【沖(chong)擊壓(ya)路(lu)機】沖(chong)擊式壓(ya)路(lu)機哪種好 沖(chong)擊式壓(ya)實機影(ying)響深度
20世紀90年代,中國進入高速公路、機場、水電站等基礎設施加快建設的發展時期,為了提高路基基礎施工質量,國內對新型壓實設備有了積極的需求。1995年1月,國內出現了四邊形沖擊壓路機的實用新型專利申請,其后河南省筑路機械廠開始試制。同年,南非藍派公司將兩臺沖擊壓路機(三邊形、五邊形各一臺)首次引入國內。自1995年起,國內先后有十余家企業生產拖式沖擊壓路機,目前我國沖擊壓路機生產和銷售的數量在國際上領先。到2004年5月止,國內施工中批量應用并取得效果和國外在華施工和銷售的沖擊壓路機共有300多臺。
了解(jie)沖擊壓(ya)路(lu)同的(de)技術性能和(he)參數對(dui)于用戶購(gou)買時(shi)選型正確使(shi)用非常重(zhong)要,下面將有關(guan)沖擊壓(ya)路(lu)機(ji)的(de)幾個主(zhu)要技術性能和(he)參數說明如下。
沖擊壓路機的名稱
國(guo)(guo)內沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)名稱主(zhu)要有(you):“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)實(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”,“高能量(liang)滾動(dong)夯實(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“拖(tuo)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)實(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)實(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”,有(you)關技(ji)術文(wen)章中還出現(xian)“多(duo)(duo)棱輥拖(tuo)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)碾”等。以(yi)上名稱大(da)都(dou)是(shi)國(guo)(guo)外上個世紀50年代末(mo)出現(xian)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)專用名詞“ImpactRoller”轉(zhuan)譯派生出來的(de)(de)(de),正確(que)名稱應譯成(cheng)“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”。理由(you)是(shi)即和國(guo)(guo)際接(jie)軌,又和國(guo)(guo)內的(de)(de)(de)“振動(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”(VibratoryRoller)、“振蕩壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”(OscillationRoller)等標準命名一致。至于“自行式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(Selfpropelled)、“拖(tuo)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)”(Towed)或以(yi)后發展的(de)(de)(de)其(qi)他形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),可(ke)在(zai)其(qi)名稱前(qian)加(jia)限(xian)定詞。目(mu)前(qian)“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”的(de)(de)(de)型(xing)(xing)號各廠多(duo)(duo)用“YCT-XX”來表(biao)示(shi),Y、C、T分(fen)別分(fen)別是(shi)漢(han)語拼音“壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)—Yaluji”、“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)—Chongji”、“拖(tuo)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)—Tuoshi”等詞的(de)(de)(de)第一個聲母。XX表(biao)示(shi)計算表(biao)態能量(liang),單(dan)(dan)位是(shi)kJ(千焦耳)。