压入原理

桩贯入方式

桩贯入方式可以分为动态贯入法和静态贯入法。动态贯入工法在冲击或振动的作用下，不可避免的产生过大的噪音和振动。与之相比，静态贯入工法不会产生这种施工污染。但是，如果贯入力的反作用力仅仅依靠设备自身的重量，则需要笨重的重型设备，而且非常不实用。

静压植桩工法，利用液压缸产生的静载荷来压桩。压入力的反作用力来自完成桩的拔出阻力。这也是虽然静压植桩机小型轻量，但可以通过与地球成为一体而产生更大作用力的原因。这种轻小型设备可以在施工现场条件受限的工况下进行施工作业。

压入机制

静压植桩机通过液压固定夹夹住已经贯入地中的桩材。然后，由夹头夹紧下一根桩材，通过液压产生的静载荷将桩材压入地中。

压入过程中，会产生包括表面摩擦、桩端抵抗和锁口间抵抗在内的贯入抵抗力，即为压入力的反作用力。反力桩会有更大的拔出阻力来对抗该反作用力。因此，压入力可以将桩材贯入地中。

形成压力球根

在桩被压入地中时，桩端附近土体会形成压实变硬的压缩区域，称之为“压力球根*1”。该压力球根为桩基结构提供水平和垂直方向的强度。

静压植桩机可以控制压入桩的压入方向，精准的压入桩材。因为是采用静荷载进行压桩，所以可以检测和控制完成桩的质量，建造高品质的桩基结构。

*1压力球根是指在施加载荷于土层时，垂直应力或垂直应力和垂直荷载比相等点，在地层内部形成的球形区域。

压入原理的优势是“可以构筑与地球成为一体的完成桩”。除此之外，还有以下优势：

• 利用静载荷将桩压入地中的方式，解决了噪音和振动等的建设公害
• 静压植桩机体积小重量轻，将工程的影响控制在更小的范围。

• 静压植桩机抓住已压入地下的完成桩而进行压入施工的,所以在原理上不存在机械倾倒的危险。
• 因为直接压入在工厂生产的预制桩，所以可以构筑值得信赖高质量的完成桩。

• 由于静压植桩机机体轻小，施工工序简单，如果同时使用多套设备，能够缩短工期。
• 无论是在环境管制严格的区域还是夜间,施工都不会受到时间段的限制。

• 由于设备轻量小型，所以压入施工工法可以将工程影响范围降低到最小，轻减交通堵塞，影响地区经济活动。
• 根据使用目的选用预先在工厂生产的高质量,标准化的建筑材料，可以实现施工现场的高效率作业。

• 由于可以正确自如地控制压入桩，复杂的施工环境也能构筑高精度地结构物。
• 施工过程中，能在控制压入桩的同时确认桩的性能，从而实现构筑高质量的完成桩。

根据压入原理，为了使用静载荷将桩压入地中，静压植桩机可利用已经压入地中，与地球成为一体的完成桩的反作用力。这一原理是北村精男先生（技研集团创始人）凭借施工现场经验发现并将其投入到实际应用中的。他意识到，由于粘附其上的土壤，地下的钢板桩不容易被拔出。基于这一事实他认为，如果机器夹住数支已压入的桩材，静压植桩机可以与地球成为一体。并且他构想，如果可以利用反力桩的拔出抵抗力，那么就可以制造出无噪音无振动的静压植桩机。

二十世纪六十年代，日本经济处于高速发展时期。许多即将开工的重要项目皆面临施工带来噪音及振动污染的问题。北村精男先生以消除施工污染为目的创立了技研，开启了静压植桩机的研发历程。1975年7月，静压植桩机『SILENT PILER™』KGK-100A 问世。