路面冲击压实机械相关技术问题探讨
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公路工程路基路面压实施工技术措施探讨杨㊀明摘㊀要:全球化的不断加深使得我国的经济发展能力在不断提高ꎬ城市化建设相比从前也进步很多ꎬ人们的出行越来越方便快捷ꎬ但同时我们也要考虑到公路的使用年限ꎬ随着使用时间的增长ꎬ公路路基路面容易出现纵横向缝隙㊁网状缝隙㊁坑槽㊁沉陷以及脱皮等病害ꎬ这些问题的出现使得公路路基路面的使用寿命大大缩短ꎬ对此ꎬ我们必须重新对公路路基路面进行修复处理ꎬ来保持公路路基路面的正常使用ꎮ文章着重讨论了公路工程路基路面压实施工技术具体措施以及哪些因素影响公路工程路基路面压实施工ꎬ在施工中提前做好准备ꎬ解决这些问题可以使公路更长时间的为人们服务ꎮ关键词:公路工程ꎻ路基路面ꎻ压实施工ꎻ技术措施一㊁影响公路工程路基路面压实施工质量的因素(一)施工设备的影响工程路基路面的施工环节时ꎬ所运用的压实工具以及结构分层厚度对路基路面的压实施工造成了影响ꎮ在进行此项施工环节的过程中ꎬ一定会用到相关机械设备ꎬ如果一旦在选择施工设备时ꎬ其型号与施工实际需求不符ꎬ那么施工的质量就会手打影响ꎮ所以ꎬ要想公路工程路基路面施工质量能达到相应标准ꎬ就要在施工过程中严格控制施工材料的质量ꎬ保证工作人员在施工中严格按照固定进行施工ꎬ另一方面ꎬ也要做好监控管理工作ꎬ严格查看设备的型号以及类型ꎬ保证工程运用与施工实际需求相符合机械设备进行施工ꎬ这样才能在最大限度保证公路路基路面的压实程度能达到相应保准ꎮ(二)土壤含水量路基路面的压实施工其实就是以压路机等压实设备来对路面土壤进行碾压ꎬ从而通过外力的作用来大幅度减小土壤颗粒之间的间隙ꎮ但是土壤颗粒之间的摩擦力和黏结力往往受到水分的影响很大ꎬ通常情况下土壤含水量过大或过小都会导致土壤压实效果的不理想ꎮ所以在进行路基路面压实施工时ꎬ施工人员需要充分地进行土壤含水量的测量ꎬ从而采取对应措施来保障施工进度和质量ꎮ(三)碾压施工碾压施工对于路基路面压实效果的影响最为巨大ꎬ其各项操作技术如碾压施工的厚度㊁次数㊁速度等因素都会对压实施工产生影响ꎮ首先是碾压施工的厚度ꎬ如果厚度过厚那么在施工过程中就会造成最底层的压实程度不够的情况ꎬ而如果厚度过薄那么就会造成施工效率的低下ꎮ与此同时ꎬ不同碾压设备的碾压厚度也是不同的ꎬ所以需要契合具体情况进行碾压设备以及碾压厚度的设定ꎮ然后是碾压施工的方式ꎬ一般情况下碾压施工的操作方式需要遵循先两边后中间的原则ꎬ如若不然将会在一定程度上影响施工质量ꎮ最后就是碾压速度和次数ꎬ如果速度过快或次数过少ꎬ那么就会造成碾压不平整等问题ꎬ而如果速度过慢或次数过多ꎬ那么就会造成施工材料的负荷力度过大导致材料损坏以及施工效率过低等问题ꎮ二㊁公路工程路基路面压实施工技术措施(一)施工材料的比例合适除了在对公路的路基路面的含水量控制到合适的范围内之外ꎬ路基路面施工时ꎬ对于混合填筑材料需控制好材料比例ꎬ采用不同比例的填筑材料就一定会有不同的施工结果ꎮ针对不同情况的公路路基路面时ꎬ首先应该对公路的行车荷载及施工过程情况进行分析ꎬ结合施工工期㊁取材及经济效益ꎬ科学合理的采用不同比例的混合填充材料ꎬ以此来确保路基路面实际施工时获得良好的效果ꎮ(二)控制公路路基路面的含水量在实施压实工程时ꎬ我们必须要保证公路基路面填筑材料的含水量在一定范围内ꎬ这样才能保证公路路基路面的强度达到规范要求ꎮ当含水量过多ꎬ也就是高于正常水平时ꎬ必须采用一些手段降低基土中的水分ꎬ例如:对土壤进行翻晒或是风吹等方法ꎬ这些方法都可以有效地降低填筑材料中的水分ꎮ当在公路施工工程中ꎬ碰到