“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”大(da)多(duo)(duo)具(ju)有(you)三邊(bian)形(xing)(xing)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun),對(dui)于非三邊(bian)形(xing)(xing)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun),則將(jiang)其(qi)多(duo)(duo)邊(bian)的(de)(de)(de)數目(mu)放在(zai)基(ji)本(ben)型(xing)(xing)號前(qian)加(jia)以(yi)識別,例(li)如(ru):20千焦耳五邊(bian)形(xing)(xing)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”表(biao)示(shi)為(wei)—5YCT20,30千焦耳四邊(bian)形(xing)(xing)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”表(biao)示(shi)為(wei)—4YCT30。對(dui)于單(dan)(dan)、雙沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)標識問題,建議只在(zai)單(dan)(dan)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)型(xing)(xing)號末(mo)位加(jia)識別字母“d”,這(zhe)是(shi)因為(wei)目(mu)前(qian)“沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”大(da)多(duo)(duo)具(ju)有(you)雙沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)。
沖擊壓路機的沖擊能量
現(xian)有(you)沖擊(ji)壓(ya)路機沖擊(ji)輪的質(zhi)量范(fan)圍在6000kg~14000kg之(zhi)間,靜態(tai)能(neng)量范(fan)圍在12kJ~30kJ之(zhi)間。
靜(jing)態能(neng)量(N1)計算公(gong)式為(參見圖1):
N1=M×g×(R-r)(kJ)(1)
其中:M—沖(chong)擊(ji)輪質量(1000kg)
R—沖(chong)擊輪外(wai)接圓半徑(jing)(m)
r—沖(chong)擊(ji)輪內(nei)接圓半徑(m)
采(cai)用靜態(tai)能量表示(shi)其(qi)參數(shu)容易測量和(he)確定(ding),以便(bian)用戶在選用各公司產(chan)品多(duo)數(shu)時,有一(yi)個相(xiang)同標(biao)準。
工(gong)作狀(zhuang)態中的沖(chong)(chong)擊(ji)壓路機沖(chong)(chong)擊(ji)能(neng)(neng)量(liang)由三部分構成,(1)式討論了靜態能(neng)(neng)量(liang),總沖(chong)(chong)擊(ji)能(neng)(neng)量(liang)還(huan)應包(bao)括平動(dong)(dong)能(neng)(neng)量(liang)和(he)轉動(dong)(dong)慣(guan)性能(neng)(neng)量(liang),這(zhe)里不再(zai)一一詳述。
沖擊壓路機的沖擊力
國家有(you)關標準(zhun)規定:超重型振動(dong)壓路機(ji)的(de)激振力(li)(li)(li)上限為450kN,超重型拖式振動(dong)壓路機(ji)激振力(li)(li)(li)上限1000kN。以YCT25為例(li),生(sheng)產廠(chang)家的(de)產品廣告上稱其沖擊(ji)(ji)力(li)(li)(li)達到(dao)(dao)250t~400t(2453kN~3924kN),還有(you)文章論證(zheng)為880(t)(8633kN),但(dan)都未見(jian)到(dao)(dao)試(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)結(jie)果。沖擊(ji)(ji)壓路機(ji)的(de)沖擊(ji)(ji)力(li)(li)(li)與沖擊(ji)(ji)輪接地時的(de)加(jia)速度、與地表接觸時間、土(tu)壤的(de)彈塑性等多種(zhong)參數(shu)密切相關。確定其沖擊(ji)(ji)力(li)(li)(li)應保證(zheng)在一種(zhong)工況下,才(cai)可能有(you)較穩定的(de)數(shu)值,才(cai)可能有(you)對比試(shi)驗(yan)的(de)再(zai)現性。
