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[tr][td]路基邊坡壓實裝置及其技術(shù)探討 [/td][/tr]
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[tr=#000000][td][img=0,1]網(wǎng)頁鏈接' target='_blank'>網(wǎng)頁鏈接[/img][/td][/tr]
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[tr][td]隧道網(wǎng) www.stec.net(2007-1-1)  來源：中南林業(yè)科技大學(xué)[/td][/tr]
[tr][td] [/td][tr][tr][td]    摘  要：路基邊坡壓實問題一直倍受各國關(guān)注，許多公司和科研機構(gòu)進(jìn)行了多方面的嘗試，研制設(shè)計了各種坡壓實裝置。對目前國內(nèi)出現(xiàn)的各種路基邊坡壓實裝置進(jìn)行了介紹。
    關(guān)鍵詞：邊坡 壓實 技術(shù)

    目前，我國路基邊坡壓實一般采用改裝的壓實機械施工，包括用拖拉機或挖掘機改裝牽引、拖式振動壓實機，或?qū)⑼诰驒C鏟斗改裝振動輥，以及在輪胎壓路機后懸掛壓實裝置和在推土機一側(cè)連接壓實裝置等，文章對這些邊坡壓實裝置進(jìn)行介紹，以供參考。
    1  鐵路路堤邊坡振動壓實機
    1986年鐵道部第四工程局設(shè)計開發(fā)了專用于鐵路路基邊坡的壓實機械，該機由紅旗100拖拉機及3t拖式振動壓實機組成。在拖拉機左側(cè)加裝提升臂，利用絞盤鋼索牽引拖式振動壓實機沿邊坡上下滾動，能使壓實機上滾時又振又壓，將松散邊坡振壓密實，下滾時自行停振碾壓，防止土壤下溜。它可吊掛離地移動以跨越涵渠或換邊碾壓，右側(cè)裝有儲能式安全裝置及平衡重，向下放松牽引鋼索時可限制速度過快及防止拉斷時翻滾而造成事故。
    技術(shù)性能：振壓1遍振深可達(dá)0.3m以下，壓實系數(shù)達(dá)0.85以上，振壓2遍壓實系數(shù)即可達(dá)0.9以上，生產(chǎn)率為250～500m2/h。壓實效果達(dá)到行業(yè)規(guī)范要求的壓實密度，能保證邊坡質(zhì)量滿足重載路基的施工要求，它還可用于其他土方工程如水填、高速公路等振壓施工。
    2  鋼絲繩牽引振動輥方法
    1991年陜西省水利機械廠研制了YZTl0L平斜兩用振動壓路機，新疆工一師機械施工公司在承建一座水庫大壩坡面壓實時采用了這套簡易牽引裝置，收到了良好的效果。
    該機是用W1001型挖掘機將一臺YZTl0L型拖式振動壓路機拉到斜坡上進(jìn)行振動壓實。作業(yè)時先將挖掘機斗桿和鏟斗卸去，可順作業(yè)面行走。司機面向斜坡，通過挖掘機的卷揚機用鋼絲繩滑輪組牽引拖式振動壓路機，使其在斜坡上進(jìn)行振動壓實作業(yè)。由于拖式振動壓路機采用鉸接式轉(zhuǎn)向，較為方便。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
    工作質(zhì)量/t    10
    靜線壓力/(N/m)    530
    振動頻率/Hz    31
    名義振幅/mm    1.5
    激振力/kN    240
    適宜坡度/(°)    0～45
    振動輪直徑/mm    1500
    振動輪寬度/rnm    1850
    平面牽引力/kN    >29
    斜面牽引力/kN    >8.5
    平面工作速度/(km/h)    1.5～2
    斜面工作速度/(km/h)    1～1.5
