高速液压夯实机工作原理冲击夯液压夯实机

时间: 2025-11-27 14:52:56 |   作者: 五边形冲击压路机
产品介绍

  

高速液压夯实机工作原理冲击夯液压夯实机

  液压夯实机可消除或弱化分层碾压路基的固有缺陷及人为缺陷,将有几率发生在基础使用期间的工后沉降提前消除,解决了目前国内都会存在的桥头跳车、新旧路基结合部位和路基填挖交界部位沉降不一的难题。

  短暂的发展史及快速普及使用,是其恰恰满足了当下公路基本的建设的高标准高要求,同时也造就了高速液压夯实机不为广大施工路友所熟知。本文对高速液压夯实机的工作原理简单分析介绍,与您一起揭开液压夯实机的神秘面纱。

  简单地讲,高速液压夯实机的工作原理与强夯机的工作原理基本一致,都是利用动能转化为冲击能来夯实作业,即通过重锤反复的提升下落,对地基或填筑土石料进行夯击作业,进而达到提高密实度的目的。

  自由落锤式(单作用)液压夯实机的工作原理是:液压缸将上锤头提升至设定高度后释放,上锤头自由下落,通过传导垫板击打下锤头夯实地基或填筑土石料。

  强制落锤式(双作用)液压夯实机的工作原理是:液压缸将上锤头提升至设定高度后快速反向加力,上锤头在重力和液压缸助推力的共同作用下加速下落,通过传导垫板击打下锤头夯实地基或填筑土石料。

  强制落锤式(双作用)液压夯实机是目前高速液压夯实机设备的主流,因此,可以说高速液压夯实机是一种利用机器重力和变力的合力压缩土体的夯实机械,对土体的压实方法可称为“动力加固法”或“动力压密法”。

  动力压实的本质就是在静力(重力)压实的基础上,通过外力施加获取到更大的动态合力,达到获取更好夯实效果的目的。

  同时,高速液压夯实机的另一特征就是“高频”,液压夯实机的击打频率最快可达到40次/分钟左右,可形成连续的脉冲。击打频率可影响被压实基础材料颗粒运动状态,对被压实基础的压实度产生直接影响。

  根据土壤压实学说,振动频率越接近被碾压材料的固有频率,即振动波与土壤产生共振时,压实效果越好。高速液压夯实机有3个不同的“振动”频率,可满足更多类型填筑土石材料的夯实需求。

  总的来说,高速液压夯实机没那么神秘,其夯实原理与冲击式压路机、强夯机类似,即通过制造出瞬时强大冲击力,土壤颗粒在猛烈的冲击外荷载作用下,克服颗粒间的摩擦阻力产生滑动和滚动位移,移动填充到更细微、稳定的位置上去,由此产生空隙体积压缩,土壤缝隙的减小即路基基面更加密实。

  首先,影响深度与有效影响深度是两个概念,影响深度指能够引起土体平均压实度增大一个百分点的最大深度,而有效影响深度是指能够很好的满足设计的基本要求压实度的压实层厚度。 液压夯实机施工

  液压夯实机工作原理与强夯机类似,不同的是,液压夯实锤提升至一定高度后,除了在重力作用下,其独特的设计还提供了额外的助推力,在两种作用力的共同作用下快速下落,产生强大的冲击力,可在较大深度范围内获得较均匀的密实度。

  同时,液压夯实机夯锤的截面积小于强夯机的夯锤,因此,液压夯实机的夯实能力大、夯实作用深度大,实验数据表明:液压夯实机夯实的有效影响深度为1~3m,影响深度为4~10m,稍次于强夯机,因此,有人称之为“液压强夯机”。

  液压夯实机强大的冲击力对路基施加冲击压实功能,土体中原有的水分和空气被挤出,土颗粒在强大的冲挤力下重排列,较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中,形成二次沉降,从而使土体形成密度很高的板块,提高了路基强度和承载能力,有效地减少路基工后的沉降变形。

  同时,液压夯实机具备高频的特性,高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击夯实压功能可使地下深层的密实度不断累积增加,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。

  以40kj高速液压夯实机补强后的路基沉降量100mm为例:设定沉降量的70%发生在有效压实深度2m以内,其余发生在影响深度4m以内,则表层下2m以内的土体平均压缩率提高3.5%,表层下2~4m土体的平均压缩率提高1.5%。

  对于结构物台背回填出现的质量上的问题,本人认为除了台背回填施工本身质量外,还有很关键、很严重的问题就在于台背回填前的下卧层。对结构物而言,由于设计给出了地基的承载力要求,在地基土承载力达不到设计时,一般采取砂砾换填等办法来满足上部结构物的承载力要求,有的结构物基底砂砾换填厚度可能达到2~5M。在上部荷载的作用下,结构物将不发生沉降或少量的沉降,而台背部分的下卧层处理,设计图纸一般对此问题不作特别说明,这样的下卧层在荷载的作用下有几率发生较大的沉降,给工程埋下质量隐患。