下雨㊁下雪等无法控制的自然情况时ꎬ这时候就必须要采取防水㊁排水等措施ꎬ不能使公路的基土含水量的增加ꎬ尽量保护好已经完成的公路路基路面的压实工程ꎮ当含水量过少时ꎬ就需要采取相应的措施提升公路基土的含水量ꎬ实际施工时多采用洒水和机械翻拌的方式ꎬ当含水量达到规范要求的范围ꎬ才能用压实机械设备去对公路的路基路面进行碾压施工工程ꎬ从而满足建设公路的国家要求ꎮ(三)科学选择压实设备公路工程的路基路面压实需要通过压实设备来完成ꎬ压实设备的选择直接关系到路基路面的压实效果ꎬ所以相关工作人员在进行压实设备选择的时候需要严格遵守科学合理㊁适用实用的选择原则ꎮ相关工作人员在进行压实设备选择的时候需要充分考虑到以下几个方面的因素:(1)充分了解压实设备的型号和特点ꎬ从而在此基础上进行详细分析该压实设备是否适合在工程施工中进行使用ꎬ或者能不能发挥设备的性能特点来满足工程的需要ꎮ(2)充分了解压实设备的运行条件ꎬ从而在此基础上详细分析压实设备能否在工程施工中进行正常工作ꎮ如此ꎬ科学合理的选择压实设备ꎬ为高质量的路基路面压实施工提供强力的保障ꎮ三㊁结语公路工程关系着我国的交通ꎬ其重要程度是不言而喻的ꎮ而在公路工程中ꎬ路基路面压实技术水平的高低对公路工程的质量的有着直接性的影响ꎮ而在进行此项环节的工作时ꎬ要从浇筑材料的选取㊁到施工方案的制订要进行多方面的考虑ꎮ其中施工人员要对公路工程路基路面压实技术的各项要点熟练掌握ꎬ这样才能保证公路工程的质量能达到相应标准ꎮ参考文献:[1]王园园ꎬ皇甫梦娜ꎬ乔磊.公路工程路基路面压实施工技术的应用分析[J].科技风ꎬ2019(24):131.[2]刘畅.公路工程路基路面压实施工技术分析[J].科学技术创新ꎬ2019(21):106-107.[3]罗百振.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].交通世界ꎬ2019(13):38-39.[4]赵成军.公路工程路基路面压实施工技巧要点分析[J].居舍ꎬ2019(16):59.作者简介:杨明ꎬ男ꎬ河北唐山人ꎬ研究方向:公路工程ꎮ232。
公路工程路基路面压实机械施工技术措施探讨摘要:近年来,公路工程的建设数量逐步增多,为了保证工程项目资源利用率,施工企业要合理配备技术要素,把握关键施工工艺,严格执行有关品质管理规则,调节施工技术,控制路基路面工程工期,减少工程成本,造就更多的经济收益和社会效益,发现与处理各种各样比较常见的工程关键问题。
本文阐述了危害路基路面压实施工质量的外在因素,归纳了有效运用压实施工技术正确的方法。
关键词:公路工程;路基压实;路面压实引言在公路工程项目建设中,路基路面压实施工质量影响工程建设的总体建设水平,如果在路基路面施工中存在质量不合格,那么会对后续路面的正常使用埋下较大的安全隐患,尤其是在地势不好的地区和盆地公路地段,如果路基路面出现质量问题,那么会影响行车的安全系数。
因此,在实际工作中需要相关施工单位加强对路基路面压实施工技术方案的深入性研究,将质量意识落实到不同的工作环节中,逐渐提高整体的施工效果。
1公路路基路面压实概述路基路面压实质量控制工作的高效开展有利于保障企业的经济效益,路基路面压实质量控制工作对工程的建设也会产生较为深远的影响,需要能够预测施工现场容易发生的质量问题,在此基础上采取针对性的措施加以预防,同时也需要制定相应的施工现场质量控制方案。
