如何選購(gòu)沖擊壓路機

20世紀90年代，中(zhōng)國(guó)進入高速公(gōng)路、機場、水電(diàn)站等基礎設施加快建設的發展時期，為(wèi)了提高路基基礎施工(gōng)質(zhì)量，國(guó)内對新(xīn)型壓實設備有(yǒu)了積極的需求。1995年1月，國(guó)内出現了四邊形沖擊壓路機的實用(yòng)新(xīn)型專利申請。同年，南非藍派公(gōng)司将兩台沖擊壓路機（三邊形、五邊形各一台）首次引入國(guó)内。目前我國(guó)沖擊壓路機生産(chǎn)和銷售的數量在國(guó)際上領先。到2004年5月止，國(guó)内施工(gōng)中(zhōng)批量應用(yòng)并取得效果和國(guó)外在華施工(gōng)和銷售的沖擊壓路機共有(yǒu)300多(duō)台。
了解沖擊壓路同的技(jì )術性能(néng)參數對于用(yòng)戶購(gòu)買時選型正确使用(yòng)非常重要，下面将有(yǒu)關沖擊壓路機的幾個主要技(jì )術性能(néng)和參數說明如下。
沖擊壓路機的名(míng)稱
國(guó)内沖擊壓路機名(míng)稱主要有(yǒu)：“沖擊式壓實機”，“高能(néng)量滾動夯實機”、“沖擊式壓路機”、“拖式壓實機”、“沖擊壓實機”，有(yǒu)關技(jì )術文(wén)章中(zhōng)還出現“多(duō)棱輥拖式壓路機”、“沖擊碾”等。以上名(míng)稱大都是國(guó)外上個世紀50年代末出現的沖擊壓路機專用(yòng)名(míng)詞“ImpactRoller”轉譯派生出來的，正确名(míng)稱應譯成“沖擊壓路機”。理(lǐ)由是即和國(guó)際接軌，又(yòu)和國(guó)内的“振動壓路機”（VibratoryRoller）、“振蕩壓路機”（OscillationRoller）等标準命名(míng)一緻。至于“自行式（Selfpropelled）、“拖式”（Towed）或以後發展的其他(tā)形式的沖擊的沖擊壓路機，可(kě)在其名(míng)稱前加限定詞。目前“沖擊壓路機”的型号各廠多(duō)用(yòng)“YCT-XX”來表示，Y、C、T分(fēn)别分(fēn)别是漢語拼音“壓路機—Yaluji”、“沖擊—Chongji”、“拖式—Tuoshi”等詞的第一個聲母。XX表示計算表态能(néng)量，單位是kJ（千焦耳）。“沖擊壓路機”大多(duō)具(jù)有(yǒu)三邊形沖擊輪，對于非三邊形沖擊輪，則将其多(duō)邊的數目放在基本型号前加以識别，例如：20千焦耳五邊形沖擊輪的“沖擊壓路機”表示為(wèi)—20，30千焦耳四邊形沖擊輪的“沖擊壓路機”表示為(wèi)—30。對于單、雙沖擊輪的沖擊壓路機的标識問題，建議隻在單沖擊輪的機型号末位加識别字母“d”，這是因為(wèi)目前“沖擊壓路機”大多(duō)具(jù)有(yǒu)雙沖擊輪。
沖擊壓路機的沖擊能(néng)量
現有(yǒu)沖擊壓路機沖擊輪的質(zhì)量範圍在6000kg~14000kg之間，靜态能(néng)量範圍在12kJ~30kJ之間。
靜态能(néng)量（N1）計算公(gōng)式為(wèi)（參見圖1）：
N1=M×g×（R-r）(kJ)(1)
其中(zhōng)：M—沖擊輪質(zhì)量（1000kg）
R—沖擊輪外接圓半徑（m）
r—沖擊輪内接圓半徑（m）
采用(yòng)靜态能(néng)量表示其參數容易測量和确定，以便用(yòng)戶在選用(yòng)各公(gōng)司産(chǎn)品多(duō)數時，有(yǒu)一個相同标準。
工(gōng)作(zuò)狀态中(zhōng)的沖擊壓路機沖擊能(néng)量由三部分(fēn)構成，（1）式讨論了靜态能(néng)量，總沖擊能(néng)量還應包括平動能(néng)量和轉動慣性能(néng)量，這裏不再一一詳述。
沖擊壓路機的沖擊力
國(guó)家有(yǒu)關标準規定：超重型振動壓路機的激振力上限為(wèi)450kN，超重型拖式振動壓路機激振力上限1000kN。以SD35為(wèi)例，生産(chǎn)廠家的産(chǎn)品廣告上稱其沖擊力達到250t~400t（2453kN~3924kN），還有(yǒu)文(wén)章論證為(wèi)880（t）（8633kN），但都未見到試驗驗證結果。沖擊壓路機的沖擊力與沖擊輪接地時的加速度、與地表接觸時間、土壤的彈塑性等多(duō)種參數密切相關。确定其沖擊力應保證在一種工(gōng)況下，才可(kě)能(néng)有(yǒu)較穩定的數值，才可(kě)能(néng)有(yǒu)對比試驗的再現性。
一般25kJ沖擊壓路機，作(zuò)業行駛速度為(wèi)12km/h（工(gōng)作(zuò)輪質(zhì)量12000kg），當與已壓實地面沖擊作(zuò)用(yòng)時間為(wèi)0.02秒(miǎo)時，根據沖量定理(lǐ)計算，其沖擊力計算值約為(wèi)2000kN（約200t）。
