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高速液压夯实机
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高速液压夯实机在桥台回填中的应用
关键词:高速液压夯实机 浏览: 发布日期:2018-04-04
  现今的公路路基工程施工中,对于桥台背、涵侧回填、半填半挖、局部高填方及狭小面积的回填,往往会出现一些难以解决的问题,特别是一些桥背及涵洞侧的回填上。为解决这些问题,当前工程中一般主要采取回填透水性材料来避免桥台跳车的现象。由于桥台侧的回填中,往往因作业面积相对要小,无法使用振动压路机械,使得碾压过程中的压实难以得到保证。
  
  为了解决这一问题,国内引进了国外的高速液压强夯机。英国建筑研究所(BRE)研究证明,高速液压夯实机所采用的动态夯实技术,填补了传统的表层压实技术,如碾压、振动压实和传统强夯技术之间的空白。BRE的研究试验结果还证明:高速液压夯实机夯实深度为1m~4m、可能影响深度为4m~10m,仅次于强夯,大于含冲击式压路机在内的各种压实机械。
  
  国内许多厂家于上世纪末即开始了高速夯实机械的研究,有的研制成功了小型简易夯实机,有的还在进行中,但大多半途而废。其中,山东省泰安市装载机厂率先在技术上取得了突破,于2003年研制成功E系列高速液压夯实机。
  
  E系列高速液压夯实机是山东省泰安市装载机厂利用多项专利技术研制成功的新型夯实机械,夯锤质量为1t~5t,额定夯击势能为12kJ~60kJ,夯击频率为12/min~60/min,夯实机安装在装载机、挖掘机等承载设备上,由承载设备的液压系统驱动。《高速液压夯实机及应用研究》,也于2004年1月通过部省级鉴定,鉴定结论为国内首创,已达到国际先进表1高速液压夯实机主要技术参数项目HC12E1HC20E1HC25E1HC40E1HC30E夯实机型式安全环保型安全环保型安全环保型安全环保型通用型夯锤型式强制落锤强制落锤强制落锤强制落锤强制落锤接地型式间接夯击间接夯击间接夯击间接夯击直接夯击夯锤质量(t)1.222.543额定势能(kJ)1220304830势能范围(kJ)3 ̄125 ̄207.5 ̄3012 ̄487.5 ̄36许用夯击频率(Min-1)12~6012~6012~6012~6012~60夯击面平面/斜面平面/斜面平面/斜面平面/斜面平面/斜面可夯台阶高度(m)1.622可夯沟槽深度(m)0.961.21总长(mm)117513401340总宽(mm)94011901190总高(mm)285034003440工作质量(t)2.55.44.4整机型式自行式自行式自行式自行式自行式适用承载设备ZL20K装载机;8t~10t挖掘机ZL50装载机;20t~22t挖掘机ZL50装载机;20t~22t挖掘机备注可配破碎器水平。
  
  E系列高速液压夯实机属强制落锤式冲击夯,液压驱动,电子控制。具有通用型和安全环保型两个品种,现有HCl2E1、HC20E1、HC25E1、HC40E1等安全环保型机型及HC30E等通用型机型(如表1所示)。
  高速液压夯实机在桥台回填中的应用表1
表1
  2高速液压夯实机的工作原理高速液压夯实机基于强夯技术的原理,为机-电-液压一体化产品,由夯锤、夯架、夯脚、液压驱动装置、电器系统等组成。夯架采用可相对移动的双层嵌套式结构及带缓冲垫的夯脚,可悬挂在挖掘机、装载机等机体上,由承载设备提供液压动力。传统的强夯技术使用履带吊车从高度达20m的空中释放5t~20t的重锤来夯击地基,夯击率为每个夯点每分钟一两次。如果设计和控制良好,可以在地基10m的深度范围内得到均匀和明显的改善。在实际工程中,很多地基工程只需要处理有限的深度,如压缩性土基、湿陷性土基和某些天然土基在施工前需要进行的处理。高速液压夯实机采用了强夯技术的原理并通过特殊设计以便进行特定深度地基的夯实处理。
  
  其工作原理是:用液压缸将夯锤提升至一定高度后自由释放,夯锤即在重力和液压蓄能器的共同作用下加速下落,落下后打击静压在地面上带缓冲垫的夯脚,再通过夯脚夯击地面,每分钟可夯击40次以上,根据夯锤的质量1.2t~4t不同,每次对地面夯击能量可达15kN·m ̄48kN·m。由于夯锤对地面的作用是通过静压在地面上带缓冲垫的夯脚实施的,且在液压加力装置的持续作用下,与传统的强夯相比,其作用力峰值小,作用时间长,具有作用柔和、不易剪切填层流线的突出特点,有防扬尘、防飞溅的功能。
  
  与传统的表层碾压技术(压路机等)相比,其贯穿能力强而均匀,在基础处理中不易形成表层硬结,可在较大的深度范围内获得较均匀的密实度。3高速液压机的特点E系列高速液压夯实机为机械、电子、液压一体化的产品,采用液压加力与电子控制,夯击强度设为三档,具有步进和连续夯击两种工作模式,以满足多种作业要求。整机结构、液压系统、缓冲装置、强制落锤等,均采用专利技术。电子装置可进行工作模式及夯击强度选择。该装置按选择的参数及其他设定参数,对机械装置的运动状态及液压装置的工作状态进行动态监控,实现夯实机的自动控制。作为通用型夯实机,为不带夯板的直夯式结构,对地面的作用机理同传统的夯实技术(强夯等)相比,夯击强度大,还可用于地面及其他构筑物的破碎。V系列高速液压夯实机已在交通部筑路机械测试中心及西北高速公路等施工现场进行了严格的试验验证。
  
  根据现场试验结果,具有以下应用特点。可实现厚填层整体压实,提高生产率,减少或避免分层压实技术可能导致的层间滑移、分离等现象。厚层填方经夯实后,密实度可均匀地达到95%以上。