國(guó)內(nèi)壓路機(jī)主要種類及性能分析
本文導(dǎo)讀:輪胎式壓路機(jī)的特點(diǎn):密實(shí)度均勻,壓實(shí)柔和,可有效的消除壓實(shí)瀝青路面表面裂紋,主要適用于路基和路面的10厘米以內(nèi)的壓實(shí)作業(yè),優(yōu)點(diǎn)在于壓實(shí)和自動(dòng)消除瀝青路面的裂紋。
壓路機(jī)是壓實(shí)機(jī)械中的主要設(shè)備,是利用機(jī)器自身重量、振動(dòng)、沖擊、振蕩等方法,對(duì)被壓實(shí)材料進(jìn)行重復(fù)加載,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)重新排布,排除內(nèi)部氣隙和水分,使之達(dá)到形變相對(duì)穩(wěn)定且具有一定承載能力的作業(yè)機(jī)械,壓路機(jī)按照力的作用方式分為靜力作用光輪壓路機(jī)、靜力作用輪胎壓路機(jī)、自行式振動(dòng)壓路機(jī)、拖式壓路機(jī)、垂直振動(dòng)壓路機(jī)、振蕩壓路機(jī)、沖擊壓路機(jī)、輪胎振動(dòng)壓路機(jī);按照鋼輪的表面形狀分為:凸塊式、牙嵌式;其性能特點(diǎn)和適用范圍分述如下:
1、靜力作用光輪壓路機(jī)
靜力作用光輪壓路機(jī)也稱為靜碾壓路機(jī),是利用本身的自重,依靠碾壓輪來回滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)被被壓材料的壓實(shí),工作過程是沿著工作表面前進(jìn)與倒退反復(fù)滾動(dòng)碾壓,使其材料產(chǎn)生形變累積,達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),提高路面的承載能力。靜力作用光輪壓路機(jī)雖然噸位大小,形狀各異,但其總體結(jié)構(gòu)完全相同,都是由發(fā)動(dòng)機(jī)-離合器-變速箱-差速器-半軸-差速器組成,是將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力,經(jīng)離合器-變速箱-差速器變速增扭后傳給驅(qū)動(dòng)輪,驅(qū)動(dòng)輪受地面附著力的作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)(牽引力)力,帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪和支撐輪進(jìn)行前后行走,實(shí)現(xiàn)重復(fù)碾壓功能。 靜力作用光輪壓路機(jī)的碾壓特點(diǎn),碾壓后的密實(shí)度均勻、輪跡少,起步 碾壓 停止柔和,適應(yīng)于路基和路面10厘米以內(nèi)的淺層壓實(shí)。
2 靜力作用輪胎壓路機(jī)
靜力作用輪胎壓路機(jī)亦稱為膠輪壓路機(jī),是利用充氣輪胎的彈性變形對(duì)材料形成各方向的擠壓,避免了壓實(shí)過程中鋼輪所形成的搭橋現(xiàn)象,或過橋留下的空隙而造成的密實(shí)度不均勻;在壓實(shí)過程中,除產(chǎn)生垂直壓實(shí)力外,還有各方向的水平力,這些力的共同影響,形成了揉搓效應(yīng)而自動(dòng)消除表面裂紋,并與光輪壓路機(jī)配合產(chǎn)生很好的壓實(shí)效果。 靜力作用輪胎壓路機(jī)結(jié)構(gòu)基本與光輪壓路機(jī)相同,只是把驅(qū)動(dòng)輪和支撐輪的鋼輪換成了多條充氣平頂輪胎,通常采用前少后多、交錯(cuò)布置、前后輪跡相互重合,以增加壓實(shí)的均勻性。
輪胎式壓路機(jī)的特點(diǎn):密實(shí)度均勻,壓實(shí)柔和,可有效的消除壓實(shí)瀝青路面表面裂紋,主要適用于路基和路面的10厘米以內(nèi)的壓實(shí)作業(yè),優(yōu)點(diǎn)在于壓實(shí)和自動(dòng)消除瀝青路面的裂紋。
3. 振動(dòng)壓路機(jī)