2001年，杭金衢高速公(gōng)路沖擊壓路機試驗課題組在浙江高速公(gōng)路工(gōng)地采用(yòng)應變盒埋入法，對洛陽博格曼工(gōng)程機械有(yǒu)限公(gōng)司的SD30型30kJ沖擊壓路機的壓實影響深度進行了現場測定。壓路機行駛速度為(wèi)15Km/h時，在距地表面垂直0.8米深處的壓力應變盒反應出的壓力值在1000kPa以上，最大值2632kPa，根據土力學(xué)中(zhōng)的Boussinesq公(gōng)式，推算出其沖擊力在2341.7KN~3189.7kN之間。
沖擊壓路機的影響深度
沖擊壓路機産(chǎn)品廣告中(zhōng)一般都注明沖擊影響深度為(wèi)1m~5m，但無據可(kě)查。對于強夯機夯實土基，在工(gōng)程實踐中(zhōng)由L Menard提出過一個影響深度經驗公(gōng)式：
H= /10 （2）
其中(zhōng)：H—影響深度（m）
M—夯錘質(zhì)量（1000kg）
h—落錘高度（m）
在《港口工(gōng)程技(jì )術規範》中(zhōng)，根據國(guó)内實際施工(gōng)情況并考慮土壤參數的影響因素，對（2）式進行了修正：
H′= a （3）
其中(zhōng)：H′—加固深度（m）
a —加固系數，一般濕陷性黃土取0.34~0.5，高填方土0.6~0.8，砂性土和雜土取0.45~0.6。
根據（3）式計算，當SD30型沖擊壓路機行駛速度為(wèi)12km/h，在濕陷性黃土工(gōng)況下作(zuò)業時，其加固深度為(wèi)3.89m。河北宣大高速公(gōng)路和浙江嘉興路段進行沖擊壓實檢測時，分(fēn)别得到了影響深度在5m以上、3.5m以上的檢測結果。國(guó)内現有(yǒu)30kJ沖擊壓路機，當行駛速度在12km/h左右時，其沖擊力在2000kN左右，介于現有(yǒu)超重噸位拖式振動壓路機（YZTY25）最大激振力（600kN）和強夯的夯擊力（10000kN以上）之間。不同土壤條件下的影響深度值，仍需要在大量施工(gōng)實踐中(zhōng)進行總結才能(néng)确定。
沖擊壓路機的擊實力
我國(guó)交通部标準《公(gōng)路路基設計規範》和《公(gōng)路路基施工(gōng)技(jì )術規範》中(zhōng)規定，對于中(zhōng)級公(gōng)路路基采用(yòng)輕型擊實試驗法，高級公(gōng)路路基采用(yòng)重型擊實試驗法。标準規定前者平均單位壓實功為(wèi)598kJ/m3。由于兩種擊實試驗法做出的土壤最大幹密度不同，前者最佳含水量時的土壤最大幹密度數值要小(xiǎo)于後者，而最大土壤幹密度值又(yòu)是評價壓實度的基礎，因此在一定程度上對路基加大壓實功是增加路基壓實度的有(yǒu)力措施之一。
特别有(yǒu)趣的是，沖擊壓路機的壓實過程與試驗法中(zhōng)将重錘自由下落擊實被試土壤的原理(lǐ)是相同的。沖擊壓路機的振幅一般為(wèi)200mm~300mm（擊實試驗法中(zhōng)的重錘下落高度是450mm和300mm），相對于振動壓路機的振幅一般為(wèi)0.6mm~2.5mm而言，擊實土壤動力的過程極為(wèi)相似。
沖擊壓路機單位時間擊實功比其他(tā)類型的壓路機大，經初步計算，30kJ的沖擊壓路機在12km/h的工(gōng)作(zuò)速度下，單位面積沖壓27遍（擊實試驗法中(zhōng)規定有(yǒu)每層土樣用(yòng)重錘擊實27遍），其平均單位擊實功約為(wèi)2809kJ/m3。顯然，沖擊壓路機要達到重型擊實試驗法的平均單位壓實功值增加壓實遍數、作(zuò)業工(gōng)作(zuò)速度和沖擊壓路機的自身能(néng)量是可(kě)以達到的，而振動壓路機受自身能(néng)量的制約要達到重型擊實試驗法的平均單位壓實功則較為(wèi)困難。
沖擊壓路機的機型
目前國(guó)内使用(yòng)的沖擊壓路機多(duō)是牽引式機型，整機包括沖擊壓路機和牽引車(chē)。其優點是牽引車(chē)可(kě)以一機多(duō)用(yòng)，購(gòu)置費用(yòng)低。不足之處是沖擊壓路機的機組長(cháng)，需要的轉向場地大，在半幅路面施工(gōng)時不太方便。
國(guó)外公(gōng)司已開發出了自行式沖擊壓路機，并已分(fēn)别在我國(guó)新(xīn)疆、山(shān)東、山(shān)西、黑龍江大慶等地公(gōng)路施工(gōng)中(zhōng)使用(yòng)。由于自行式沖擊壓路機隻有(yǒu)兩個驅動輪（2×2），其行走底盤與壓實輪機架鉸接成一體(tǐ)，整機長(cháng)度變短，轉向半徑變小(xiǎo)，所需轉向路段大大減少，這樣就可(kě)以使遺留應該壓實路段減少。自行式沖擊壓路機可(kě)以後退行駛（将壓實輪升起離開地面），對不便轉向的短路段和窄路施工(gōng)都帶來了很(hěn)大的便利。