相关的施工企业要想能够更好地满足新时期在建设工程方面所提出的要求,除了需要做好施工人员的培训工作之外,同样也需要加强对现代化先进施工技术的应用,为施工整个过程的各个环节的质量提供保障,同时建立质量管理制度也是非常有必要的,提高参与施工操作人员自身所具备的质量控制意识,能够做好施工完成之后的质量验收工作,对于其中所存在的质量不合格之处及时采取措施给予解决,如果情况较为严重还需要返工,保证最终的公路工程质量满足相关规定标准。
2影响路基路面压实的施工因素2.1压实能力具体来说,在实际的压实处理中,压路机自身的重量以及整体的碾压遍数等都是影响整个压实能力的关键因素,因此在实际的施工控制中,相关的施工人员应当注重其中联系的分析,结合实际的建设标准进行处理优化,如压路机自身的重点和碾压遍数等与最佳含水量和最大干密度有着一定的联系,而最佳含水量和最大干密度又是影响整个建设实效的关键因素,因此在压实处理中应当对二者间的关系进行分析,保障其具体的数值符合相应的范围值。
冲击压实机理与压实效果分析摘要:通过冲击压实技术在路基施工中具体应用,简要介绍冲击压实技术的工作机理及其性能,探讨其冲击压实技术的压实效果,说明冲击压实技术在公路施工中运用的优越性。
关键词:冲击压实技术;压实效果一、冲击压实工作机理介绍冲击压实机是一种拖式压实机械,其工作机理是:非圆柱多边形的压实双轮滚动前进,压实轮凸点与冲击平面产生交替抬升与落下,使压实轮产生势能和动能,对地面产生集中的冲击能量,连续快速地对填料或地面产生夯击作用,对填料或地面进行碾压与压实,并具有地震波的传播特性。
以三边形压路机为例(见图1所示),其主要工作机构是由三条凸轮边组成的冲击轮,在运动的过程中冲击轮把高位时的势能和瞬时动能转化为在低位时对地面的冲击能,以达到压实地基的目的。
图1三边形冲击压路机二、冲击压实机与普通压路机性能对比美国工程兵于1987年对冲击压实机和振动式压路机在非粘性和低粘性土壤进行对比试验,结果如表1表1 冲击压实机与普通压路机性能对比项目振动式压路机冲击压实机有效宽度(m) 2.134 2.134行驶速度(m/min) 100 213.36压实厚度(m) 0.19 0.762压实长度(m) 7.62 7.62压实次数(次) 4 6压实体积(m3) 3.1 12.39压实时间(min) 0.30 0.21压实能力(m3/min) 10.17 57.82冲击压实机每分钟的压实能力相当于普通振动压路机的5.7倍。
三、冲击压实效果影响因素分析1.松铺厚度的影响冲击压实的优点就是在于一次松铺厚度较大,当松铺厚度超过80cm时,普遍的表现是除表面能满足要求外,表面下50cm深度内效果不能令人满意。
当松铺厚度在50~80cm时无论是在完成总次数(一般为30次)后还是在冲击过程中检测效果的数据都表明冲击压实技术对这一松铺厚度来说是充分发挥了其优势的。
但是松铺厚度小于50cm时,随着松铺厚度的减小,土体非但不能密实,而且被冲散的程度加剧。
旧水泥混凝土路面板块冲击压实技术探讨【摘要】使用冲击压实技术对旧水泥混凝土路面进行破碎稳固,不仅技术可靠、经济合理,而且能够节约资源,有利于环境保护和可持续发展。
本文重点介绍了冲击压实技术在旧水泥混凝土路面改造过程中的施工工艺及质量控制要点,供类似的工程参考借鉴。
【关键词】冲击压实;旧水泥混凝土路面;破碎稳固近几年来,采用冲击压实技术改建旧水泥混凝土路面,进行水泥混凝土路面快速修复,以其良好的实用性,引起了公路养护部门的注意。
该项技术采用冲击压实机冲击压实旧水泥混凝土板,不仅可以快速破碎并压实稳固旧水泥混凝土路面板,有效减少和缓解反射裂缝,而且能够形成嵌锁稳固的新路面底基层,提高路面改造质量。
1. 冲击压实机械与性能介绍冲击压实机是一种新型的具有高冲击能量的压实机械。
