Les marteaux diesel se divisent en deux catégories selon leur structure : à tige de guidage et à cylindre. Le marteau diesel à tige de guidage utilise un piston comme siège pour exercer une pression sur la tête de pieu, et un cylindre comme tête de marteau qui se déplace verticalement le long de deux tiges de guidage. Lors du battage de pieux, on commence par hisser le pieu dans le portique du bâti, puis on place le marteau diesel au sommet du pieu. On abaisse le crochet pour soulever le cylindre, puis on le relâche pour laisser le cylindre retomber et insérer le piston afin de comprimer l'air emprisonné. Le cylindre continue de descendre jusqu'à ce que la goupille de pression extérieure actionne le culbuteur de la pompe à injection sur le siège du marteau. La pompe à injection pulvérise alors un brouillard d'huile dans le cylindre. Ce brouillard d'huile entre en contact avec des gaz à haute température, au-dessus du point d'inflammation, et explose instantanément. La force de l'explosion exerce une pression vers le bas qui enfonce le pieu et une poussée vers le haut qui fait remonter le cylindre. Lorsque le cylindre retombe le long de la tige de guidage, un second cycle de percussion commence. Le marteau diesel à tambour utilise le cylindre comme support et se guide directement par la paroi interne de celui-ci, éliminant ainsi le besoin de deux tiges de guidage. Le piston, qui constitue la tête du marteau, peut se déplacer verticalement à l'intérieur du cylindre. Lors du battage de pieux, on appuie sur le chapeau de pieu situé à la base du support, au sommet du pieu, on soulève le piston à l'aide du crochet, puis on relâche le crochet pour frapper et comprimer l'air emprisonné dans le cylindre. S'ensuit le processus d'injection de carburant, d'explosion, de percussion et de ventilation. Le marteau diesel fonctionne par compression du diesel pour démarrer ; il est donc essentiel que le gaz emprisonné dans le cylindre atteigne un taux de compression suffisant. Lors du battage en sol meuble, il arrive que le marteau ne puisse pas s'allumer et détoner en raison d'une faible force de réaction et d'une compression insuffisante. Il est alors nécessaire de soulever la tête du marteau à plusieurs reprises à l'aide du crochet, de la décrocher et de frapper avant de pouvoir démarrer. Le support du marteau diesel est équipé d'une pompe d'injection, d'un réservoir de carburant, d'un réservoir d'eau de refroidissement et d'un chapeau de pieu. L'espace mobile entre le piston et le cylindre est scellé par une bague de piston élastique.
Une machine de battage de pieux utilise la force d'impact pour enfoncer le pieu dans la formation géologique. Elle se compose d'un marteau de battage, d'un bâti et d'équipements auxiliaires. Le marteau est fixé entre deux tiges de guidage verticales parallèles (appelées portique) à l'avant du bâti et est soulevé par un crochet de levage. Le bâti est une tour en structure métallique équipée d'un treuil à l'arrière pour lever le pieu et le marteau. Un système de guidage, composé de deux tiges, situé à l'avant du bâti, contrôle la direction du battage afin que le pieu s'enfonce avec précision dans la strate selon la direction prévue. La tour et le système de guidage peuvent être inclinés simultanément pour le battage de pieux obliques. Le système de guidage peut également être prolongé vers le bas le long de la tour pour le battage de pieux sous-marins le long d'une digue ou d'un quai. Le bâti est mobile et peut pivoter. Les principaux paramètres techniques de la machine sont le poids de l'élément d'impact, l'énergie cinétique d'impact et la fréquence d'impact. Les marteaux de battage se classent en différents types selon leur source d'énergie : marteaux à chute libre, marteaux à vapeur, marteaux diesel, marteaux hydrauliques, etc.
Marteau de battage à chute libre. Le marteau de battage est un poids en acier qui, une fois décroché, est soulevé par un treuil à l'aide d'un crochet et retombe librement le long du cadre de guidage. Le marteau de battage à vapeur se compose d'une tête et d'un siège, actionnés par la vapeur ou l'air comprimé. Il en existe deux types : le marteau à simple effet et le marteau à double effet. Le marteau à simple effet utilise un piston ou un cylindre comme tête de marteau. La vapeur propulse la tête de marteau vers le haut, puis celle-ci retombe le long de la tige de guidage du siège pour enfoncer le pieu. Le marteau à double effet utilise généralement un piston lesté comme tête de marteau et un cylindre comme siège. La vapeur propulse la tête de marteau vers le haut, puis la repousse vers le bas pour frapper le pieu. La vitesse et la fréquence élevées du mouvement de va-et-vient font vibrer le pieu lors de sa pénétration dans la formation géologique, ce qui réduit la résistance au frottement et permet un battage efficace. Le marteau-pilon différentiel à force inégale bidirectionnelle est doté d'un siège de marteau allégé, ce qui permet d'augmenter la force d'impact effective et d'améliorer ses performances. L'inversion du sens d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement de vapeur peut être commandée manuellement ou automatiquement par un joystick à bride situé sur le côté de la tête du marteau, ce dernier se déplaçant verticalement. Ces deux méthodes permettent de régler la course du marteau-pilon.
Conditions de travail
1. Si le chantier présente une pente, il doit répondre aux exigences de stabilité de la machine à battre les pieux. Les zones meubles, impropres à l'utilisation de la machine, doivent être nivelées et compactées. Lors des travaux dans la fosse de fondation et le batardeau, un système de drainage adéquat doit être mis en place.
2 Lorsque la capacité portante du site de travail est inférieure à la pression admissible du sol du marteau de battage, un caisson de platelage ou une plaque d'acier, des traverses, etc. doivent être posés.
3 La pose des rails du cadre de pieux de type rail doit être conforme aux dispositions pertinentes du manuel d'instructions.
4 La distance de sécurité entre la ligne de transmission aérienne et la colonne du marteau de battage de pieux dans la zone de travail doit être conforme aux dispositions pertinentes de la norme GB5144.