  工作原理根据锤体下落方式的不同,高速液压夯实机作业方式可分为自由落锤式和强制落锤式,其基本工作原理图见图1。自由落锤式(单作用):液压缸将锤体提升至设定高度后释放,锤体自由下落;锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件,驱动夯板压实地面。强制落锤式(双作用):液压缸将锤体提升至设定高度后快速反向加力,锤体在重力和液压缸推力的共同作用下加速下落;锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件,驱动夯板压实地面[1]。锤体夯击的是锤垫及下锤体与夯板的组件,并未夯击地面。夯含砸意,高速液压夯实机的夯板始终压在地面上,对地面施加的是下压力,没有砸的运动特征,更像按摩师按摩中突然发力重压一下。可见,按机械产品的结构特征,高速液压夯实机可归类于夯实机械;按其对地面的作用形式,高速液压夯实机属动力压实机械。

  压实机理高速液压夯实机是一种利用机器重力和变力的合力压缩土体的压实机械。高速液压夯实机对土体的压实方法可称为“动力压实法”,简称“动压法”。动力指动态力,变力。动力压实技术是区别于静力压实、振动压实、冲击压实、夯实等传统压实技术的新技术。动力压实是在静力(重力)压实的基础上,施加更大的动态力提高压实效果;振动压实是利用振动效应增强静力碾压的效果;冲击压实是高频率交替的夯击与变力(静力与变力的合力,仍属变力)碾压;夯实是锤体以最大速度直接击打对地面,具有冲击大、衰减快的典型特征。动力压实是一种介于冲击压实变力碾压段与夯实之间的压实方法。动力压实与冲击压实碾压段均利用变力和重力的合力压缩土体,但前者变力与重力之比相当大,后者比较小[2]。动力压实与夯实均具有冲击,但前者是从静态加速,冲击力的峰值小得多且维持的时间长,后者是以最大速度冲击地面,冲击力的峰值大得多且衰减快。若用夯实法补强碾压达标桥台背,锤体对土体的强力剪切破坏了土体结构;锤体正面高速压缩土体的同时,向周边高速挤土,产生强烈的剪切波,破坏力大。

  动力压实技术用于路基补强时,是在不破坏原有土体结构的前提下适度提高土体强度和密实度[3]。过度必然会破坏原有土体结构,与直接夯击无异。用于路基分层填筑时,会出现较深剪切。铜黄高速用高速液压夯实机破碎相交的既有水泥混凝土路面,拆除夯板后,锤头外伸部分(设计值130mm)可将路面砸透;装上夯板后只能分解已经活动断裂的大板块。可见,夯击与动压的效果差异显著。

  1、地基强度的不均匀沉降对水泥混凝土路面板的应力应变有很大的影响。2、地基不均匀沉降发生在水泥板下不同的位置,对水泥板的应力应变影响程度不一样,以角隅处应该加角隅钢筋,以及在水泥板的接缝处加传力杆能加强水泥板的强度,从而有效地防止地基的不均匀沉降带来的路面损害。

  液压夯实机夯实多采用梅花形满铺夯实的方式,其夯实原理是:液压夯实机通过液压缸将夯锤提升至一定高度后释放,夯锤在重力和液压助推力的共同作用下加速下落,落下后打击在静压在地面上带缓冲垫的下锤头上,通过下锤头夯实地面。

  液压夯实机按测量放样的位置就位,使夯锤对准点位。根据夯实能液压夯实机有强、中、弱三个档位,开始可用弱档一遍,重新整平后,将档位调至中档或强档,每次夯击3锤,测量夯点的下沉量并记录。以中档或强档每3锤为一组,累加并记录每3锤的沉降量,完成第6锤、9锤、12锤的高速液压夯实机夯实施工,累加并记录每3锤的夯实效果

  液压夯实机给基底夯实处理时,当最后3锤与其前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm时,可移机进行下一点位夯实,采用扇形作业方法,每次作业夯实左、中、右三点,再进行下一排三点施工,并拿最终试验结果作为施工依据。

  1)沉降量的检测。液压夯实定点沉降量的检测包括液压夯实机夯击前以及每夯击3锤、6锤、9锤、12锤后的标高;

  压实度的检测。液压夯实机夯实处理基底,当最后3锤与其前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm时,即可进行压实度检测,若压实度满足图纸施工要求,可进行上一层回填施工,否则应进行补夯处理,直至达到设计的基本要求为止。