在上世紀(jì)八十年代以前,公路施工采用傳統(tǒng)的工藝,路基處理采用自然沉降、水壓強(qiáng)制沉陷等方法使其達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),就是說等到路基成型后,經(jīng)過幾年的自然沉降變形相對(duì)穩(wěn)定后再進(jìn)行路面分層施工,在此情況下,靜力作用光輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)可滿足傳統(tǒng)工藝的要求。進(jìn)入八十年代后,國(guó)家為了加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,加大了包括公路在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),項(xiàng)目繁多,且要求施工周期短,小項(xiàng)目大部分是當(dāng)年施工、當(dāng)年竣工,就連高速公路的施工周期也只有18個(gè)月左右,填筑路基的土石方迅猛增加,原有的壓路機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足施工需要。為了適應(yīng)新的工藝需求,有關(guān)科研部門和生產(chǎn)廠商研制了壓路機(jī)的新家族—振動(dòng)壓路機(jī)并逐步形成了單驅(qū)單振、雙驅(qū)單振、雙驅(qū)雙振、自行式、拖式、拖式?jīng)_擊、振蕩、垂直振動(dòng)、壓路機(jī)和凸塊等系列產(chǎn)品。
振動(dòng)壓路機(jī)改變了靜力式壓路機(jī)的結(jié)構(gòu),在碾壓輪中增加振動(dòng)單元產(chǎn)生附加的激振力,對(duì)壓實(shí)材料產(chǎn)生影響,迫使被壓實(shí)材料作垂直強(qiáng)迫振動(dòng),急劇減小土壤和其他壓實(shí)材料的內(nèi)摩擦力,使材料內(nèi)部顆粒相互擠壓,密實(shí)度增加,從而達(dá)到壓實(shí)的目的。 振動(dòng)壓路機(jī)的特點(diǎn)是:壓實(shí)過程短、加載頻率高、可提高材料的密實(shí)度、減少碾壓遍數(shù),降能節(jié)耗但是碾壓后的材料表面密實(shí)度不高,可適用于粘性小的沙土、土石方填筑、瀝青混合料和水泥混凝土等材料的壓實(shí)。
振動(dòng)壓路機(jī)的使用,解決了當(dāng)年施工、當(dāng)年竣工存在的施工周期短,密實(shí)度不足的問題,有著同樣的功率、同樣的能源消耗,壓實(shí)力成倍增加的特性,極大地調(diào)動(dòng)科研人員的積極性,在振動(dòng)單元上做文章,采取各種措施想辦法提高壓實(shí)力,加快材料形變的速度以求材料盡快達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。瑞典GEODYNAMIK-AB壓實(shí)機(jī)械研究院、德國(guó)BOMAG公司,日本的SAKAI酒井公司先后研發(fā)出振蕩壓路機(jī)和垂直壓路機(jī),為不同的材料、不同的厚度提供合適的壓路機(jī),為有效的提高路面的承載能力創(chuàng)造了條件。
4、輪胎振動(dòng)壓路機(jī);
由于輪胎壓路機(jī)能夠自動(dòng)消除表面裂紋,因而成為當(dāng)今路面施工不可缺少的壓實(shí)機(jī)械,但它的壓實(shí)深度只是在淺表層,為了彌補(bǔ)缺陷,廠商只能加大壓路機(jī)自身重量和接地比壓以提高其壓實(shí)深度,但見效甚微。最近日本酒井株式會(huì)社推出了輪胎振動(dòng)壓路機(jī),壓實(shí)深度大大提高,因?yàn)檩喬郝窓C(jī)利用輪胎氣壓的調(diào)節(jié)和彈性變形,是振動(dòng)輪減少了向上振動(dòng)的趨勢(shì),保持了密實(shí)度穩(wěn)定的特性,同時(shí)依然保留了輪胎壓路機(jī)的各方向的揉搓功能,,因而既保證表面高的密實(shí)度,又增加了壓路機(jī)的壓身深度。
5 振蕩壓路機(jī)
