【沖擊壓(ya)(ya)路機】沖擊式(shi)壓(ya)(ya)路機哪種好 沖擊式(shi)壓(ya)(ya)實機影響深度
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。
了解沖擊(ji)壓路(lu)同的技(ji)(ji)術(shu)性(xing)能和(he)參數對于用(yong)戶(hu)購買(mai)時選(xuan)型(xing)正確(que)使用(yong)非常(chang)重要,下面(mian)將有關(guan)沖擊(ji)壓路(lu)機(ji)的幾個主要技(ji)(ji)術(shu)性(xing)能和(he)參數說明如下。
沖擊壓路機的名稱
國內(nei)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)名(ming)(ming)稱(cheng)主要(yao)有:“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)式壓(ya)(ya)(ya)實機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”,“高能量(liang)滾(gun)動夯(hang)實機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)式壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“拖式壓(ya)(ya)(ya)實機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)實機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”,有關技(ji)術文(wen)章(zhang)中還出現“多(duo)(duo)棱輥拖式壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”、“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)碾”等(deng)。以上名(ming)(ming)稱(cheng)大都(dou)是(shi)國外(wai)上個世紀(ji)50年代(dai)末(mo)出現的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)專用名(ming)(ming)詞(ci)“ImpactRoller”轉譯派生出來(lai)的(de)(de)(de)(de),正(zheng)確名(ming)(ming)稱(cheng)應譯成“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”。理(li)由是(shi)即(ji)和(he)國際接軌,又和(he)國內(nei)的(de)(de)(de)(de)“振動壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”(VibratoryRoller)、“振蕩壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”(OscillationRoller)等(deng)標準命名(ming)(ming)一(yi)(yi)致。至于(yu)“自行式(Selfpropelled)、“拖式”(Towed)或以后發展的(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)他(ta)形(xing)(xing)式的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),可在其(qi)(qi)名(ming)(ming)稱(cheng)前(qian)加(jia)限定詞(ci)。目(mu)前(qian)“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”的(de)(de)(de)(de)型(xing)號各廠多(duo)(duo)用“YCT-XX”來(lai)表示,Y、C、T分別分別是(shi)漢語拼音“壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)—Yaluji”、“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)—Chongji”、“拖式—Tuoshi”等(deng)詞(ci)的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)個聲(sheng)母。XX表示計算(suan)表態能量(liang),單位(wei)是(shi)kJ(千(qian)(qian)焦耳(er)(er))。“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”大多(duo)(duo)具有三邊形(xing)(xing)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun),對于(yu)非(fei)三邊形(xing)(xing)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun),則將其(qi)(qi)多(duo)(duo)邊的(de)(de)(de)(de)數(shu)目(mu)放(fang)在基(ji)本型(xing)號前(qian)加(jia)以識(shi)別,例如:20千(qian)(qian)焦耳(er)(er)五邊形(xing)(xing)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”表示為—5YCT20,30千(qian)(qian)焦耳(er)(er)四邊形(xing)(xing)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”表示為—4YCT30。