杨合林，黄金阳

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

深插大直径钢圆筒快速成岛技术在港珠澳大桥岛遂工程、深中通道岛遂工程及海南工程成功应用，使成岛时间大大缩减，施工成本得到了有效控制。“工欲善其事，必先利其器”。振沉设备是快速成岛技术的“利器”。如图1所示，深中通道钢圆筒振沉设备主要由吊架结构、吊装钢丝绳索、共振圈梁结构、液压振动锤、同步系统、液压夹持系统、动力系统等组成。液压振动锤钢圆筒振动下沉的原理是在偏心块偏心力矩作用下振沉设备产生高频振动，高频振动通过液压夹持系统作用在钢圆筒上，钢圆筒的高频振动使筒壁周围的土壤移动，钢圆筒在重力的作用下自动下沉。

图1 钢圆筒振沉设备总图

本文以深中通道岛遂工程西人工岛钢圆筒施工为例，主要介绍振沉设备的组成，对振沉设备振动力和振幅进行计算，运用有限元软件SolidWorks Simulation对吊架结构进行建模及应力应变分析，制定振沉设备总装控制措施，分析钢圆筒振沉过程中出现偏差的原因并总结控制措施。

1 振沉设备力学性能分析

1.1 振沉设备振动力计算

钢圆筒振动下沉主要是利用振动设备的振动力克服钢圆筒与土壤之间的侧摩阻力和端阻力。振沉设备的最小振动力

式中 N——振动锤的数量；

M——偏心块的偏心力矩，kg·m；

η——振沉设备总的机械传动效率；

n——发动机的最大转速，r/min。

振沉设备选用美国APE600液压振动锤，振动锤的数量为12台，其偏心力矩为230kg·m，振沉设备总的机械传动效率为0.712，发动机的最大转速为2100r/min。……