    柴油機型號    DEUTZ F6LP12
    柴油機功率/kW    70
    遙控裝置控制距離/m    150
    該機主要用于混凝土面板堆石壩、一般水壩、渠道和護(hù)堤的邊坡，高填筑公路和鐵路路堤的邊坡，以及建筑工程大填方的護(hù)坡等斜面的振動碾壓，也適用于各類土石方工程施工的平面碾壓，既能碾壓砂石料和土壤，又能碾壓砂漿和混凝土表面，用途廣泛。另外，該機對高填筑的公路、鐵路路基邊坡進(jìn)行振動碾壓時，不僅可以減少填方量，而且可以減少土地占用量，經(jīng)振動壓實后還可以減輕暴雨沖刷、水毀等自然災(zāi)害的損壞，具有很大的社會效益和經(jīng)濟效益。工程上采用該機進(jìn)行施工，不僅可提高面板墊層的密實度，而且簡化了施工工序，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了因增大填方和削坡處理的工程費用。該機設(shè)計合理、技術(shù)先進(jìn)，具有良好的推廣前景。其斜坡碾壓及斜坡坡腳處碾壓分別如圖1和圖2所示。 圖1  斜坡碾壓示意圖


圖2  斜坡坡腳處碾壓示意圖    3  對挖掘機進(jìn)行改造
    另一種方法是將挖掘機改造進(jìn)行邊坡壓實(如圖3所示)，將挖掘斗卸下后安裝振動輥。這種壓實裝置由框架式的承重結(jié)構(gòu)和帶有棱、槽的壓輥組成，用液壓傳動、液壓馬達(dá)與分流器直接連接，并安裝一個二級減速器。其技術(shù)性能如下：
    生產(chǎn)效率/(m2/班)    1400～1600
    工作帶寬/mm    1900
    壓實層厚度/mm    150～25Cl
    壓實度可達(dá)    0.90～0.93
    外形尺寸/mm    2800×3000×1500
    額定功率/kW    58
    質(zhì)量/kg    2000
    工作裝置換裝時間/min    30
    這種裝置除能壓實、整修邊坡外，還可用于分層填土?xí)r的攤鋪和整平作業(yè)，以及清理、補填被水沖毀的地方，在修建土質(zhì)的鐵路路堤、堤壩、圍堰、渣坑及回填土方時都可使用，工作效率比較高，維修保養(yǎng)簡便，施工質(zhì)量好。經(jīng)這種裝置壓實的坡面具有與坡頂線相平行的溝槽，使坡面成搓板狀，能降低坡面水流的流速，從而減輕流水對坡面的沖刷作用。如果坡面需用植被防護(hù)，搓板狀的坡面能增大與種植土壤的結(jié)合力，無需再對坡面進(jìn)行其他處理。 圖3  換上壓實裝置的挖掘機圖    4  懸掛式壓路機
    所謂懸掛式壓路機，即在輪胎驅(qū)動或履帶驅(qū)動壓路機上用臂桿懸掛壓實輪，通過吊臂的回轉(zhuǎn)、伸縮運動將壓實輪延伸到所需壓實坡面的工作范圍，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。懸掛裝置由大臂桿、小臂桿及懸掛機構(gòu)組成，球節(jié)上端通過軸承用卡簧固定在懸臂端頭內(nèi)，球節(jié)下端是一球體，通過球頭座與連接板連接，并可以在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以將壓實輪吊在臂桿前端下面，通過大、小臂桿的伸縮運動，壓輪可以落在工作范圍內(nèi)的任一工作面上。施工坡面的角度是不定值，它隨路面高度不同以及地理位置有所變化，既可以是正值，也可以是負(fù)值，因而坡面壓路機的壓輪要隨著坡面角度的變化具有很大的適應(yīng)性，以保證振動輪產(chǎn)生的激振力垂直作用在坡面上。該機型具有較大的適應(yīng)性，既可以用于大型公路、鐵路、河壩、水庫坡面的施工，也可以用于市政、小型工地施工。該型壓路機可以靈活地對坡面進(jìn)行機械壓實，并保證坡面達(dá)到與路面一樣高的土壤密實度，極大地提高了施工質(zhì)量，同時可節(jié)約大量的土方施工量和施工費用，以及投產(chǎn)使用后的維修保養(yǎng)費用。 圖4  坡面振動壓路機懸掛裝置示意圖    5  新型路基邊坡壓路機