一般25kJ沖(chong)擊(ji)(ji)壓路機(ji),作(zuo)(zuo)業行駛速度為12km/h(工(gong)作(zuo)(zuo)輪質量(liang)(liang)12000kg),當(dang)與(yu)已壓實地(di)面沖(chong)擊(ji)(ji)作(zuo)(zuo)用時間為0.02秒時,根據(ju)沖(chong)量(liang)(liang)定(ding)理計(ji)算(suan),其沖(chong)擊(ji)(ji)力(li)計(ji)算(suan)值約為2000kN(約200t)。
2001年,杭金衢高(gao)速(su)(su)(su)公(gong)路沖擊(ji)壓(ya)路機試驗課題組在(zai)(zai)浙江(jiang)高(gao)速(su)(su)(su)公(gong)路工地采用應變盒埋入法(fa),對北京欣(xin)路特科技發(fa)展有限公(gong)司的CYZ25型25kJ沖擊(ji)壓(ya)路機的壓(ya)實影響(xiang)深度(du)進(jin)行了現(xian)場測定(ding)。壓(ya)路機行駛速(su)(su)(su)度(du)為(wei)15Km/h時,在(zai)(zai)距地表(biao)面垂(chui)直0.8米深處的壓(ya)力應變盒反應出的壓(ya)力值在(zai)(zai)1000kPa以上,最(zui)大(da)值1632kPa,根據土(tu)力學(xue)中的Boussinesq公(gong)式(shi),推(tui)算(suan)出其沖擊(ji)力在(zai)(zai)1341.7KN~2189.7kN之(zhi)間。
沖擊壓路機的影響深度
沖擊(ji)壓路機產(chan)品廣告中(zhong)一(yi)般都注明(ming)沖擊(ji)影響深度為1m~5m,但無據可查。對于(yu)強夯機夯實(shi)土基,在工(gong)程實(shi)踐中(zhong)由(you)L Menard提出過一(yi)個影響深度經驗公(gong)式:
H=/10 (2)
其中:H—影響(xiang)深度(m)
M—夯錘質量(1000kg)
h—落錘高(gao)度(m)
在(zai)《港口(kou)工(gong)程技術規范》中,根據國內實際施工(gong)情(qing)況(kuang)并考慮土壤參(can)數的(de)影響(xiang)因素(su),對(2)式(shi)進行了修正:
H′= a(3)
其中:H′—加(jia)固深度(m)
a —加固系(xi)數(shu),一般濕陷性黃土(tu)取(qu)0.34~0.5,高填方土(tu)0.6~0.8,砂性土(tu)和雜(za)土(tu)取(qu)0.45~0.6。
根據(ju)(3)式計算,當YCT25型沖擊壓(ya)路機行(xing)(xing)駛速度(du)(du)為12km/h,在(zai)(zai)(zai)濕陷性黃土工況下作業時,其加固深度(du)(du)為3.89m。河北宣大高(gao)速公路和浙江嘉興路段進行(xing)(xing)沖擊壓(ya)實(shi)檢測時,分別得到了(le)影響(xiang)深度(du)(du)在(zai)(zai)(zai)4m以(yi)(yi)上(shang)、2.5m以(yi)(yi)上(shang)的檢測結果。國內現(xian)有(you)25kJ沖擊壓(ya)路機,當行(xing)(xing)駛速度(du)(du)在(zai)(zai)(zai)12km/h左右(you)時,其沖擊力在(zai)(zai)(zai)2000kN左右(you),介于現(xian)有(you)超重噸位拖(tuo)式振(zhen)動(dong)壓(ya)路機(YZTY25)最大激振(zhen)力(600kN)和強夯(hang)(hang)的夯(hang)(hang)擊力(10000kN以(yi)(yi)上(shang))之間(jian)。不同土壤(rang)條件下的影響(xiang)深度(du)(du)值(zhi),仍需要在(zai)(zai)(zai)大量施工實(shi)踐中進行(xing)(xing)總結才能確(que)定(ding)。
沖擊壓路機的擊實力
我國交通部標準(zhun)《公(gong)路(lu)路(lu)基(ji)設(she)計規(gui)(gui)范(fan)》和《公(gong)路(lu)路(lu)基(ji)施工技術規(gui)(gui)范(fan)》中規(gui)(gui)定(ding),對于(yu)(yu)中級公(gong)路(lu)路(lu)基(ji)采(cai)(cai)用輕型(xing)擊實(shi)(shi)試驗(yan)法(fa),高級公(gong)路(lu)路(lu)基(ji)采(cai)(cai)用重型(xing)擊實(shi)(shi)試驗(yan)法(fa)。標準(zhun)規(gui)(gui)定(ding)前(qian)者平均單位壓(ya)實(shi)(shi)功(gong)為598kJ/m3。由于(yu)(yu)兩種擊實(shi)(shi)試驗(yan)法(fa)做出的土壤(rang)最大干密度不(bu)同,前(qian)者最佳含水量時(shi)的土壤(rang)最大干密度數值(zhi)要(yao)小于(yu)(yu)后(hou)者,而最大土壤(rang)干密度值(zhi)又是(shi)評價壓(ya)實(shi)(shi)度的基(ji)礎(chu),因此在一定(ding)程度上對路(lu)基(ji)加大壓(ya)實(shi)(shi)功(gong)是(shi)增加路(lu)基(ji)壓(ya)實(shi)(shi)度的有力措施之一。
