)工作時的各項要求。二）本課題擬采用的研究手段1、查閱相關(guān)資料，對各種打樁機(jī)的工作原理進(jìn)行深入的理解，為本課題的進(jìn)一步研究打下良好的基礎(chǔ)；2、運用所學(xué)的知識對打樁機(jī)的各部分進(jìn)行設(shè)計，用力學(xué)的相關(guān)知識對各個關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計算和校核，使其滿足工程上的需要；3、對每個部位進(jìn)行深入的研究后，設(shè)計出幾種可行的方案，通過對比各種方案的優(yōu)缺點后對各個部位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；4、在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，主要采用 CAD 軟件繪圖和運用 Solidworks、pro/E、UG等三維繪圖軟件完成零部件的三維造型，并進(jìn)行虛擬裝配，最后導(dǎo)入有限元分析軟件Ansys 進(jìn)行分析計算；5、本課題初步擬采用的技術(shù)方案為：該打樁機(jī)主要由枕木、導(dǎo)軌、自動夾緊裝置、機(jī)架、提錘液壓缸、樁錘、自動掛鉤機(jī)構(gòu)、滑輪、電動葫蘆接近開關(guān)、自動打樁滑架、滑架升降液壓缸、樁帽、分段式預(yù)制水泥樁、液壓控制系統(tǒng)等部分組成。畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：該同學(xué)通過查閱大量資料對于適合于建筑使用的打樁機(jī)總體結(jié)構(gòu)有了較清晰的認(rèn)識，對于該題目的研究意義、目的、打樁機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、打樁機(jī)種類、原理及特點，進(jìn)行了歸納總結(jié)與闡述。該生針對低空落錘式打樁機(jī)查閱了大量資料，對其結(jié)構(gòu)和特點有了較明確的認(rèn)識，提出了設(shè)計方案和研究方法，目的明確，方案切實可行。同意開題。指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見：系主任： 年 月 日