振動壓路機做工程施工的朋友們都很熟悉,相對而言,許多人對衝擊壓路機比較陌生,衝擊壓路機是一種新興的壓實機械,因壓實效果好、施工效率高,這幾年在工程施工中的應用越來越多,大有燎原之勢。
在此,壓路機廠家就給大家講一講什麼是衝擊壓路機?衝擊壓路機和振動壓路機有什麼區別?為什麼衝擊壓路機近些年在工程施工中的應用越來越多?
衝擊壓路機是新型拖式壓路機,與振動壓路機不同的是,衝擊壓路機的碾壓輪不是圓柱形的,通常多由3~5邊的非圓形的等邊鋼輪組成,其自身沒有動力,需要在大型牽引機械設備的帶動下通過連續滾動達到壓實路基或破碎路面的目的。
衝擊壓路機非圓形的碾壓輪的角落差使其具有較大的高位勢能,在大型牽引機械設備的帶動下高速滾動時,高位勢能、平動動能以及重力勢能共同作用,產生高達幾百噸級的衝擊能量,衝擊壓路機因此擁有較強的壓實能力。
了解了什麼是衝擊碾壓路機,我們在此通過對振動壓路機和衝擊壓路機的壓實機理分析,加深了解一下振動壓路機和衝擊壓路機有什麼共性及區別?
首先,我們需要知道,振動壓路機和衝擊壓路機是兩種不同的工程機械設備,兩者各自擁有不同的壓實功效,優缺點也不同,使用用途及適用範圍也不一樣,兩者的共性是都擁有振幅和振頻的壓實特性。
眾所周知,靜碾壓路機發展到振動壓路機之所以被稱為壓實技術的一次飛躍,是因為在相同條件下,振動壓路機可以減少碾壓遍數達到靜碾壓路機相同甚至更好的壓實效果。振動壓路機的「振動」也就是振頻和振幅造就了其壓實深度與效果的增強。
根據土壤振動壓實學說,壓路機的振頻也就是振動頻率越接近被碾壓材料的固有頻率,即振動波與土壤產生共振時,壓實效果越好。振頻直接影響被壓實基礎的壓實度,是影響被壓實基礎材料顆粒運動狀態的重要因素。
基礎材料顆粒處於共振狀態下,材料之間的摩擦力會減小,流動性增強,同時,顆粒的稜角受高頻衝擊破碎,使空隙減少,在碾壓輪的壓實作用下重新排隊,特別是小顆粒迅速摻入大顆粒之間,擠出空隙中的空氣與水分,進而增強了壓實效果。
振幅是指振動的物理量可能達到的最大值,是表示振動的範圍和強度的物理量。換句話說,壓路機的振幅就是指壓路機在振動時其振動輪離開地面最大位移的絕對值。振幅直接影響振動強度,振幅越大,衝擊能量越大,壓實影響深度也越大。
振幅帶來的衝擊力產生強烈的、類似穿透力極強的地震波向地基下深層傳播,作用於基礎材料,土體顆粒在強大的衝擊力下「流動」性增強,較小的顆粒被擠到大顆粒的縫隙中,形成壓縮沉降,進而提高了基礎的壓實度和承載力。
不同的是,振動壓路機的振幅由壓路機振動輪內部的振動裝置產生,根據設計不同分為振動、震蕩和垂直振動,又可分為單頻單幅、單頻雙幅、單頻多幅、多頻多幅和無級調頻調幅等多種類型,但振動壓路機的振幅一般都小於2mm。
衝擊壓路機沒有振動裝置,其「振幅」由其自身非圓形的衝擊碾壓輪外形帶來,衝擊壓路機的「振幅」就是其三角形弧度的「角落差」,衝擊碾壓輪在牽引車的帶動下滾動,其質心上下的跳動值就是其振幅大小,現行衝擊壓路機的振幅一般多大於220mm。
衝擊壓路機的大「振幅」是其擁有高達幾百噸的衝擊力,因此,其壓縮有效壓實深度達到2米,影響深度可達5米。但振幅過大,則有一定的「破碎」作用,容易造成被碾壓路面變形量過大,基礎表面平整度變差。
因此,衝擊壓路機有時也被用於路面破碎,同時,大振幅的「破碎」功效使得被壓實基礎表層在衝擊碾壓後經常看起來還沒有衝擊碾壓前密實,呈現出「上虛下實」的壓實效果。相對而言,振動壓路機對基礎的作業功效則為「下虛上實」。
振動壓路機「下虛上實」的壓實效果與其小振幅高頻率的壓實特性有關,振動壓路機的「振幅」比衝擊壓路機小了上百倍,因此,其壓實影響深度也小了很多,這也是振動壓路機通常壓實厚度一次性不能太厚的主要原因。
衝擊壓路機的「振頻」與其運行速度相關,速度越高衝擊壓路機的「振頻」就會越高,同時,碾壓速度帶來的平動動能也就越大,壓實效果就會越好。但過高的運行速度會影響到衝擊力向基礎深層的傳遞。因此,衝擊壓路機的運行速度界定在10~15km/h之間。
了解了衝擊壓路機和振動壓路機的共性即區別,我們不難看出,衝擊壓路機與振動壓路機實際上是相輔相成的,在實際施工中配合施工可達到很好的施工效果。那麼,振動壓路機和衝擊壓路機要怎樣配合施工?我們將在後續文章中介紹。