沖擊碾壓施工工藝的工作原理
沖擊壓實是巖土工程壓實技術的最新發(fā)展。沖擊壓路機由拖拉機驅動碾壓非圓形車輪,多邊形壓路機的尺寸和半徑產(chǎn)生勢能降結合驅動動能以靜壓、摩擦、沖擊的方式沿地表連續(xù)沖擊碾壓土石材料,形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前應用最廣泛的是30KJ三角形雙輪沖擊壓路機,沖擊輪重16T,最佳速度12km/h,在地面產(chǎn)生250~300t的集中沖擊力,相當于1543~1883kPa。
沖擊式壓路機的技術特點決定了其不同于現(xiàn)有的常規(guī)振動壓路機的壓實技術。根據(jù)沖擊力向深層土體傳播的特點,提出了一種新的沖擊碾壓方法和施工工藝,取代了現(xiàn)有壓路機半碾壓或部分重疊碾壓的施工方法。該機的工作原理是:當拖拉機拖動沖擊輪向前滾動時,沖擊輪重心距地面的高度交替變化,在能量機構的作用下,產(chǎn)生集中的沖擊能量向前、向下滾動,巨大的沖擊波通過弧形輪序不斷沖擊地面,使路面受到強大的沖擊力,達到碾壓或壓實的目的。在工作過程中,沖擊輪每轉動一次,重心升降的次數(shù)與沖擊輪的形狀有關,對地面的沖擊和振動次數(shù)也與沖擊輪有關。具體影響過程可分為兩個階段:
(1)第一階段——儲能過程。
沖擊輪從最低重心狀態(tài)過渡到最高重心狀態(tài)。在牽引力的作用下,沖擊輪與地面的摩擦力沿輪廓曲線向前滾動,重心開始上移,牽引力轉化為沖擊輪的勢能和動能。在這個過程中,緩沖機構開始動作,壓縮蓄能器的緩沖液壓缸,將能量儲存在蓄能器中,具體表現(xiàn)為壓實輪的運動滯后于機體的運動。
(2)第二階段——能量釋放的過程。
沖擊輪從最高重心過渡到最低重心。當沖擊輪的重心在最高點向前旋轉時,沖擊輪的勢能開始轉化為動能,蓄能器緩沖液壓缸拉伸,蓄能器內(nèi)的壓力得以釋放,一起轉化為沖擊輪的動能。具體來說,壓緊輪的運動要比機身快,以此來補償前一階段的滯后位移。而且因為撞擊論的特殊結構中心除了向前的線速度之外還有一個向下的線速度,直到撞擊論的另一條曲線的低點觸地,向下的線速度達到最大,動能達到最大。當沖擊輪的另一條曲線接觸地面時,就開始沖擊和夯實地面。沖擊滾輪一次行走兩次。每次沖擊力都是以沖擊輪觸地區(qū)邊緣與地表之間的一定夾角分布到土壤中。
在施工過程中,每道次的第二個單輪通過前兩個輪的內(nèi)緣中心,在第二道次的第一次運行后,將碾壓第一道次的所有間隙。第三次,回到第一次的位置,并壓磨,依次進行到最后的次數(shù)。一般情況下,沖擊壓路機順時針和逆時針方向行駛,每五次進行一次交換操作。各種土石路基可碾壓20~40遍,形成1.0~1.5m厚的均勻加筋層。
沖擊式壓路機最顯著的特點是壓實輪為非圓柱形,即三面、四面、五面和六面。這種壓實輪具有一系列交替排列的凸起和平坦的沖擊表面。同時沖擊壓實
沖擊壓實原理有靜力、搓動、振動搗固和沖擊、靜壓和振動壓(低幅高頻)和沖擊壓(高幅低頻)。使用時,采用拖車牽引,使非圓柱多邊形壓實雙輪向前滾動,壓實輪和沖擊面的凸起交替起伏,使壓實輪產(chǎn)生勢能和動能,在地面上產(chǎn)生集中的沖擊能量,連續(xù)快速地夯實填料或地面,碾壓壓實填料或地面,具有地震波的傳播特性。
沖擊壓路機利用低頻大振幅的沖擊力作用于填料體,快速、連續(xù)、周期性地作用,產(chǎn)生向地基下深層傳播的強烈沖擊波,對于地下軟土層,尤其是無粘性飽和土,可大大加快孔隙水的消散,提高土的固結速度。
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標簽:沖擊碾壓機械
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文章名稱:《沖擊碾壓施工工藝的工作原理》
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