【摘 要】
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随着世界开发海洋资源能力的提升,桥梁、港口、海上风机尤其是海上导管架平台的建设都需要采用大直径超长的桩基。由于桩和锤的重量很大,桩基在打入某些软弱地层时,容易发生溜桩现象,影响施工安全和工程进度。对于溜桩现象,国内外大多是理论研究,缺少阻止溜桩装置的设计研究,因此防溜桩装置的设计很有必要。首先,本文结合国内外对溜桩的研究现状,对溜桩现象和理论进行分析总结;针对粘性土和砂性土的不同,用工程实例优选桩
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随着世界开发海洋资源能力的提升,桥梁、港口、海上风机尤其是海上导管架平台的建设都需要采用大直径超长的桩基。由于桩和锤的重量很大,桩基在打入某些软弱地层时,容易发生溜桩现象,影响施工安全和工程进度。对于溜桩现象,国内外大多是理论研究,缺少阻止溜桩装置的设计研究,因此防溜桩装置的设计很有必要。首先,本文结合国内外对溜桩的研究现状,对溜桩现象和理论进行分析总结;针对粘性土和砂性土的不同,用工程实例优选桩阻力的计算方法,并总结出判断溜桩区域的计算方法和步骤。其次,针对工程要求设计防溜桩装置的整体结构和关键部件的详细结构,根据装置的工作原理和工况设计了液压回路。利用Solid Works建立装置和钢桩的三维实体模型并装配。对装置进行力学分析,得到液压缸推力与液压缸个数、摩擦块楔角角度和液压推力角度的关系。在保证装置安全可靠性的前提下,利用ANSYS Workbench分析桩套受力变形,优选液压缸个数;利用ANSYS Workbench中接触分析方式对整体装置进行分析,优选摩擦块楔角角度和液压推力角度。同时基于钢桩失稳条件,对摩擦块上摩擦齿的强度和钢桩的稳定性和强度进行分析,验证装置的合理性,保证防溜桩装置既能够发挥作用又不会对钢桩产生破坏。最后,本文对防溜桩装置控制进行初步设计。利用MATLAB GUI开发了判断溜桩区域的软件界面,结合打桩中桩基贯入深度的变化,对溜桩现象预警;采用西门子PLC控制液压系统安装防溜桩装置,保证防溜桩装置的正常安装和拆卸。
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