[发明专利]基于刚度调节起到免共振作用的振动桩锤及沉桩方法

权利要求书

1.一种基于刚度调节起到免共振作用的振动桩锤，其特征在于：其包括质量块、刚度调节装置、激振锤、第一螺旋弹簧；

所述刚度调节装置包括电源和电致变刚度装置，所述电致变刚度装置包含从下至上依次连接的第一绝缘板、第一金属板、电致变刚度块、第二金属板和第二绝缘板，所述电源分别和第一金属板和第二金属板连接；当电源施加在第一金属板和第二金属板之间的电压差改变时，即电致变刚度块受到的电场强度改变时，电致变刚度块的等效刚度也随之改变；

所述质量块、电致变刚度装置、激振锤、第一螺旋弹簧从上至下依次连接，

所述电致变刚度装置配有电容检测系统和位移监测系统，所述电容检测系统分别与第一金属板和第二金属板连接，位移监测系统包含第一加速度计和第二加速度计，第一加速度计位于电致变刚度块侧面底部，第二加速度计位于电致变刚度块侧面顶部。电容检测系统可以监测第一金属板和第二金属板间的电容C；通过积分第一加速度计测得的加速度得到电致变刚度块侧面底部的位移S₁，通过积分第二加速度计测得的加速度得到电致变刚度块侧面顶部的位移S₂ ；

所述电致变刚度块配有散热装置，所述散热装置包括依次连接的冷却液箱、水泵和散热管，所述散热管一端和冷却液箱中的冷却液连接且另一端和水泵连接，所述散热管贴在电致变刚度块侧面进行散热；水泵驱动冷却液箱里的冷却液流入散热管后，再流回冷却液箱，

所述散热管内布设有形状记忆合金丝，所述形状记忆合金丝为双程形状记忆效应，室温时为直线，加热时在直线中的转折点发生转折，转折点将形状记忆合金丝分为第一部分直线丝和第二部分直线丝，在室温时形状记忆合金丝呈直线状且贴在散热管内壁，所述第一部分直线丝与散热管内壁固定连接，第二部分直线丝与散热管内壁不固定连接，形状记忆合金丝起到搅拌冷却液的作用，所述的水泵为流速可调水泵，电致变刚度块的侧面贴有温度计，

所述冷却液箱配有制冷装置，所述制冷装置包含依次连接的冷却机组、盐水泵和冷却管，所述冷却机组内含有盐水池且对盐水池中的盐水降温，所述冷却管的一端与盐水泵连接且另一端与盐水池连接，盐水池中的盐水由盐水泵驱动流入冷却 管后回流至盐水池，所述冷却管插入冷却液箱的冷却液中，

所述冷却管配有温差发电装置，所述温差发电装置包含温差发电单元、冷端热量传递板、热端热量传递板、正极导线、负极导线和蓄电池，所述温差发电单元嵌在冷却管侧壁上，所述温差发电单元包含依次连接的第一冷端导电板、P型半导体柱、热端导电板、N型半导体柱和第二冷端导电板，第一冷端导电板和正极导线连接，第二冷端导电板和负极导线连接，正极导线和负极导线都与蓄电池连接，所述热端热量传递板与热端导电板连接且与冷却液箱中的冷却液接触，所述冷端热量传递板与第一冷端导电板和第二冷端导电板连接且与冷却管中的盐水接触；温差发电单元产生的电流给蓄电池充电。