它一改传统的拖式光轮压路机的圆形钢轮为多边形,当机器行走时,在轮面与地面阻力的作用下,轮轴反复抬升和落下进而使钢轮冲击夯实地面。
其动力特征与传统振动式压路机的高频低振幅相反,而是低频高振幅(约每秒2次,落距约10~20cm)。
冲击能量可达15~30KJ,冲击荷载达2500~3500kN。
图1五边形冲击破碎压实机冲击压实机的压实功能来自两个方面,一是冲压轮的自重,这与一般压路机的压实原理一致,二是冲压轮滚动时所产生的冲击动能。
该设备用于冲压水泥混凝土面板时,可以9~12km/h的行驶速度作业。
这种方式产生了连续周期性的高振幅撞击力,其巨大的冲击动能以每秒 1.5~2.2次的低频率冲击破碎水泥混凝土面板。
并且,其冲击路面产生的强烈冲击波可向板下基层和土基传播,压实影响深度可随冲压遍数递增。
从而使冲击破碎后的板块得以压实稳固,不仅保持了水泥混凝土块原来所——————————————————具有的强度,还能使其形成块状斜嵌锁型基层结构,并紧密嵌压于原路面基层中,形成一层嵌锁稳固强度高的路面底基层。
从而达到大大减少和缓解原路面板反射裂缝,减少面层水平和垂直应力的目的。
公路路基施工冲击碾压技术的若干方面分析公路工程是经济发展的基础产业,公路工程行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力。
随着国民经济的快速发展,我国公路工程行业也得到了极大的发展空间。
基于此,人们对公路工程的质量及安全性提出了更高的要求。
路基施工冲击碾压技术作为公路工程施工的重要技术,其施工质量的优劣将直接影响到公路工程的整体质量及安全性能。
基于此,施工企业必须高度重视路基施工冲击碾压技术及质量,严格控制施工过程中的每一个环节,只有这样才能避免工程安全隐患的产生。
一、冲击碾压技术的应用原理冲击碾压技术就是指在施工过程中采用冲击式压实机与压实轮,机械在运转的过程中,压实轮完成由高位势能到动能的转化,进而对冲击地面产生较深层的冲击能量。
再结合揉压、滚压的联合作用,使土石材料之间发生变形、剪切和位移,增加土石的密度以及作用的深度,完成深层土石的压实。
这样一来,压实轮在反复的作用下和牵引机的拖动下,就可以将大面积的路基压实。
冲击碾压采取强大冲击力对土体进行冲击压实,以使土体内部空气和水分能够被挤出,同时在强大冲击力作用之下土体颗粒会进行重新的排列,内部较小的颗粒会被挤进大颗粒缝隙里,形成二次沉降,从而提高土体的密实度,最终达到减少路基工后沉降和提升路基承载力的目的。
二、公路路基施工冲击碾压技术的应用在我国公路工程施工中路基冲击碾压施工技术的广泛应用,不仅可以有效增强公路结构的刚度及强度,还能提高公路工程的整体质量。
特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下,在公路工程施工中广泛应用冲击碾压技术,对提高公路工程的整体质量具有重要意义。
1、准备工作第一要整平需要冲压的工作平面,同时将其表面存在的杂物清理干净。
第二准确测定路基的含水量,如路基具有过高的含水量,必须选用相应的解决方式进行路基含水量的有效降低,在施工前必须将路基的含水量控制在最佳状态。
第三进行沉降观测点的选择,并进行观测点标志的埋设,将路基冲击施工前沉降标志的标高记录清楚。
浅谈路基冲击压实施工技术措施摘要:分析了冲击压实技术优势原理以及冲击压实技术特点和施工步骤。
分析了路基冲击压实技术在施工中的重要作用可以保证路基填土压实度指标。
利用冲击压实技术处理路基可以有效减少路基工后沉降压实速度快。
冲击压实施工效率高影响深度大填土厚度增大施工速度快。
