沖擊式壓路機(jī)工作原理及應(yīng)用

1、沖擊式壓路機(jī)工作原理及應(yīng)用1.1工作原理  沖擊碾壓是巖土工程壓實技術(shù)的最新發(fā)展。沖擊式壓路機(jī)由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動能相結(jié)合沿地面對土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前以30KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)使用最多，沖擊輪重量16T，行駛最佳速度為12km/h，對地面產(chǎn)生集中沖擊力250300t，相當(dāng)于15431883kPa。  沖擊壓路機(jī)的技術(shù)特性決定較現(xiàn)行常規(guī)振動壓路機(jī)不同的壓實工藝，不采用現(xiàn)有壓路機(jī)壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴(kuò)散分布的性狀，提出新的沖擊碾

2、壓方法與施工工藝。該機(jī)的工作原理如下：當(dāng)牽引車拖動沖擊輪向前滾動時，沖擊輪重心離地高度高低交替變更，并在能量機(jī)構(gòu)的作用下，產(chǎn)生集中的沖擊能量向前、向下碾壓，宏大的沖擊波通過弧形輪次序持續(xù)地沖擊地面，使路面受到強(qiáng)大的沖擊力達(dá)到破碎或壓實目標(biāo)。在工作過程中，沖擊輪每旋轉(zhuǎn)一周，重心抬高和下降次數(shù)和沖擊輪的形狀有關(guān)，對地面也產(chǎn)生的沖擊和振動次數(shù)也和沖擊輪有關(guān)。具體沖擊作用進(jìn)程可分為2個階段：（1）第一階段儲能過程。沖擊輪從重心最低狀態(tài)向重心最高狀態(tài)過渡。在牽引力作用下，沖擊輪依附與地面的摩擦力沿外廓曲線向前滾動，重心開始上移，牽引動力轉(zhuǎn)化成沖擊輪的勢能和動能，在這一進(jìn)程中緩沖機(jī)構(gòu)開始作用，使蓄能器的緩

3、沖液壓缸壓縮，蓄能器蓄能，具體表現(xiàn)為壓實輪的運動滯后于機(jī)身運動；  （2）第二階段能量釋放進(jìn)程。沖擊輪從重心最高狀況向重心最低狀況過渡。當(dāng)沖擊輪的重心處于最高點向前轉(zhuǎn)動時，沖擊輪的勢能開始轉(zhuǎn)化為動能，蓄能器緩沖液壓缸伸張，蓄能器中的壓力能釋放，一起轉(zhuǎn)化為沖擊輪的動能。具體表現(xiàn)為壓實輪的運動快于機(jī)身的運動，這樣來補償前一階段滯后的位移，而且由于沖擊論的特殊結(jié)構(gòu)中心除了有向前的線速度外，還有一個向下的線速度，直至沖擊論的另一條曲線的低點接觸地面時，向下的線速度達(dá)到最大，動能達(dá)到最大，當(dāng)沖擊輪另一條曲線與地面接觸時開始對地面產(chǎn)生沖擊夯實作用。沖擊壓路機(jī)行駛兩次為一遍。每次沖擊力按沖碾輪觸地

4、面積邊緣與地表以一定的夾角向土體內(nèi)分布。施工過程中，每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮螞_碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾，依次進(jìn)行至最終遍數(shù)。沖擊壓路機(jī)一般行駛按順時針與逆時針方向每五遍進(jìn)行交換作業(yè)。各種土石路基沖碾2040遍可以使路基形成厚1.01.5m的均勻加固層。    沖擊式壓路機(jī)最顯著的特點是壓實輪形狀為非圓柱形，即三邊、四邊、五邊和六邊形，這種壓實輪有一系列交替排列的凸點和平整的沖擊面。沖擊壓實同時具有靜力、搓揉、振夯、沖擊的作用和靜壓振動壓（低幅高頻）沖擊壓（高幅低頻）的沖擊壓實原理。使用中采用拖車牽引，

5、使非圓柱多邊形的壓實雙輪滾動前進(jìn)，壓實輪凸點與沖擊平面產(chǎn)生交替抬升與落下，使壓實輪產(chǎn)生勢能和動能，對地面產(chǎn)生集中的沖擊能量，連續(xù)快速地對填料或地面產(chǎn)生夯擊作用，對填料或地面進(jìn)行碾壓與壓實并具有地震波的傳播特性。  沖擊式壓路機(jī)利用低頻大振幅沖擊力作用于填料體，并快速、連續(xù)周期性地作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向地基下深層傳播，對地下軟弱土層，尤其是對非粘性飽和土可大大加速孔隙水的消散，提高土的固結(jié)速度。    1.2性能特點  根據(jù)實際工地提供實踐資料證明，沖擊壓實技術(shù)具有以下性能特點。  1)對填料含水量要求較寬   傳統(tǒng)的壓實方

6、法要求填料具有最佳的含水量，而沖擊式壓路機(jī)對填料含水量要求較寬，可在上下兩個方向放寬3%5%?；旧匣靥钐烊煌凉纹胶缶涂梢赃M(jìn)行碾壓，特別是干旱或半干旱地區(qū)其優(yōu)越性更為明顯。這些地區(qū)填料天然含水量很低，有的幾乎為0%1%，只需表面灑少量水沖擊式壓路機(jī)就可碾壓，大大減少壓實用水，降低了施工費用。  2)填方厚度大、影響深度大  傳統(tǒng)的壓實方法其填方必須對原地表進(jìn)行處理后再分層填料碾壓，每層填料厚度為0.30.5m，施工周期長、成本高。而沖擊壓實技術(shù)可在原地面（舊公路）直接碾壓后進(jìn)行填料碾壓，每層填料厚度達(dá)0.61m以上，取代了開挖換土和分薄層碾壓的方法，實現(xiàn)了高效率施工。  3)壓實速度快、效率高  沖擊式壓路機(jī)每小時的碾壓壓實面積是傳統(tǒng)壓