高速液壓夯實機工作原理詳細說明

一、工作原理

根據錘體下落方式的不同，中航高速液壓夯實機作業方式可分為自由落錘式和強制落錘式，其基本作業原理圖（見下圖）。自由落錘式（單作用）：液壓缸將錘體提升至設定高度后釋放，錘體自由下落；錘體落下后通過錘墊擊打下錘體與夯板的組件，驅動夯板壓實地面。 強制落錘式（雙作用）：液壓缸將錘體提升至設定高度后快速反向加力，錘體在重力和液壓缸推力的共同作用下加速下落；錘體落下后通過錘墊擊打下錘體與夯板的組件，驅動夯板壓實地面。 錘體夯擊的是錘墊及下錘體與夯板的組件，并未夯擊地面。夯含砸意，高速液壓夯實機的夯板始終壓在地面上，對地面施加的是下壓力，沒有砸的運動特征，更像按摩師按摩中突然發力重壓一下。 可見，按機械產品的結構特征，高速液壓夯實機可歸類于夯實機械；按其對地面的作用形式，高速液壓夯實機屬動力壓實機械。

二、夯實原理

中航高速液壓夯實機是一種利用機器重力和變力的合力壓縮土體的壓實機械。高速液壓夯實機對土體的壓實方法可稱為“動力壓實法”，簡稱“動壓法”。動力指動態力，變力。 動力壓實技術是區別于靜力壓實、振動壓實、沖擊壓實、夯實等傳統壓實技術的新技術。 動力壓實是在靜力（重力）壓實的基礎上，施加更大的動態力提高壓實效果；振動壓實是利用振動效應增強靜力碾壓的效果；沖擊壓實是高頻率交替的夯擊與變力（靜力與變力的合力，仍屬變力）碾壓；夯實是錘體以最大速度直接擊打地面，具有沖擊大、衰減快的典型特征。動力壓實是一種介于沖擊壓實變力碾壓段與夯實之間的壓實方法。動力壓實與沖擊壓實碾壓段均利用變力和重力的合力壓縮土體，但前者變力與重力之比相當大，后者相對較小。動力壓實與夯實均具有沖擊，但前者是從靜態加速，沖擊力的峰值小得多但持續時間長，后者是以最大速度沖擊地面，沖擊力的峰值大得多但衰減快。若用夯實法補強碾壓達標橋臺背，錘體對土體的強力剪切破壞了土體結構；錘體正面高速壓縮土體的同時，向周邊高速擠土，產生強烈的剪切波，破壞力大。 

動力壓實技術用于路基補強時，是在不破壞原有土體結構的前提下適度提高土體強度和密實度。過度必然會破壞原有土體結構，與直接夯擊無異。用于路基分層填筑時，會出現較深剪切。用高速液壓夯實機破碎相交的既有水泥混凝土路面，拆除夯板后，錘頭外伸部分（設計值130mm） 可將路面砸透；裝上夯板后只能分解已經活動斷裂的大板塊。可見，夯擊與動壓的效果差異顯著。

中航高速液壓夯實機可以用來補充夯實高速公路的路堤和橋臺臺背填土以減少填土的沉降，解決目前國內普遍存在的橋頭跳車難題，延長道路的使用壽命，還可以用于新舊路交接處、油庫、港口、機場、城市建筑等基礎以及市政環衛垃圾的回填物的壓實，以及不便使用或無法使用壓路機、沖擊壓路機、重錘式強夯機的路段，隨著我國基礎建設的大力發展，其應用范圍必定越來越廣泛。

但是總體來說，目前國內對這種設備的性能特點、應用范圍的認識還相對狹窄，也缺乏相應的工法和監理方法的支持，這就需要我們在科學施工的同時，多去了解路基壓實新工藝、新產品的應用。