    中國鐵道建筑總公司開發(fā)了TZP3新型路基邊坡壓路機，以TY220推土機為主機，在推土機的側(cè)面用連桿機構(gòu)剛性地連接壓實裝置(見圖5)。
    壓實裝置的調(diào)整定位采用全液壓操縱，在連桿機構(gòu)中設(shè)置3個油缸，工作人員在推土機的司機室操縱液壓閥，通過各個伸縮液壓缸可完成以下作業(yè)：
    (1)調(diào)整振動輥轉(zhuǎn)角，以壓實1：1.75及1：1.5等不同角度的邊坡。
    (2)控制振動輥沿坡長方向的移動，使振動輥能壓實長度為1900mrn的邊坡。
    (3)調(diào)整振動輥的高度，實現(xiàn)壓實邊坡、壓實主機右側(cè)及后方的平面和實現(xiàn)離地懸空等功能。
    振動輥離地懸空600mm轉(zhuǎn)到推土機的后方，進(jìn)行推土機自身的推土作業(yè)，實現(xiàn)一機多用。該裝置可實現(xiàn)邊填邊縱向滾壓的作業(yè)方式，可較好地滿足高速鐵路、高速公路路基邊坡壓實質(zhì)量要求。由于該機可一機多用，具有較高的實際應(yīng)用價值，可降低工程造價。
    鐵道部第五工程局與石家莊鐵道學(xué)院聯(lián)合研制的YZP5型路基邊坡壓實機(見圖6)較好地克服了目前各種路基邊坡壓實機的缺點，其結(jié)構(gòu)及其原理類似于TZP3新型路基邊坡壓路機。 圖5  TZP3新型路基邊坡壓路機壓實裝置示意圖


圖6  YZP5型路基邊坡壓實機示意圖    6  利用液壓振動夯對邊坡進(jìn)行壓實
    長沙理工大學(xué)汽車與機械學(xué)院與同濟大學(xué)機械工程學(xué)院聯(lián)合研制了一種邊坡壓實機械，成為國家863高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目。該機用伸縮臂桿頭的液壓振動夯(如圖7所示)對邊坡坡面進(jìn)行壓實工作。振動夯是關(guān)鍵部件，直接由主機的液壓動力源通過振動控制的液壓回路驅(qū)動。該液壓回路需要解決2方面的問題：一是液壓振動平板夯在工作時要求避免“空打”，即在液壓振動平板夯懸空的情況下，不得起振，否則會損壞平板夯。而在邊坡壓實機中，振動夯是利用主機臂架的伸縮機構(gòu)和俯仰機構(gòu)來進(jìn)行就位動作的，如果液壓振動平板夯的液壓回路與主機的其他工作回路之間是完全獨立控制的，則難免會出現(xiàn)振動夯已離地而振動仍在進(jìn)行的現(xiàn)象，容易對振動夯造成損傷。二是從操作性來看，如果液壓振動平板夯的液壓回路與主機的其他工作回路是完全獨立控制的，不但會增加液壓元件的數(shù)量，提高制造成本，而且使得壓實作業(yè)時需兼顧主機俯仰手柄、伸縮手柄和振動啟停手柄的控制，顯然會使操作變得很復(fù)雜。 圖7  懸掛式振動夯頭    參考文獻(xiàn)
    [1]張樹遒.鐵路路堤邊坡動壓實機。中國專利：036791，1986-11-12
    [2]陜西省水利機械廠。YZT10L型斜平兩用托式振動壓路機。中國專利：040646，1991-12-16 
路濤，劉長生，王坤明，鄧民崖
(中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南株洲412006)[/td][/tr]
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