  液压夯实机夯实作业不但需要有慎密的工艺操控方法,而且还要有品质优良的高速液压夯实机设备,我们应该熟知液压夯实机性能及施工规范要求,并结合实际地质状况及施工条件确定对自己最合适的施工方法,把这种增强夯实效果发挥到位。

  目前,国内主要使用高速液压夯实机对分层碾压达标路基进行补强,部分用于基底及软弱路基的置换处理等。以广泛使用的YP40高速液压夯实机为例,3挡6~12击对96区补强时,各地应用证明:有效压实深度2m以上,影响深度6m以上。根据国内大多省市区的验证,特别是业主﹑监理﹑施工方均认为可靠达标的优质试验段(压实度96%以上)进行的补强试验,使用YP40高速液压夯实机补强后,普遍沉降100mm以上,部分大于200mm,少量50~100mm。

  另据部分省市区进行的11~16t强夯机与YP40高速液压夯实机补强效果对比试验,YP40高速液压夯实机的补强效果(沉降量﹑生产率等)显著优于对比强夯机。

  基于各地应用情况及高速液压夯实机具有机动灵活﹑可大范围调整压实强度等特点,其应用场景范围大致可归纳为:传统压实设备难达到一定的要求的部位及难以施工的部位﹑现行实施工程技术成本过高或效率过低的部位。广东一业主单位总工程师更是一针见血:中国公路哪有不合格的,这个设备就是用来解决不合格的问题。

  现阶段,高速液压夯实机主要使用在于桥涵背﹑新旧路结合部﹑高填方﹑填挖结合部﹑不良土填层﹑鸡爪沟等部位补强,替代强夯进行置换处理,以及人为缺陷或其它缺陷(如雨季浸水疏松等)的补救。

  施工参数应通过试验段确定。一般认为,为了适当控制成本,高速液压夯实机的补强沉降量显著大于常规处理的工后沉降即可,或者预期的公路大中修前不因此出现大的病害。

  以标准配置的YP40为例,一般都会采用3档(1.2m),单点6~12击,桥涵背补强时夯点相距1.5m(夯板边缘相距~0.5m),新旧路接缝处夯点相距1~1.5m。夯点直线排列可提高生产率(所谓梅花桩式排列对该机无实质意义),沉降量偏大的部位应适当补压,沉降量过大的部位应挖开重填或者视情况采用高速液压夯实机补夯措施。高填方可每填2m左右补强一遍;条件较好的低填路基完成后一次性补强。夯板边缘距桥涵正面大多0.1~0.2m(或用2档),距八字墙等~0.5m,用2档。路床表层补强后整平补压。单层或薄层石砌墙较弱,高墙的墙背不宜使用高速液压夯实机处理。

  摘要:随着时下人们对公路行车舒适要求的日益提高,减少台背跳车,高速公路桥涵台背施工受到慢慢的升高的重视.高速公路桥涵台背施工液压夯机补强技术,结合高速液压夯实机进行补强的作用机理和施工工艺,在对台背涵侧路基的资料调研,填料土性试验,现场夯实试验等办法来进行分析研究,得出了相关结论,并提出建议,以期减少桥涵台背工后沉降,希望在高速桥涵台背施工中得以推广。         关键词:高速公路;桥涵台背;高速液压夯实;施工工艺

  近年来,在国家政策引导下,我国的公路建设特别是高速公路建设取得了长足的发展,高速公路在国民经济建设中有着举足轻重的作用。“十五”期间国家继续加大基础设施建设力度,计划修建“五纵七横”高速公路以形成国家级高速公路骨干网。在这样的投资、建设环境下,控制高速公路建设质量就有着很重要的意义。桥涵工程质量是高速公路建设工程质量控制的重要的条件之一,其质量优劣关系到高速公路建成后的运营和高速公路沿线群众的切身利益,为此桥涵工程质量控制应引起高速公路建设中各有关方的高度注意。

  (一)综合分析高速公路建设中桥涵等结构物出现的工程质量上的问题原因,可归纳总结在以下几个方面:

  涵洞、通道的设计是由设计人员根据公路沿线地形图及现场调查、踏勘而设计的,设计人员的现场调查、踏勘远远没有实施工程人员现场调查、踏勘那么详细,这样以来,测绘资料的不详或错误将导致设计人员设计出不符合实际或不十分符合实际的结构物。

  目前我国公路工程招投标普遍采用交通部《公路工程国内招标文件范本》,该《公路工程国内招标文件范本》对工程计量及费用支付作了明确的规定,而具体到某项工程时,业主又制定了《项目专用本》,对资金控制很严格,过分强调资金控制,使得很多设计变更由于要增加费用而不被业主认可,给工程留下质量隐患。

