冲孔打桩机由桩锤、桩架及辅助设备组成。桩锤固定在桩架前部两个平行的垂直导杆(俗称龙门架)之间,由吊钩吊起。桩架为钢结构塔架,塔架后部设有起桩绞车和桩锤。桩架前方是由两根导杆组成的导架,用于控制打桩方向,使桩按设计方向准确地打入地层。打桩机的基本技术参数是冲击件的重量、冲击动能和冲击频率。根据桩锤运动的动力来源,桩锤可分为落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤等。由桩锤、桩架及辅助设备组成。桩锤固定在桩架前部两个平行的垂直导杆(俗称龙门架)之间,由吊钩吊起。桩架为钢结构塔架,后置卷扬机提升桩和桩锤,桩架前部由两根导杆组成的导架,控制打桩方向,使桩按设计方向准确打入地层。塔架和导向架可以一起偏转,以打入斜桩。导向架也可沿塔架向下延伸,沿堤防或码头打入水下桩。桩架可以旋转和移动。
桩锤为重型钢块,用大钩卷扬机吊起,脱钩后沿导向架打入。
桩锤由锤头和锤座组成。它由蒸汽或压缩空气驱动,有单作用蒸汽锤和双作用蒸汽锤两种。单作用蒸汽锤采用柱塞或气缸作为锤头。蒸汽推动锤头上升,然后使其沿着锤座和桩的导杆下降。双作用蒸汽锤一般采用加重柱塞作为锤头,气缸作为锤座。蒸汽推动锤头上升,然后推动锤头向下冲击打桩。上下往复速度快,频率高,使桩打入地层时产生振动,可降低摩阻力,打桩效果好。双向不等力差动锤锤锤座重量轻,有效冲击重量较大,性能较好。蒸汽锤进、排汽旋转阀的换向可由安装在锤头侧面的法兰控制杆手动或自动控制,随锤头升降。两种方法都能调节蒸汽锤的冲击行程。
主体还包括气缸和柱塞。其工作原理与单缸二冲程柴油机相似。它是利用喷入气缸燃烧室的雾化柴油驱动锤头在高压高温燃烧爆炸产生的强大压力下工作。柴油机液压锤按其结构形式分为导杆式和圆筒式。导杆式柴油锤以柱塞为锤座压在桩帽上,油缸随锤头沿两根导杆升降。打桩时,先将桩吊入桩架龙门架内,再将柴油锤放在桩顶,放下吊钩吊起筒体,再松开吊钩,使筒体落入柱塞内,压缩筒体内空气,气缸继续下降,直到气缸外的压力销推动锤座上的燃油泵摇臂,燃油泵将油雾喷射到气缸内,油雾将遇到燃烧点上方,高温气体将立即爆裂,爆炸力向下冲击使桩下沉,向上推使筒体上升,当筒体再次沿导杆下落时,开始第二次冲击循环。气缸作为气缸式柴油锤的底座,气缸内壁直接用于导向。省略两个导杆。柱塞是锤头,可以在气缸中上下移动。打桩时,将桩帽压在桩顶锤座下,用大钩提起柱塞,然后折断大钩向下撞击,压缩筒内空气。并进行喷油、爆炸、冲击、换气等工作过程,柴油锤的工作是在压力下燃烧柴油开始的,因此必须保证气缸内的密闭气体达到一定的压缩比。有时,在软土层上打桩时,反作用力太小,压缩量不足以点燃和爆炸,所以需要用大钩多次提起锤头,将大钩折断并撞击,以便启动。喷油泵、油箱、冷却水箱和桩帽连接在柴油锤的锤座上。柱塞与筒体之间的活动间隙用弹性柱塞环密封。
它是一种以柴油皮带为动力,以油压为动力的新型冲孔打桩机。根据地层的不同土质,可以调整水压,以达到适当的冲击力。中小型液压打桩机常用于公路护栏的打桩和公路护栏的施工。类似的打桩设备有:液压打桩机、公路打桩机、护栏打桩机、公路钻机。与柴油打桩机相比,液压打桩机的能量传递效率可达70%~95%,而柴油打桩机的能量传递效率仅为20%~30%。液压锤式打桩机具有精确的打桩控制,可以实现不同地层的打桩作业;液压锤式打桩机在降低噪声、振动和噪声方面具有突出的性能,特别适合城市建设需要。液压冲孔打桩机节能减排效果明显,是今后打桩机发展的主流。