CFG桩工作原理以及CFG桩基智能引导定位系统

来源：网络 CFG桩机是地基与基础处理设备，适用于CFG工法、预制桩、灌注桩、地下连续墙、软基加固等，特别适用于安居工程的桩基础施工。CFG桩机也可作为钻孔灌注桩、钻孔打入预制桩的成孔设备。CFG桩机包括桩架和钻进系统两部分。桩架采用液压步履式或履带式底盘，自动化程度高，可自行走及360°回转。该机配七个液压油缸，包括四条液压支腿油缸、一条步履移动油缸及两条变幅油缸组成。

立柱为可折叠式箱型立柱，法兰连接方式，由两块高强度蒙板折弯而成，减少了传统工艺的四块板拼焊造成的焊缝开裂问题。同时立柱内部每隔60cm加焊四根加强筋，增加了立柱抗扭抗弯性。该机主架由两条变幅液压油缸控制其起降。实现了自动式起落，无需起落架。钻进系统包括动力头与钻具，动力头的输出轴与螺旋钻具为中空式。CFG桩机采用长螺旋成孔，可通过钻杆中心管将混凝土或泥浆进行泵送至桩孔内，实现了钻孔—灌浆—拔钻—成孔一次完成。也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。

结构及工作原理

CFG桩机桩架主要由顶部滑轮组、立柱、斜撑杆、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统及电气系统组成。立柱为折叠式，采用箱形截面结构型式，法兰连接方式。立柱两侧配有圆形或方形滑道作为动力头、钻杆上下运动的导向和抗扭。

此种钻机配备的箱形可折叠式立柱利用液压缸进行起降，方便快捷，运输时也不需拆卸。立柱下部与上盘铰接，中后部与斜撑杆铰接，立柱顶部有滑轮组，用来完成对动力头、钢筋笼和注浆导管等的起降。动力头可沿滑道上下滑动托运时可拆卸。

行走机构

行走机构为液压步履式。前进时四个支腿液压缸支地撑起，下盘离地通过液压系统驱动行走油缸实现桩机履靴前行，然后收起支腿落下，通过液压缸收缩拉动底盘前行，经过如此反复操作实现桩机前行。

回转机构

压马达具有功率稳定、运转平稳、转动惯性小和启动效率高等特点，因而桩机具有回转平稳、无冲击、无振动、整机的稳定性良好及使用寿命长的优点。

动力机构

动力头采用三环减速机构，此种减速机构已是相当成熟的产品。大中心孔的减速机，成载过载能力高、结构紧凑、噪音小、寿命长，是国内钻机最理想的动力装置。它有两个风冷电机、减速器、弯头、排气装置、提升架和滑快组成。工作时两个电机通过联轴器带动减速器的高速旋转，将动力低速轴通过法兰带动钻杆、钻头作旋转运动。

液压及传动机构

主要7个液压油缸构成。其中包含4个支腿油缸，1个行走油缸，2个变幅油缸。支腿油缸分布在机器四个角上实现机器主体的起落高度为1.1米和1.6米两种，根据机器型号不同采用不同高度的油缸。行走油缸位于整机底盘中部，配合4个支腿油缸起落，从而行走油缸收缩拉动底盘使整机前行。行走油缸长1.6米，所以机器行走步长为1.6米。变幅油缸位于中盘前段偏，立柱下方偏后，主要起撑起立柱作用。7个油缸的收缩可以在操纵室操作。

操纵机构

操纵室位于钻机后部主卷扬机前方，铁壳结构，三面开窗，可保证视野开阔，安全舒适。钻机是由电液联合控制，所有操纵电钮及手柄都置于操纵室前方的控制面板上，操作方便快捷。

打桩方法：

1、锤击法

利用桩锤的冲击能量克服地基土对桩的阻力，而将桩打入到预定深度，适用于软塑或可塑的粘性土层。

2、振动法

打桩时，把大功率的振动打桩机安装在桩顶上，利用振动力来减小地基土对桩的阻力。在沙土中打桩效率很高，也可用于沉、拔钢板桩和钢管桩。

3、射水法

利用高压水流，通过安装在桩侧面或空心桩内的射水管，冲松桩尖周围的土层，达到减少桩下沉阻力的目的。一般用于沙土层中，效率很高。

4、压桩法

借助桩架自重及桩架上的压重，通过滑车换向将桩压入土中。压桩法可以减少锤击或振动打桩时噪音以及对地基土和邻近建筑物的振动，适用于较均质的软土地基。

智能打桩定位系统

下面我们以常用水泥搅拌桩来说，北京天玑科技IPS-200C 水泥搅拌桩信息化系统是专为水泥搅拌桩施工的质量管理研发设计的一套系统，系统将北斗高精度定位定向终端，深度传感器，倾角传感器，流量传感器等设备安装在水泥搅拌桩机上。

通过北斗卫星定位系统监测钻孔位置，利用倾角传感器监测桩身垂直度，编码传感器判断深度，流量传感器监测泥浆注入量，再通过控制终端对以上数据进行采集、处理和展示；通过控制终端内置的移动通讯网络将数据实时上传至铁路工程管理平台，实现水泥搅拌桩施工的远程管理，整套系统由硬件设备和软件应用系统组成。