防汛搶險車載打樁機研究分析

冉建民 馬 濱

(濱城黃河河務局，山東 濱州 256600)

1 主要創新點

(1)采用曲線導向模板結構，解決了打樁作業中的樁體偏移問題，提高了打樁的位置精度。(2)設置了自動脫樁裝置，提高工作效率和打樁安全性，擴大了使用范圍。(3)設置了回轉機構和滑動機構，可在樁車位置不動的情況下實現一定區域的連續打樁。(4)自動拔樁。(5)以通用小型四輪車作為車體，以機動車作為動力源，不需要外接電源，機動靈活，使用方便，安全可靠。

2 經濟效益及推廣應用情況

多次在防汛搶險演習中使用，效果明顯，效率較人工打樁高3-5倍。具有較好的推廣應用價值，僅2007年就推廣了7輛，隨著全國大江大河防汛搶險工作的日益現代化，該機械具有廣泛的推廣價值，將產生巨大的社會經濟效益，對促進治黃科技進步有顯著作用。

該項目經山東省科學技術廳鑒定，綜合技術指標達到國際先進水平，2004年獲山東局科技進步二等獎，2007年獲山東局應用技術類創新重大成果獎。

3 防汛搶險車載打樁機說明

防汛搶險車載打樁機采用先進的機器人控制技術和液壓控制系統，對傳統的打樁機進行結構創新設計，能夠在非人工接觸的情況下實現自動打樁、脫樁，整個打樁過程更加快速、穩定、安全。有效地克服了傳統打樁機在使用過程中存在的操作不便、安全性差、生產效率低、噪音過大等問題，是一種理想的新型自動打樁機具，具有顯著的技術特點與優勢和廣泛的發展前景。

3.1 采用曲線導向模板機構，從根本上解決了打樁作業中的樁體水平偏移問題，保證樁體作鉛垂運動，提高打樁精度。

在防汛車載打樁機的本體結構設計中采用不同于傳統打樁機的全新思維方式，引入“曲線導向模板機構”，創新性地采用了一段設定參數的橢圓曲線滑軌來補償主臂前端點(液壓馬達處)在打樁過程中作圓弧運動時引起的水平方向上的偏移，保證樁體沿鉛垂方向作往復運動；只需一只液壓伸縮油缸便可實現主臂的仰俯運動，最大限度地減少活性聯接的使用，該機構較傳統的四連桿機構、導軌滑塊機構具有更好的經濟性、剛性、穩定性、安全性；且結構簡單、新穎，易于操作和維修。

3.2 設置了回轉機構和滑軌機構，可在樁車位置不動的情況下實現一定區域的連續打樁，從而大大提高了工作效率。

該防汛車載打樁機通過回轉支承的旋轉和滑板沿滑軌的移動，使支架和主臂能在水平面內來回轉動，再加上水平滑軌的滑動調節作用，可使打樁機沿豎直方向進行打樁。按通常樁距要求800mm計算，可在同一直線上連續打3根樁，大大地提高了工作效率。

3.3 可以滿足堤壩上打樁的需要。

在設計過程中充分考慮了該車載打樁機需要滿足在一定范圍內堤坡上打樁的要求，所以在進行導向模板結構設計時，通過完善模板曲線參數，增大了主臂的仰俯范圍，可以滿足堤壩上打樁的需要。

3.4 通用小型四輪車作為車體，以機車發動機作為動力源，不需要外接電源，機動靈活、使用方便、安全可靠。

為滿足抗洪搶險要求，該車載打樁機以一種通用的小型四輪車作為車體。以機車發動機作為動力源，不需要外接電源，使該設備能夠在復雜惡劣的條件下使用，并且機動靈活、使用方便、安全可靠。

3.5 具有多功能的特點，發電、照明、電焊、氣割、鋸木樁。

總之，該機具有自動化程度高、高效安全、機動靈活、結構新穎、方便實用，集立樁、打樁、脫樁于一體等優點，有效地克服了傳統打樁機在使用過程中存在的操作不便、安全性差、生產效率低、噪音過大等問題，很好地滿足了防汛抗洪搶險打樁作業要求。

4 主要技術性能指標

(1)螺旋鋼樁幾何參數：φ120(60)mm×1500mm,S=900mm;

(2)打樁速度：1000-5000mm/min(打樁速度依土質不同而不同)；

(3)樁機最大可打樁深度：2000mm；

(4)脫樁方式：自動或手動；

(5)鋼樁與機動車距離：1.5-2.5m；

(6)液壓系統工作壓力：≤16MPa;

(7)動力：機動車發動機；

(8)不需要外接電源；

(9)操作人數：2 人。