2025年打桩机行业技术分析：车载打式冲孔打桩机设计研发提高施工效率

  中国报告大厅网讯，在超特高压电力建设中，铁塔基础作业常面临山区、野外等复杂环境，大型设备受场地限制施工困难，转场成本高，人工操作效率低。为解决这些问题，一种适应复杂地形的车载打式冲孔打桩机行业应运而生，其在移动性、适应性和效率上的突破，为电力塔基施工带来了新的解决方案。

  一、打桩机的设计性能要求

  超特高压铁塔基础作业环境特殊，打桩机需满足多方面性能要求。由于作业多在山区，道路窄、路面崎岖、坡度大且施工场地小，打桩机整体质量需较轻，外形尺寸较小，具备约 20° 左右的爬坡能力。同时，打桩机需自带动力单元，既要能驱动自身在山地道路移动并满足爬坡需求，又要为打桩作业提供动力。不同高度的输电铁塔对桩基础的孔径和深度要求不同，所以打桩机需具备可变孔径打桩能力。参考人工打桩效率，该打桩机需达到一定的理论施工效率，具体如下：孔径 80mm 时，效率 5-12m/h;孔径 100mm 时，效率 5-11m/h;孔径 120mm 时，效率 4-9m/h;孔径 140mm 时，效率 3-6m/h;孔径 170mm 时，效率 1.5-3m/h;孔径 200mm 时，效率 1-2m/h;孔径 220mm 时，效率 1-2m/h。且打桩效率主要由操作人员的熟练程度、运土效率和土质的性质决定。

  二、车载打式冲孔打桩机的结构与组件设计

  《2025-2030年中国打桩机行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》指出，为满足上述性能要求，车载打式冲孔打桩机的主要部件包括行走机构、打桩支架、卷扬机、支腿系统和铲头五部分。

  行走机构选用五征 7YP-17509D 三轮车，其结构简单、性能优良、结实耐用、维修方便、爬坡能力强，能适应各种野外地形。该底盘轴距 2750mm，自重 1220kg，长轴距使车身重心向前，保证了稳定性，较小的自重符合爬坡要求。制动系统为断气刹，安全性高，五档十速(高低速切换)的变速箱能适应各种坡度路况。

  打桩支架是由一个双支腿和两根单支腿组成的三角架结构，形成三点支撑，支撑稳定、结构简洁、耗材少、质量小。通过打桩支架顶部的滑轮，用钢丝绳吊拉铲头，使铲头上下运动，实现打桩抓土功能。

  卷扬机为国标 2t 快溜式卷扬机，由减速箱、行星轮和卷筒组成，分为左右手操作杆操作。左手杆下按为收绳，抬起为放绳(放绳为自由状态，无机械限制，速度快，故称为快溜式卷扬机)，右手杆下按为刹车。

  支腿系统由液压系统驱动，液压系统主要包括一个高压齿轮泵、四联换向阀、五支油缸及四个锁阀，系统额定工作压力为 10MPa。其中一个是举升油缸，用于收放打桩支架的双支腿;另外四个是升降支腿油缸，后面两个(靠近铲头方向)单独控制，前面两个为并联形式，由一个换向阀控制，施工前放下四个油缸支腿，可使车身稳定。

  铲头由拉杆、配重筒体、铲、连接板、弹簧和刮铲组成。配重筒体内需完全灌满沙土，保证铲头重心不偏移，且后期工作不必倒掉。铲头的配重筒体上可安装三层刮铲，小直径的刮铲在下层，每层刮铲直径的跨度在 100-300mm。比如下层安装直径 1.2m 的刮铲，中层最大安装直径 1.5m 的刮铲，不可安装直径 1.7m 的刮铲，上层同理，且上层与中层跨度越小越好。这样的设计使铲头可打不同直径跨度的桩孔，满足不同高度输电铁塔、不同桩基础孔径的打桩要求。

  三、车载打式冲孔打桩机的工作原理及效率分析

  车载打式冲孔打桩机行业工作原理清晰，卷扬机的钢丝绳连接铲头的拉杆，拉杆穿过铲头筒体后经连接板与铲相连，拉杆下端与铲头筒体之间安装一压缩弹簧。工作时，卷扬机收绳拉动拉杆，连接板收紧，弹簧被压缩，铲闭合，铲悬挂于打桩支架顶部滑轮，落差高度保持在1.5-2m之间。抓土时，卷扬机松绳，铲头做自由落体运动，速度不宜过快，铲头溜放高度落差始终保持在 2m 左右。自由状态时，弹簧弹力使拉杆快速向下移动，连接板松弛后将两铲撑开，随后铲头扎入土壤。卷扬机收绳，拉杆向上拉动时使铲闭合，挤压已抓入铲头内部的土壤并夹紧。卸土时，将铲头提升至适当高度，其下放置带轮小车等盛土器具，快速多次切换卷扬机松绳和收绳动作，使铲一张一合地将土卸到盛土器具内，移除盛土器具即完成卸土。转移场地时，利用卷扬机回收铲头并安全捆绑，再利用液压缸回收打桩支架，回收所有油缸后即可快速转移。

  四、车载打式冲孔打桩机的实际应用效果

  产品样机试制后，于2022年3月6日在青海郭隆 - 甘肃武胜 750kV 线路工程甘肃段永登县施工现场进行了现场试应用，选择了武胜驿镇南侧山区和山下河床地带两处施工地点。打桩机采用 80cm 提土铲，配置110cm扩孔边铲，成孔直径110cm。经过实地试用，各项功能运行正常，打桩效率约是人力的10倍。

  五、总结

  车载打式冲孔打桩机的设计研发，针对性地解决了输电铁塔桩基础打桩作业在山区等复杂环境中的难题。其采用机械和液压的控制方式，成熟可靠，故障发生率低，多处使用液压油缸，精简了施工人数，降低了人工劳动强度，节省了人工成本。三轮式底盘适应山区野外各种地形，爬坡能力强，道路通过性好，马力充足，成本经济，结构简单，不易发生故障，维修方便。铲头可安装不同直径的刮铲，能打不同直径的桩径，保证了成桩精度和质量。施工人员只需在地面操作设备，无需下井施工，避免了下井风险和可能引发的人身伤害事故，具有良好的社会效益。同时，该打桩机满足了大型输电铁塔桩基础打桩作业的各种需求，提高了施工效率，保证了成桩质量，从各方面节省了施工成本，具备良好的经济效益和社会效益，对推进山区施工机械化进程意义重大。

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