关键词:公路工程路基冲击压实施工技术措施在公路工程路基施工过程中在遇到不良土质填筑路基时候如按传统的施工方法,路基的压实度很难达到规范要求,且工期较长。
冲击压路机是一种全新的工程压实机械,它打破了传统的圆形截面压实轮的理念,采用非圆形双轮滚动产生冲击与搓揉作用相结合的新型压实技术,将振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率,在压实作业中较大地增加了对土石方的压实功能。
冲击碾每秒冲击地面两次,周期性的连续冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,具有地震波的传播特性,使压实深度可随碾压遍数递增,对填料深层达到密实,提高路基的强度和稳定性。
该机可对冲击对象产生250t的冲击力,影响土石层深度达2.5m,有效深度达1.5m,由于冲击功能大,对土的含水量范围要求可以扩大,即土体的含水量不在最佳水量±2%时,仍能达到密实程度。
1 冲击压实作业准备1.1 试验段的施工控制在正式进行冲击压实作业前,需要先进行试验,以取得冲击压实参数。
划定中线和断面20m-个断面作为试验现场,标出冲击压实范围,进行高程复测,并做好记录。
检测原地密度、含水率,进行击实试验。
冲压结束后检测上述相应位置的试验数据。
配备高振幅低频率YC25型冲击式压路机1台、QCY360牵引机l台、PY165平地机1台、QT140推土机1台和60001洒水车1台、通勤面包车1台。
冲击压实试验的目的,在于通过实地试验,总结施工经验,收集基础数据,指导大面积路基的施工。
试验时共布设3个测试横断面,每断面5个测点。
分1~6遍、6~12遍、12-16遍、16~20遍进行测试。
第1~5遍,行进速度为10~12km/h。
路面冲击压实机械相关技术问题探讨摘要相对于传统压实机械,冲击式压路机具有大得多的冲击能量和冲击力,因此具有一次性压实厚度大、影响深度大,上层冲压可以对下层再密实的特点。
本文主要分析了路面冲击压实机械相关影响因素,以期对今后路面冲击压实施工具有一定帮助。
关键词路面施工;冲击压实;压实机械;作用特点0 引言采用一种压实机械,在满足压实度要求的前提下,能够大大提高压实厚度、缩短压实时间,不仅可以提前或缩短工期,也可以节省投资。
这种压实机械必然是压实功能强大,影响深度大的压实机械[1,2]。
本文主要对于路面冲击压实机械相关技术问题进行探讨。
1 机械设备相关参数作用特点分析1.1 冲击轮重量根据冲击能量和冲击力公式,冲击轮重量m与冲击力基本成直线关系,即在速度等条件不变情况下,冲击轮重量越大,冲击力越大,在输出功率不变情况下,增大冲压轮重量,适当降低速度,可在非冲压阶段积蓄能量,冲压时产生更大的冲击力。
因此,适当增大冲击轮重量可以提高冲击力,增加压实度或压实层厚度。
但冲击轮重量增大也有其缺陷。
冲击轮重量越大,所需要的牵引车的最大输出功率越大,特别是在冲压开始阶段,由于土方处于松铺状态,过大的冲压轮重量很容易形成冲击面较大的凹陷,形成很大的摩阻力,对牵引力要求成倍增长,很容易导致冲击轮难以转动,从而导致冲压失败。
1.2 冲击轮高差冲击轮高差即外接圆半径R与内接圆半径r之差。
冲击能量和冲击力大小与冲击轮高差h成正比。
即高差越大,冲击能量和冲击力越大。
不同高差情况下,冲击力与冲击轮高差之间基本呈线性关系。
但是冲击轮高差不能无限制增加,当冲击轮边数确定时,增加高差主要依靠增加外接圆半径,如对于五边形冲击轮,当冲击轮高差分别为0.15、0.20、0.25、0.30m时,其外接圆半径分别为0.79、1.04、1.31、1.57m,半径过大,造成冲击轮重量过大,需要更大功率的牵引车。