對于(yu)單、雙沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)標識(shi)問題,建議只在單沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)型(xing)號末(mo)位(wei)加(jia)識(shi)別字母“d”,這是(shi)因為目(mu)前(qian)“沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)路(lu)(lu)(lu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)”大多(duo)(duo)具有雙沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)輪(lun)。
沖擊壓路機的沖擊能量
現有沖(chong)擊(ji)壓路機沖(chong)擊(ji)輪的質量(liang)范圍在6000kg~14000kg之間(jian),靜(jing)態能量(liang)范圍在12kJ~30kJ之間(jian)。
靜態能量(N1)計(ji)算公式為(wei)(參(can)見圖1):
N1=M×g×(R-r)(kJ)(1)
其(qi)中:M—沖擊(ji)輪(lun)質量(liang)(1000kg)
R—沖(chong)擊(ji)輪外接圓半徑(m)
r—沖擊輪內接圓半徑(m)
采用靜態能量(liang)表示其參數(shu)容(rong)易測量(liang)和確(que)定,以便用戶在選用各公(gong)司產(chan)品多數(shu)時,有一個相(xiang)同標準。
工(gong)作(zuo)狀態中的沖擊壓路(lu)機沖擊能(neng)(neng)(neng)量由(you)三(san)部(bu)分構成,(1)式討論(lun)了靜(jing)態能(neng)(neng)(neng)量,總沖擊能(neng)(neng)(neng)量還應包括平動能(neng)(neng)(neng)量和轉動慣性能(neng)(neng)(neng)量,這里不(bu)再一(yi)一(yi)詳(xiang)述。
沖擊壓路機的沖擊力
國家(jia)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun)規定:超重型振(zhen)(zhen)動壓路機(ji)的(de)激振(zhen)(zhen)力上限(xian)為(wei)450kN,超重型拖式振(zhen)(zhen)動壓路機(ji)激振(zhen)(zhen)力上限(xian)1000kN。以YCT25為(wei)例(li),生產廠家(jia)的(de)產品廣(guang)告上稱其(qi)(qi)沖擊(ji)(ji)力達到250t~400t(2453kN~3924kN),還(huan)有(you)文(wen)章論證為(wei)880(t)(8633kN),但都未見到試(shi)驗(yan)驗(yan)證結果。沖擊(ji)(ji)壓路機(ji)的(de)沖擊(ji)(ji)力與(yu)沖擊(ji)(ji)輪接地時(shi)的(de)加速(su)度、與(yu)地表接觸時(shi)間、土(tu)壤(rang)的(de)彈塑性(xing)等多種參數密(mi)切相關(guan)。確定其(qi)(qi)沖擊(ji)(ji)力應(ying)保證在(zai)一種工況下,才(cai)可能有(you)較穩定的(de)數值(zhi),才(cai)可能有(you)對比試(shi)驗(yan)的(de)再現性(xing)。
一般25kJ沖擊(ji)壓路機,作業(ye)行駛(shi)速度為12km/h(工作輪質量12000kg),當與已壓實(shi)地面(mian)沖擊(ji)作用時間為0.02秒(miao)時,根據沖量定(ding)理計算,其沖擊(ji)力(li)計算值約(yue)為2000kN(約(yue)200t)。
2001年,杭(hang)金(jin)衢高速公(gong)路(lu)沖(chong)擊壓路(lu)機(ji)試(shi)驗課題組在(zai)浙江高速公(gong)路(lu)工地(di)采用應(ying)變盒埋(mai)入(ru)法,對(dui)北京(jing)欣路(lu)特(te)科技發展有限公(gong)司的(de)(de)(de)(de)CYZ25型25kJ沖(chong)擊壓路(lu)機(ji)的(de)(de)(de)(de)壓實影響深(shen)度進行(xing)了現場測定。壓路(lu)機(ji)行(xing)駛速度為15Km/h時,在(zai)距地(di)表面(mian)垂直0.8米深(shen)處(chu)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)應(ying)變盒反應(ying)出的(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)值(zhi)在(zai)1000kPa以上,最大值(zhi)1632kPa,根(gen)據土力(li)(li)學中的(de)(de)(de)(de)Boussinesq公(gong)式,推算出其沖(chong)擊力(li)(li)在(zai)1341.7KN~2189.7kN之間。