特別(bie)有(you)趣的是,沖(chong)擊(ji)(ji)壓路(lu)機(ji)的壓實過程與試驗(yan)法中(zhong)將重錘(chui)自由(you)下落擊(ji)(ji)實被試土(tu)(tu)壤(rang)的原(yuan)理是相(xiang)同的。沖(chong)擊(ji)(ji)壓路(lu)機(ji)的振幅一般(ban)(ban)為(wei)200mm~300mm(擊(ji)(ji)實試驗(yan)法中(zhong)的重錘(chui)下落高(gao)度是450mm和300mm),相(xiang)對于振動壓路(lu)機(ji)的振幅一般(ban)(ban)為(wei)0.6mm~2.5mm而言(yan),擊(ji)(ji)實土(tu)(tu)壤(rang)動力的過程極(ji)為(wei)相(xiang)似。
沖(chong)擊(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)單(dan)(dan)位(wei)時間擊(ji)(ji)實(shi)(shi)功(gong)比其他類型(xing)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)大,經初步計算(suan),25kJ的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)在12km/h的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)速度下,單(dan)(dan)位(wei)面積(ji)沖(chong)壓(ya)(ya)27遍(bian)(擊(ji)(ji)實(shi)(shi)試(shi)驗法中規定有每層土樣用(yong)重(zhong)錘擊(ji)(ji)實(shi)(shi)27遍(bian)),其平(ping)均單(dan)(dan)位(wei)擊(ji)(ji)實(shi)(shi)功(gong)約為1809kJ/m3。顯(xian)然(ran),沖(chong)擊(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)要達(da)到重(zhong)型(xing)擊(ji)(ji)實(shi)(shi)試(shi)驗法的(de)(de)(de)平(ping)均單(dan)(dan)位(wei)壓(ya)(ya)實(shi)(shi)功(gong)值增加(jia)壓(ya)(ya)實(shi)(shi)遍(bian)數、作(zuo)(zuo)業工(gong)作(zuo)(zuo)速度和沖(chong)擊(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)的(de)(de)(de)自身能量是可以達(da)到的(de)(de)(de),而振動(dong)壓(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)受自身能量的(de)(de)(de)制約要達(da)到重(zhong)型(xing)擊(ji)(ji)實(shi)(shi)試(shi)驗法的(de)(de)(de)平(ping)均單(dan)(dan)位(wei)壓(ya)(ya)實(shi)(shi)功(gong)則較為困(kun)難。
沖擊壓路機的機型
目前國內(nei)使用(yong)的(de)(de)沖擊壓路(lu)機多(duo)是牽(qian)引(yin)式機型,整機包括沖擊壓路(lu)機和牽(qian)引(yin)車(che)。其優(you)點是牽(qian)引(yin)車(che)可以一機多(duo)用(yong),購置費用(yong)低。不(bu)足(zu)之處是沖擊壓路(lu)機的(de)(de)機組長,需要的(de)(de)轉(zhuan)向場地(di)大(da),在半(ban)幅路(lu)面施工時不(bu)太方便(bian)。
國外公司已開發出了自行式沖擊壓路機,并已分別在我國新疆、山東、山西、黑龍江大慶等地公路(lu)施(shi)工(gong)中(zhong)使用(yong)。由于自行式沖擊壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)只有(you)兩個(ge)驅動輪(2×2),其行走底盤與壓(ya)實輪機(ji)(ji)架鉸(jiao)接成一體,整機(ji)(ji)長度變短,轉(zhuan)向半(ban)徑變小,所需轉(zhuan)向路(lu)段大大減少,這(zhe)樣就可以(yi)使遺留應(ying)該壓(ya)實路(lu)段減少。自行式沖擊壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)可以(yi)后退行駛(shi)(將壓(ya)實輪升起(qi)離開地面),對不便轉(zhuan)向的(de)短路(lu)段和(he)窄(zhai)路(lu)施(shi)工(gong)都帶來了很(hen)大的(de)便利。