因此,必须选择适合的冲击轮高差,才能满足得到合适的冲击能量和冲击力。
冲击压实技术的应用浅析在现代公路工程中,经常会遇到高填方路基施工,这类路基施工与一般的路基施工有着较大的区别,所以必须在高填方路基施工中加强冲击压实技术的应用,才能更好地促进路基压实质量的提升。
基于此,笔者就此提出几点浅见。
1.概述所谓冲击压实技术,主要是在公路高填方路基施工中,以冲击压路机为载体,对填料和路基进行冲击并碾压的技术。
主要是为促进地基土及其填料的稳定性、密实性和强度提升的施工技术。
由于冲击压力机采用多边形的凸块碾压轮,不仅压实力较大,且具有较深的影响度,加上施工效率方便,尤其是便于操作和维护,在诸多现代高速公路工程中的高填方路基施工中得到了广泛的应用。
所以,冲击压实技术在公路高填方路基施工中的应用,不仅能促进填料压实质量的改善,还能有效的促进压缩沉降效果的提升,加强对其的应用就显得尤为必要。
2.具体的应用通过上述分析,我们对冲击压实技术有了一个初步的认识,那么为了加强对其的应用,就必须切实掌握其技术要点。
具体如下:2.1施工原理分析由于冲击压实技术需要以冲击压路机为载体,所以必须掌握冲击压路机的工作原理,才能更好地应用于整个公路高填方路基施工之中。
工作原理如下:冲击压路机的一个压实周期主要有上升冲击轮的重心之后将冲击轮的重心下降,进而对地面进行冲击,其施工原理示意图如图1所示。
冲击碾压作业开始后,处于静止的冲击轮在牵引机械的牵引力F与地面与冲击面的相互作用力R形成的升举力偶作用下,由静止平衡位置(a)开始沿冲击面爬升,直至爬升至滚动角的弧顶点A,这时A点与冲击轮重心O处于同一垂线上,冲击轮爬升至最高位置(b)。
在牵引力F的继续作用下,冲击轮越过A点向前倾倒,冲击轮重力W相对A点产生冲击力矩。
在冲击力矩的作用下,冲击轮加速向前滚动坠落(c)。
当冲击面大圆弧撞击地面时,冲击力矩达到最大值,地面受到巨大的冲击能量和动能(d)。
这时强烈的冲击波在向地层深处传播的同时,在牵引力F 和反作用力R的作用下又开始形成冲击轮的升举力偶,并以冲击面圆弧接地瞬间中心为转动轴心向前滚动,连续对地面冲碾。
浅谈公路路基施工中的冲击碾压施工技术【摘要】针对现在比较受关注的公路路基施工中的冲击碾压施工技术,本文做出了详细的分析。
帮助大家在今后冲击碾压施工技术实施时遇到问题能够自主解决,并且加深对冲击碾压施工技术的认识。
【关键词】公路路基施工,冲击碾压,施工技术一、前言伴随着我国的经济发展,对公路的建设要求变得愈发严格。
而公路路基恰恰是公路的核心命脉。
文中提到的冲击碾压施工技术,是一项可行性高并且经济节能的新方法。
通过冲击碾压技术,可以实现公路不易下沉变形、结实耐用的目标。
二、公路路基施工中冲击碾压施工技术的基本特征1.冲击压路机以非圆形轮沿地面对土石材料进行静压、搓揉、周期性冲击的连续作业,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性以25KJ三边形双轮冲击压路机在宕渣、砂砾路基上冲击压实为例,压路机按12km/h速度冲碾30遍后,实测深度0.8m处的平均垂直动土压力为1366KPa,相当对地面产生冲击力200~250t,产生的冲击功能达到超重型击实功,可使地下深层土体的密实度不断累积增加,达到重型标准90%以上压实度。
有些土石材料性状有效压实厚度达1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态。