沖擊壓路機的影響深度
沖擊壓路機(ji)產品(pin)廣告中(zhong)一般都注明(ming)沖擊影響深度為1m~5m,但無據可查。對(dui)于強夯機(ji)夯實土基,在工程實踐中(zhong)由(you)L Menard提出過一個(ge)影響深度經驗公式:
H=/10 (2)
其中:H—影響深度(m)
M—夯錘(chui)質量(1000kg)
h—落(luo)錘高(gao)度(du)(m)
在《港口工(gong)程技術規范》中,根據國內實際(ji)施工(gong)情況并考(kao)慮土壤參數的(de)影(ying)響因素(su),對(dui)(2)式進行了修正:
H′= a(3)
其(qi)中(zhong):H′—加固深度(m)
a —加(jia)固系(xi)數,一般(ban)濕陷性黃土(tu)取0.34~0.5,高(gao)填方土(tu)0.6~0.8,砂性土(tu)和雜土(tu)取0.45~0.6。
根據(3)式(shi)計算,當YCT25型沖擊(ji)(ji)壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)行(xing)(xing)駛速(su)度(du)為12km/h,在(zai)濕陷性黃土工(gong)況下(xia)作業時(shi)(shi),其(qi)(qi)加固深度(du)為3.89m。河北宣大(da)(da)高(gao)速(su)公路(lu)和(he)浙(zhe)江嘉(jia)興路(lu)段進行(xing)(xing)沖擊(ji)(ji)壓(ya)實(shi)檢測時(shi)(shi),分別得到了(le)影響(xiang)深度(du)在(zai)4m以(yi)上(shang)、2.5m以(yi)上(shang)的(de)檢測結果。國內現有25kJ沖擊(ji)(ji)壓(ya)路(lu)機(ji)(ji),當行(xing)(xing)駛速(su)度(du)在(zai)12km/h左右時(shi)(shi),其(qi)(qi)沖擊(ji)(ji)力在(zai)2000kN左右,介于現有超重(zhong)噸位(wei)拖(tuo)式(shi)振(zhen)(zhen)動壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)(YZTY25)最大(da)(da)激振(zhen)(zhen)力(600kN)和(he)強夯(hang)的(de)夯(hang)擊(ji)(ji)力(10000kN以(yi)上(shang))之間(jian)。不同土壤(rang)條件下(xia)的(de)影響(xiang)深度(du)值,仍需要在(zai)大(da)(da)量施工(gong)實(shi)踐中(zhong)進行(xing)(xing)總結才能確定。
沖擊壓路機的擊實力
我國交通部標準《公(gong)路(lu)(lu)路(lu)(lu)基設(she)計規(gui)范》和《公(gong)路(lu)(lu)路(lu)(lu)基施(shi)工技(ji)術規(gui)范》中規(gui)定,對于中級公(gong)路(lu)(lu)路(lu)(lu)基采用輕型擊(ji)實(shi)(shi)試驗(yan)法,高級公(gong)路(lu)(lu)路(lu)(lu)基采用重型擊(ji)實(shi)(shi)試驗(yan)法。標準規(gui)定前者平均單位壓(ya)(ya)實(shi)(shi)功(gong)為598kJ/m3。由于兩種擊(ji)實(shi)(shi)試驗(yan)法做出的(de)土壤最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)干密度(du)(du)不同,前者最(zui)(zui)(zui)佳含(han)水量時的(de)土壤最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)干密度(du)(du)數值要小于后者,而最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)土壤干密度(du)(du)值又是(shi)評價(jia)壓(ya)(ya)實(shi)(shi)度(du)(du)的(de)基礎,因此在一(yi)定程度(du)(du)上對路(lu)(lu)基加(jia)(jia)大(da)(da)壓(ya)(ya)實(shi)(shi)功(gong)是(shi)增加(jia)(jia)路(lu)(lu)基壓(ya)(ya)實(shi)(shi)度(du)(du)的(de)有力措施(shi)之一(yi)。
特別有(you)趣的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi),沖(chong)擊(ji)壓路(lu)機(ji)的(de)(de)(de)壓實(shi)過程(cheng)與試驗法中(zhong)將重錘(chui)自由下落(luo)擊(ji)實(shi)被試土(tu)壤的(de)(de)(de)原理是(shi)(shi)(shi)相同的(de)(de)(de)。沖(chong)擊(ji)壓路(lu)機(ji)的(de)(de)(de)振(zhen)幅(fu)一般為(wei)200mm~300mm(擊(ji)實(shi)試驗法中(zhong)的(de)(de)(de)重錘(chui)下落(luo)高(gao)度是(shi)(shi)(shi)450mm和300mm),相對于振(zhen)動(dong)壓路(lu)機(ji)的(de)(de)(de)振(zhen)幅(fu)一般為(wei)0.6mm~2.5mm而(er)言(yan),擊(ji)實(shi)土(tu)壤動(dong)力的(de)(de)(de)過程(cheng)極為(wei)相似。
沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)單位(wei)(wei)時間擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)功(gong)比(bi)其他(ta)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)大,經(jing)初步計(ji)算,25kJ的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)在12km/h的(de)(de)(de)(de)工(gong)作速(su)度下,單位(wei)(wei)面(mian)積沖(chong)壓(ya)(ya)27遍(bian)(擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)試驗法(fa)中規(gui)定有(you)每層土樣用重(zhong)錘擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)27遍(bian)),其平(ping)均單位(wei)(wei)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)功(gong)約為1809kJ/m3。顯(xian)然(ran),沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)要達到重(zhong)型(xing)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)試驗法(fa)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均單位(wei)(wei)壓(ya)(ya)實(shi)功(gong)值增加壓(ya)(ya)實(shi)遍(bian)數、作業工(gong)作速(su)度和沖(chong)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)的(de)(de)(de)(de)自身(shen)能(neng)量(liang)是可以達到的(de)(de)(de)(de),而振動壓(ya)(ya)路(lu)機(ji)受自身(shen)能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)約要達到重(zhong)型(xing)擊(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)實(shi)試驗法(fa)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均單位(wei)(wei)壓(ya)(ya)實(shi)功(gong)則較為困(kun)難(nan)。
沖擊壓路機的機型
目前國內使用(yong)的沖擊(ji)(ji)壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)(ji)多是(shi)(shi)牽(qian)引(yin)(yin)式機(ji)(ji)(ji)型,整(zheng)機(ji)(ji)(ji)包括沖擊(ji)(ji)壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)(ji)和牽(qian)引(yin)(yin)車。其優點(dian)是(shi)(shi)牽(qian)引(yin)(yin)車可以一機(ji)(ji)(ji)多用(yong),購置費用(yong)低(di)。不足之處(chu)是(shi)(shi)沖擊(ji)(ji)壓(ya)路(lu)機(ji)(ji)(ji)的機(ji)(ji)(ji)組長,需要(yao)的轉(zhuan)向(xiang)場地(di)大(da),在半幅路(lu)面(mian)施工時不太方便(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(da)(da)慶(qing)等地公(gong)路(lu)施(shi)工中使用(yong)。由于(yu)自行(xing)(xing)式(shi)沖擊(ji)壓(ya)路(lu)機只(zhi)有兩個驅動輪(lun)(lun)(2×2),其(qi)行(xing)(xing)走底盤與壓(ya)實(shi)輪(lun)(lun)機架鉸(jiao)接成一體,整機長度變(bian)短(duan),轉(zhuan)向(xiang)(xiang)(xiang)半(ban)徑變(bian)小,所需(xu)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)(xiang)路(lu)段大(da)(da)大(da)(da)減少,這(zhe)樣就可(ke)以(yi)使遺留應該壓(ya)實(shi)路(lu)段減少。自行(xing)(xing)式(shi)沖擊(ji)壓(ya)路(lu)機可(ke)以(yi)后退行(xing)(xing)駛(將壓(ya)實(shi)輪(lun)(lun)升起離開(kai)地面(mian)),對不便轉(zhuan)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)短(duan)路(lu)段和窄路(lu)施(shi)工都帶來了(le)很大(da)(da)的(de)便利。