隨著振動(dòng)技術(shù)的的成熟,瑞典GEODYNAMIK-AB喬.戴納米克-AB研究院最先研發(fā)出振蕩壓路機(jī),并提出振蕩壓實(shí)理論的新概念,該機(jī)是采用力學(xué)土壤交變剪應(yīng)力的原理,在振動(dòng)輪的振動(dòng)單元中對(duì)稱安裝同步反向旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)激振器,在旋轉(zhuǎn)時(shí)抵消上下方向的作用力,使被碾壓輪承受交變扭矩,對(duì)地面持續(xù)作用,形成前后的振動(dòng)波,使被碾壓材料產(chǎn)生交變剪應(yīng)變,在水平激振力和碾壓輪垂直靜力的作用下,實(shí)現(xiàn)對(duì)被壓實(shí)材料在合力方向上的壓實(shí)。 振蕩壓路機(jī)消除了圓周振動(dòng)壓實(shí)中的振動(dòng)和沖擊,減輕了對(duì)操作人員和機(jī)械本身的危害,改善了工作條件,降低了能耗,產(chǎn)生的激振力沿著前后行駛方向,振動(dòng)沖擊力很小,因而它適用于城市交通、建筑物間的壓實(shí),對(duì)橋梁、涵洞等構(gòu)造物沒有傷害,尤其是厚度在10厘米以內(nèi)路面和橋梁,構(gòu)造物的壓實(shí)有著不可比擬的作用。
歐洲生產(chǎn)的振蕩壓路機(jī)結(jié)構(gòu)基本相似,只是振蕩單元中偏心軸的距離不同,而酒井的復(fù)合式振蕩壓路機(jī)卻有著獨(dú)特的特點(diǎn),振蕩壓路機(jī)的高密實(shí)度特性極有可能稱為瀝青混凝土和水泥混凝土路面壓實(shí)中其他壓路機(jī)的替代品。
6、垂直振動(dòng)壓路機(jī)
盡管振動(dòng)壓路機(jī)和振蕩壓路機(jī)提高了壓實(shí)度,但是它的壓實(shí)深度還是受到限制,垂直振動(dòng)壓路機(jī)的研發(fā)和投入使用,使振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)影響深度達(dá)到1米以上。
垂直振動(dòng)壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)與振蕩壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)相似,它是將振蕩壓路機(jī)的振蕩單元兩軸偏心距的相對(duì)關(guān)系做了調(diào)整,使其在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的合力的結(jié)果是前后方向上的抵消,在垂直方向上激振力和碾壓輪重力疊加,形成上下沖擊的振動(dòng)力,使壓實(shí)深度和密實(shí)度上升速度迅速提高。垂直振動(dòng)壓路機(jī)首先由德國(guó)寶馬格公司研制,并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn),效果明顯優(yōu)于其他機(jī)型;中國(guó)安徽合肥永安綠地工程機(jī)械有限公司創(chuàng)新應(yīng)用垂直振動(dòng)技術(shù),研制了LSV200垂直振動(dòng)壓路機(jī),改變圓周振動(dòng)壓路機(jī)的工作原理,合理調(diào)整兩偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的相對(duì)位置關(guān)系,確保激振力始終保持垂直上下,減少能量損失和振動(dòng)噪音,提高了振動(dòng)的壓實(shí)效率和質(zhì)量,并在張石、昌九高速公路及邢臺(tái)河道治理工程中得到了很好的驗(yàn)證。
垂直振動(dòng)壓路機(jī)具有壓實(shí)深度大,壓實(shí)深度增加快,適用于公路、水利、鐵路、機(jī)場(chǎng)、碼頭的等工程的高填方壓實(shí)。
7、拖式?jīng)_擊壓路機(jī)
拖式?jīng)_擊壓路機(jī)最早出現(xiàn)在南非,1998年進(jìn)入中國(guó)參與工程施工,以后被中國(guó)企業(yè)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn),碾壓輪有三邊、五邊型,由牽引車牽引碾壓輪進(jìn)行上下沖擊壓實(shí),其沖擊能量由碾壓輪的行駛速度所確定,一臺(tái)自重16T型號(hào)為YCT25沖擊壓路機(jī),當(dāng)速度為零時(shí),它的的壓實(shí)力就是接地比壓, 當(dāng)速度為每小時(shí)5公里時(shí),他的沖擊力為55噸,速度為每小時(shí)12公里時(shí),它的沖擊力高達(dá)500噸。壓實(shí)特點(diǎn):壓實(shí)深度極大,達(dá)到2米以上,但是噪音和震動(dòng)很大,適用于遠(yuǎn)離城市和居民區(qū)的野外施工。