2.冲击压路机较常规压路机有不同的压实工艺基本上不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是按冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。
冲击压路机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.17m,行驶两次为一遍.其冲碾宽度4m。
每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以45°夹角向土体内分布土压力。
每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m。
当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后,即将第一遍的间隙全部碾压。
第三遍再恢复到第一遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。
各种土石路基冲碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均匀加同层。
路面冲击压实机械相关技术问题探讨
摘要相对于传统压实机械,冲击式压路机具有大得多的冲击能量和冲击力,因此具有一次性压实厚度大、影响深度大,上层冲压可以对下层再密实的特点。
本文主要分析了路面冲击压实机械相关影响因素,以期对今后路面冲击压实施工具有一定帮助。
关键词路面施工;冲击压实;压实机械;作用特点
中图分类号u416.2 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)22-0077-02
0 引言
采用一种压实机械,在满足压实度要求的前提下,能够大大提高压实厚度、缩短压实时间,不仅可以提前或缩短工期,也可以节省投资。
这种压实机械必然是压实功能强大,影响深度大的压实机械[1,2]。
本文主要对于路面冲击压实机械相关技术问题进行探讨。
1 机械设备相关参数作用特点分析
1.1 冲击轮重量
根据冲击能量和冲击力公式,冲击轮重量m与冲击力基本成直线关系,即在速度等条件不变情况下,冲击轮重量越大,冲击力越大,在输出功率不变情况下,增大冲压轮重量,适当降低速度,可在非冲压阶段积蓄能量,冲压时产生更大的冲击力。
因此,适当增大冲击轮重量可以提高冲击力,增加压实度或压实层厚度。
但冲击轮重量增大也有其缺陷。
冲击轮重量越大,所需要的牵引车的最大输出功率越大,特别是在冲压开始阶段,由于土方处于松铺状态,过大的冲压
轮重量很容易形成冲击面较大的凹陷,形成很大的摩阻力,对牵引
力要求成倍增长,很容易导致冲击轮难以转动,从而导致冲压失败。
1.2 冲击轮高差
冲击轮高差即外接圆半径r与内接圆半径r之差。
冲击能量和冲击力大小与冲击轮高差h成正比。
即高差越大,冲击能量和冲击力越大。
不同高差情况下,冲击力与冲击轮高差之间基本呈线性关系。
但是冲击轮高差不能无限制增加,当冲击轮边数确定时,增加高差
主要依靠增加外接圆半径,如对于五边形冲击轮,当冲击轮高差分
别为0.15、0.20、0.25、0.30m时,其外接圆半径分别为0.79、1.04、1.31、1.57m,半径过大,造成冲击轮重量过大,需要更大功率的牵引车。
因此,必须选择适合的冲击轮高差,才能满足得到合适的冲击能量和冲击力。
目前生产的冲击轮外接圆半径一般在1.0~1.2m之间,冲击轮高差在0.15~0.25m之间,所需牵引力一般在175.256kw之间。
