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江南综合体育app下载安装.路基工程知识:冲击压路机在路基工程中的应用

来源:江南官方体育app 作者:江南官方体育网页版 2024-07-23 05:37:18 江南综合体育app下载安装.

  冲击压路机是一种新式路基压实机械,1997年5月首次在北京八达岭高速公路补强中应用,同时,国内的科研及工程机械单位也开始研制生产,并将产品投放市场,对路基压实质量的提高产生了很强的推动作用。2005年10月,二十局集团工程机械厂生产的冲击式压路机成套压实设备,首次应用于重庆遂渝无碴高速铁路试验段路基施工,取得明显效果。为了有效提高路基压实度,太原铁路局在新建太原至兴县铁路(太原至静游段)采用冲击压实机械进行路基补强,通过路基试验段施工取得试验参数,分析冲击压路机在路基补强中的作用。

  太兴铁路TXXS-2标段多为黄土路基,湿陷等级Ⅰ~Ⅱ级,湿陷性质分自重与非自重两种。根据设计要求,非自重湿陷性黄土路基基底处理措施为:挖方地段:基底冲击碾压20遍;填方地段:基底冲击碾压40遍。自重湿陷性黄土路基基底处理措施为:挖方地段:基底冲击碾压40遍,填方地段:基底采用重锤夯实。以黄土作为填料的路堤,每填筑1.0m追加冲击碾压20遍。本标段冲击碾压面积286639平方米。结合本标段实际情况,在大面积进行冲击碾压作业前,在娄烦车站站场填方进行试验段施工,冲击碾压选择DK78+293~DK78+430段的冲沟内进行。该段为Ⅱ级自重湿陷性黄土,填方地段基底采用重锤夯实。使用挖方土作为填料,按照设计要求黄土路基每填筑1.0m追加冲击碾压20遍。冲击碾压试验在黄土路基填筑完成1.0m后进行。

  本标段采用的中铁第二十工程局工程机械厂生产的的YCT25(三边弧形)冲击式压路机,牵引机械选用QCY360型冲击压路机牵引机。其冲击轮宽度为2×900mm,质量为16T,最大冲击力能达到25千焦,处理深度最大为5m,动力为400马力。它是集传统的静碾压实、振动压实和打夯机压实三种功能于一身的新型压实设备。3.1冲击压路机的主要机械构造组成

  冲击式压路机主要由“拖架、摇臂、三叶凸形轮”三部分组成,在这三部份之间的相互联结中间设置了多级缓冲结构,牵引轴处采用缓冲弹簧,摇臂限位处采用缓冲橡胶块,另一端采用缓冲油缸和贮能器,冲击轮与拖架之间采用橡胶套连结,摇臂轴处设举升后,冲击轮由拖架上的四个橡胶轮支撑,作为短途转场及跨越桥涵构筑物之用。

  现国内所使用的冲击压路机多以“三叶形”为主,由轮式或履带式的大马力牵引车拖动,行驶速度9~15km/h.由于冲击的能量及运行的动力均来自于牵引机械的动力输出,故牵引功率较大,在240~480马力范围内。

  压路机在工作中,当牵引车拖动三边弧形轮子向前滚动时,压实轮重心离地面的高度上下交替变化,产生的势能和动能集中向前、向下碾压,形成巨大的冲击波,通过三边弧形轮连续均匀的冲击地面,使土体均匀致密。在此过程中,三边压实轮每旋转一周,其重心抬高和降低三次,对地面产生夯实冲击和振动作用三次。具体冲击作用过程可分为两个阶段:

  在牵引的作用下,压实轮依靠与地面的摩擦力沿外廓曲线向前滚动,重心处于曲线最低点时,再向前滚动,重心开始上移,牵引力带来的动能转化成压实轮的势能和动能,并且缓冲机构开始作用,使蓄能器的缓冲液压缸收缩,蓄能器蓄能,具体表现为压实轮的运动滞于机身运动。

  当压实轮重心处于曲线最高点向前滚动时,压实轮的势能开始转化为动能,蓄能器缓冲液压缸伸张,蓄能器中的压力能释放,转化为压实轮的动能。具体表现为压实轮的运动快于机身运动,补偿前一阶段滞后的位移,而且由于压实轮的特殊结构,其重心除了具有向前的线速度外,还有一个向下的线速度,直至压实轮另一条曲线的最低点接触地面,向下的线速度达到最大,动能达到最大。当压实轮的另一条曲线与地面接触时,开始对地面产生冲击夯实作用。牵引车的工作速度越大,使在第一阶段中蓄能器的缓冲液压缸收缩越大,蓄能越多。在第二阶段中释放的能量转化为压实轮的动能越大,对地面产生冲击夯实的动能也越多,激振的效果也越好。根据经验和冲击式压路机设计行车速度要求,碾压速度以10~12km/h为宜。

  对于一般路基的非饱和土,冲压轮着地时由于动能释放,在冲压轮下的局部面积(约0.60m×0.80m)产生瞬时的冲击动荷载,向下传递快速挤密深层土颗粒;同时冲击能量以震动波的形式在弹性半空间中传播,使土颗粒相互靠拢,排出孔隙中的气体与水,土颗粒重新排列而挤密压实。

  由此可见,冲击压路机的压实原理可归类为轻型强夯,这种夯法结合了压路机连续工作的特点,即把强夯用夯锤一点一点上下夯击方式变连续滚动式的夯击,故有方便简单的特点及较高的工作效率。

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