高速液压夯实机工作原理详细说明

一、工作原理

根据锤体下落方式的不同，中航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，其基本作业原理图（见下图）。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。 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。

二、夯实原理

中航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，后者相对较小。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但持续时间长，后者是以最大速度冲击地面，冲击力的峰值大得多但衰减快。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。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。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。

中航高速液压夯实机可以用来补充夯实高速公路的路堤和桥台台背填土以减少填土的沉降，解决目前国内普遍存在的桥头跳车难题，延长道路的使用寿命，还可以用于新旧路交接处、油库、港口、机场、城市建筑等基础以及市政环卫垃圾的回填物的压实，以及不便使用或无法使用压路机、冲击压路机、重锤式强夯机的路段，随着我国基础建设的大力发展，其应用范围必定越来越广泛。

但是总体来说，目前国内对这种设备的性能特点、应用范围的认识还相对狭窄，也缺乏相应的工法和监理方法的支持，这就需要我们在科学施工的同时，多去了解路基压实新工艺、新产品的应用。