  关于人为过分压缩工程工期对工程项目施工造成的不良影响已有很多文章、新闻报道见诸于报纸、电视等媒体,本文不多叙述,不合理的工期对设计而言同样会产生质量隐患。

  几乎所有的工程建设项目在招标时均明文规定:中标单位不得将其部分或全部工程转包、分包给其他单位,投标单位也都承诺不发生转包、分包事件,但实际施工全套工艺流程中不合理的转、分包问题时有发生。不合理的转、分包意味着工程质量或多或少的失控。

  ④结构物涵长、孔径、台身厚度方面的偏差是由于立模板问题,而台身的垂直度、混凝土表面平整度则主要是由于钢管支架、模板钢度所致。         ⑤ 结构物平面位置偏差的原因主要在于测量放线和木工立模失误。         ⑥ 台身混凝土面的光洁度主要跟模板的材质及隔离剂有关。         ⑦ 模板漏浆与模板本身及拼接缝的严实程度有关。

  ⑧混凝土表面出现蜂窝、麻面及水纹等,主要是和水泥品种,混凝土的坍落度、振捣和模板出没出现漏浆等有关。

  对于结构物台背回填出现的质量上的问题,本人认为除了台背回填施工本身质量外,还有很关键、很严重的问题就在于台背回填前的下卧层。对结构物而言,由于设计给出了地基的承载力要求,在地基土承载力达不到设计时,一般采取砂砾换填等办法来满足上部结构物的承载力要求,有的结构物基底砂砾换填厚度可能达到2~5M。在上部荷载的作用下,结构物将不发生沉降或少量的沉降,而台背部分的下卧层处理,设计图纸一般对此问题不作特别说明,这样的下卧层在荷载的作用下有几率发生较大的沉降,给工程埋下质量隐患。

  工作原理根据锤体下落方式的不同,高速液压夯实机作业方式可分为自由落锤式和强制落锤式,其基本工作原理图见图1。自由落锤式(单作用):液压缸将锤体提升至设定高度后释放,锤体自由下落;锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件,驱动夯板压实地面。强制落锤式(双作用):液压缸将锤体提升至设定高度后快速反向加力,锤体在重力和液压缸推力的共同作用下加速下落;锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件,驱动夯板压实地面[1]。锤体夯击的是锤垫及下锤体与夯板的组件,并未夯击地面。夯含砸意,高速液压夯实机的夯板始终压在地面上,对地面施加的是下压力,没有砸的运动特征,更像按摩师按摩中突然发力重压一下。可见,按机械产品的结构特征,高速液压夯实机可归类于夯实机械;按其对地面的作用形式,高速液压夯实机属动力压实机械。

  压实机理高速液压夯实机是一种利用机器重力和变力的合力压缩土体的压实机械。高速液压夯实机对土体的压实方法可称为“动力压实法”,简称“动压法”。动力指动态力,变力。动力压实技术是区别于静力压实、振动压实、冲击压实、夯实等传统压实技术的新技术。动力压实是在静力(重力)压实的基础上,施加更大的动态力提高压实效果;振动压实是利用振动效应增强静力碾压的效果;冲击压实是高频率交替的夯击与变力(静力与变力的合力,仍属变力)碾压;夯实是锤体以最大速度直接击打对地面,具有冲击大、衰减快的典型特征。动力压实是一种介于冲击压实变力碾压段与夯实之间的压实方法。动力压实与冲击压实碾压段均利用变力和重力的合力压缩土体,但前者变力与重力之比相当大,后者比较小[2]。动力压实与夯实均具有冲击,但前者是从静态加速,冲击力的峰值小得多且维持的时间长,后者是以最大速度冲击地面,冲击力的峰值大得多且衰减快。若用夯实法补强碾压达标桥台背,锤体对土体的强力剪切破坏了土体结构;锤体正面高速压缩土体的同时,向周边高速挤土,产生强烈的剪切波,破坏力大。         动力压实技术用于路基补强时,是在不破坏原有土体结构的前提下适度提高土体强度和密实度[3]。过度必然会破坏原有土体结构,与直接夯击无异。用于路

  基分层填筑时,会出现较深剪切。铜黄高速用高速液压夯实机破碎相交的既有水泥混凝土路面,拆除夯板后,锤头外伸部分(设计值130mm)可将路面砸透;装上夯板后只能分解已经活动断裂的大板块。可见,夯击与动压的效果差异显著。

  1、地基强度的不均匀沉降对水泥混凝土路面板的应力应变有很大的影响。2、地基不均匀沉降发生在水泥板下不同的位置,对水泥板的应力应变影响程度不一样,以角隅处应该加角隅钢筋,以及在水泥板的接缝处加传力杆能加强水泥板的强度,从而有效地防止地基的不均匀沉降带来的路面损害。


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