前言

黄河是一条堆积性河道，黄河下游游荡性河道宽浅散乱，历史上具有善淤、善决、善徙的特点，对其治理由前期的“上拦下排，两岸分滞”“背着石头撵河”，逐渐过渡到后期的主动布点、有计划、因势利导地修建河道整治工程——稳定主槽，为缩小黄河主流游荡范围起到了重要作用。随之而来的河道治理桩基工程越来越多，深基坑深度更大、周围环境更加复杂，由此带来施工难度增加和废弃建筑物增多，潜在的投资或污染也在增多。比如由于桩基深度增加，现有振动或静压沉桩方法对桩基造成的潜在破坏、桥梁拆除遗留的桩基、建筑物拆除遗留的桩基等。特别是残留的桩基工程，对社会造成长期性的影响，受到科研工作者和工程技术人员的关注和重视，为我们提出了一系列需要深入研究的课题。该研究课题以黄河下游治理——修建导流桩坝为研究背景，结合土木工程中的桩基与支挡结构在公路、水利、港湾、矿山、民用与工业建筑实际应用，提出了新的桩基与支挡修建与移除的新方法。

本书在综合分析已取得的研究成果的基础上，针对近年来黄河治理方法研究现状及工程建设的实际需要，以无损插拔桩设计为主题，详细介绍了无损射流插拔桩专用设备的设计过程。在每种专用设备进行传统理论设计基础上，作者又深入研究了各种专用设备设计的难点和关键结构，展开了数值仿真模拟；最后把研究成果投入到实际生产单位进行加工制作，为下一步的施工做好准备。

本书得到水利部公益性行业专项项目“黄河下游移动式不抢险潜坝应用研究”（项目号：200701047）和“重复组装式导流桩坝应急抢险技术研究与示范”（项目号：201201074），以及教育部卓越工程师教育“机械设计制造及其自动化专业培养计划”（项目号：教高厅函〔2013〕38号-238）、国家工程实践教育中心“华北水利水电大学—郑州新大方重工科技有限公司—机械工程实践教育中心”（项目号：教高司函〔2013〕48号-303）、河南省重点科技攻关项目“水上无损插桩设备关键技术研究”（项目号：152102210110）“华北水利水电大学高层次人才科研启动项目”的资助。本书的作者长期从事机械结构强度设计及振动、数值仿真方面的教学、科研、设计与施工等工作，本书研究内容是作者及其科研团队多年来在长期工程实践积累的基础上对水利施工机械持续研究的一项工作。

在本书撰写的过程中，得到耿明全教授级高工、于孝志高工、侯艳君副教授等的大力支持与指正，得到华北水利水电大学机械学院同事的关心与帮助，部分研究成果是三门峡江海工程技术开发有限公司单位提供的资料，此外，本书的撰写还基于书后大量的参考文献，其作者的贡献是显而易见的，在此一并致谢！

由于专业领域、知识范围等的限制，作者深知自己在水力学、数学等方面的知识还有欠缺，本书在一些方面还存在疏漏、不当或错误之处，敬请同行学者批评指正。

作者

2015年5月