柴油錘打樁機主體也是由汽缸和柱塞組成，其工作原理和單缸二沖程柴油機相似，利用噴入汽缸燃燒室內的霧化柴油受高壓高溫后燃爆所產生的強大壓力驅動錘頭工作。柴油錘按其構造形式分導桿式和筒式。導桿式柴油錘以柱塞為錘座壓在樁帽上，以汽缸為錘頭沿兩根導桿升降。

打樁時，先將樁吊到樁架龍門中就位，再將柴油錘擱在樁頂，降下吊鉤將汽缸吊起，又脫開吊鉤讓汽缸下落套入柱塞，將封閉在汽缸內的空氣進行壓縮，汽缸繼續下落，直到缸體外的壓銷推壓錘座上燃油泵的搖桿時，燃油泵就將油霧噴入缸內，油霧遇到燃點以上的高溫氣體，當即發生燃爆，爆發力向下沖擊使樁下沉，向上頂推，使汽缸回升，待汽缸重新沿導桿墜落時，又開始第二次沖擊循環。

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