[發明專利]基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘及沉樁方法

有效

• 申請號: 201910691937.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110409441B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 金煒楓;陳榮忠;馬永航;曲晨;曹宇春;黃揚飛
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: E02D7/18
• 分類號: E02D7/18
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 付建中

1.一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：包括相變驅動裝置、旋轉軸、驅動裝置和底座；

所述相變驅動裝置包括旋轉盤、相變調節質心裝置、相變激發裝置；所述相變調節質心裝置包含相變管、相變物質、和位于相變管內依次連接的第一固定片、相變物質、滑動塊、彈簧、固定塊、第二固定片，所述第一固定片和第二固定片與相變管固定連接，固定塊和第二固定片固定連接，滑動塊可沿相變管內滑動，第一固定片與滑動塊在相變管內隔出第一腔室，滑動塊與固定塊在相變管內隔出第二腔室，相變物質被密封于第一腔室且不會逸出第一腔室；所述相變物質在第一溫度時為液態、在第二溫度時為氣態，第二溫度高于第一溫度；旋轉軸與旋轉盤固定連接并驅動旋轉盤旋轉，相變管與旋轉盤固定連接，相變激發裝置安裝在底座上或其他任意位置；相變激發裝置工作時將相變管中第一腔室的溫度由第一溫度改變為第二溫度、且相變物質由液態變為氣態；相變物質為氣態時充滿相變管中第一腔室；當相變物質為液態時，旋轉盤和旋轉盤上附屬連接裝置的總質心在旋轉軸中心，而當相變物質為氣態時，相變物質驅動滑動塊移動，這時旋轉盤和旋轉盤上附屬連接裝置的總質心不在旋轉軸中心；

驅動裝置與旋轉軸連接且驅動旋轉軸旋轉，驅動裝置和底座固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：相變物質為液態時，相變物質充滿第一腔室，旋轉盤和相變調節質心裝置的總質心在旋轉軸中心，旋轉盤和旋轉軸接觸面上離心力合力為0；相變物質為氣態時，相變物質充滿第一腔室，旋轉盤和相變調節質心裝置的總質心不再在旋轉軸中心，旋轉盤和旋轉軸接觸面上離心力合力不為0；相變物質為液態時，滑動塊和固定塊的總質心在旋轉軸中心，滑動塊質心、固定塊質心和旋轉軸中心成一條直線。

3.根據權利要求1所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：所述相變激發裝置為微波發射裝置或激光發射裝置，相變激發裝置工作時發射激光或微波從而將相變管中的溫度由第一溫度改變為第二溫度；當相變激發裝置為微波發射裝置時，所述微波發射裝置包括依次連接的電源、整流電路和磁控管，所述磁控管對相變管發射微波；或者相變激發裝置為激光發射裝置時，所述激光發射裝置包括依次連接的電源、整流電路和激光發射器，激光發射器對相變管發射激光，發射激光的方式為激光發射器追蹤旋轉盤上的相變管且向相變管發射激光、或者相變管隨旋轉盤轉至指定位置時接收激光發射器發射的激光，這樣可以集中激光能量為相變管加熱。

4.根據權利要求3所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：當相變激發裝置為微波發射裝置時，所述相變物質為水，相變管為可透射微波材料，相變管材料為玻璃；或者相變激發裝置為激光發射裝置時，所述相變物質為水，相變管為涂覆激光吸收材料的玻璃管，所述激光吸收材料選擇氧化鋯或磷酸鹽。

5.根據權利要求1所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：振動樁錘配有平衡微調結構，所述平衡微調結構包括圓盤和第一質心位置調節器和第二質心位置調節器；第一質心位置調節器和第二質心位置調節器相互呈90度角固定在圓盤上；圓盤固定在旋轉軸上。

6.根據權利要求5所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：第一質心位置調節器包含第一封閉片、第二封閉片、圓管、磁致伸縮桿、質量塊、微調彈簧、線圈和質心微調電源，所述第一封閉片、微調彈簧、質量塊、磁致伸縮桿和第二封閉片依次連接且位于圓管內部，微調彈簧與第一封閉片固定連接，磁致伸縮桿和第二封閉片固定連接，質量塊能在圓管內滑動，所述第一封閉片和第二封閉片分別與圓管固定連接，所述線圈纏繞在圓管外部，線圈與質心微調電源連接；第二質心位置調節器和第一質心位置調節器的結構相同；質心微調電源沒有對線圈通電時，圓盤、第一質心位置調節器和第二質心位置調節器的總質心在旋轉軸中心；安放圓管時，圓管內的微調彈簧比磁致伸縮桿更接近旋轉軸中心。

7.根據權利要求6所述的一種基于相變驅動的減少振動影響振動樁錘，其特征在于：在底座上固定安裝加速度傳感器，所述加速度傳感器為雙向加速度傳感器，能同時測量水平和豎向的加速度。