1.3 冲击轮边数(凸点数)
根据冲击能量公式,可以看出冲击压路机冲击能量、冲击力与冲击轮的边数n成反比,在r、r一定的情况下,边数越少,冲击力和影响深度越大,边数越多,冲击力和影响深度越小,其作用逐步接近静力光轮压路机。
某种意义上讲,静力光轮压路机是冲击压路机的特例,但随着边数的增多,单位距离、单位时间内冲击点就越多,更有利于表面破碎。
因此,冲击轮边数决定其不同的功能。
三边形冲击压路机边数最少,其他条件相同情况下,其冲击力最
大,影响深度最大,这就决定了它可以运用于新建公路、堤坝较大厚度土体的冲压,以及原有公路、堤坝的路基、坝基压实不足的复压。
但三边形冲击压路机由于冲击力大,单位距离冲击点少的缘故,施
工中很容易造成冲压表面凸凹不平、水泥板块局部过碎、路基(坝基)容易变形等问题。
四、五、六边压路机相对于三边形压路机,轮重相同时冲击力小,影响深度小,但单位距离内冲击点多,可以使表面冲压着力点均匀、平整,减少路基、坝基变形,更适用于原有沥青、水泥路面的冲压和再利用。
但相对于三边形压路机,其冲击力和影响深度小,难以处理深层病害。
因此,不适合处理路基、坝基病害。
由于边数的增多导致冲击特点越来越不明显,故六边形压路机相对于其他压路机运用自然较少。
1.4 牵引车的输出功率和牵引力
牵引车是冲击压路机的动力装置,其发动机产生的牵引力克服牵引车和冲击轮的摩阻力,使机械产生加速度和速度,产生冲击能量
和冲击力。
冲击压路机在运转一周的过程中,其牵引力大小是不断变化的。
刚开始运动时,由于整个机械装置需要克服比正常摩阻力大的静摩阻力,此时需求的牵引力较大。
如果此时冲击轮同静力压路机一样是圆的,当速度正常时,牵引力应小于启动时的牵引力。
但冲击压路机的冲击轮是非圆形的,开始运动之后需要迅速加速并要克服冲击轮质心逐步上升时重力的作用。
因此,从开始运动到重心达到最高点阶段,牵引力不断加大,并在冲击轮到达最高点前的瞬
间迅速上升至最大。
当冲击轮质心转过最高点时,牵引力逐渐减小,当冲击轮水平速度超过牵引车速度时,牵引力迅速降为o,冲击轮在重力作用下竖直向作自由下落,直到冲击地面为止。
1.5 蓄能器
蓄能器是冲击压路机机架上的一个重要组成部件,其主要作用是协调冲击轮与牵引车速度一致,增加冲击能量和冲击力,当前一次
冲压结束以后,冲击轮质心处于最低位置。
随着新一轮冲击过程的开始,冲击轮质心位置逐渐升高,此时摆臂带动摇臂压缩缓冲蓄能
器蓄能,直到冲击轮质心处于最高位置之前一直如此。
当冲击轮质心位置从最高处回落时,由于不再需要牵引力克服重力做功,因此,在短时间内牵引力会导致牵引车速度快于冲击轮,两者产生不协调,此时摆臂再次带动摇臂松开缓冲蓄能器释放能量,使冲击轮速度加快,保持与牵引车速度协调一致,并因速度加快产生更大的冲击力。
蓄能器在冲击轮运动和冲压过程中起到了很好的协调和提高功效
作用,但在理论研究中,如果引入蓄能器,将使研究工作十分复杂。
因此,在冲击能量和冲击力的力学研究过程中,不单独考虑蓄能器,只是假设冲击轮和牵引车速度一致。
2 结论
对与冲压机械设备相关因素进行分析,与冲压机械相关因素主要分析了冲击轮重量、冲击轮质心高差、冲击轮边数、输出功率及牵引力、蓄能器与冲击能量的关系。
结论是冲击轮重量、质心高差越大,冲击能量及冲击力越大。
冲击轮边数越多,冲击力越小,但单位
距离冲击次数增多。
牵引车功率越大,其牵引力越大,得到更大的冲击能量和冲击力。
参考文献
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