李貴彬

（身份證號：132325197212101230）

基于公路壓實(shí)機(jī)械新技術(shù)的分析

李貴彬

（身份證號：132325197212101230）

本文基于探討公路壓實(shí)機(jī)械新技術(shù)，對沖擊壓實(shí)技術(shù)、壓實(shí)控制技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，接著對壓實(shí)技術(shù)的發(fā)展展望完成了探討。

公路壓實(shí)；機(jī)械；新技術(shù)；展望

引言

對于壓實(shí)理論的研究將會逐漸向綜合性的方向發(fā)展，也就是從多個角度對壓實(shí)機(jī)械的運(yùn)作進(jìn)行研究，包括材料性能力學(xué)基礎(chǔ)、運(yùn)動學(xué)、機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)、動力學(xué)參數(shù)等。而壓實(shí)技術(shù)也會逐漸向綜合多種壓實(shí)方法的方向發(fā)展，換言之就是綜合多種方法對壓實(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，如：靜力、振動、搓揉、搗實(shí)、沖擊等。

1　沖擊壓實(shí)技術(shù)

沖擊壓實(shí)也被稱為非圓碾壓，它是將沖擊與搓揉整合在一起的一種壓實(shí)方法。沖擊式壓路機(jī)的齒輪是多邊形的，其中三邊形、四邊形以及五邊形是比較常用的，在牽引力的作用下，凸塊輪的凸塊棱角上下運(yùn)動會沖擊到地面，產(chǎn)生由勢能與動能結(jié)合在一起的壓實(shí)作用，也就使壓實(shí)能量得到加強(qiáng)。沖擊式壓路機(jī)不僅適用于深層土壤與巖石的壓實(shí)，還適用于水分較多的粘性土壤的壓實(shí)。一般針對原地基土質(zhì)比較差的壓實(shí)方法第一步就是要花較高成本對土進(jìn)行更換，接著逐層進(jìn)行填方、壓實(shí)，沖擊式壓路機(jī)則不同，它不用進(jìn)行換土這一步驟，直接進(jìn)行壓實(shí)，它的壓實(shí)可以深達(dá)1m多，每次填土方層可以達(dá)到0.5～1m的厚度，其壓實(shí)的速度可以達(dá)到12km/h。并且對土的水分含量沒有過多要求，不僅能很大程度上減少對干土的補(bǔ)水，還能使比較濕的土的水分流失，可以使軟土地基很快的穩(wěn)定。

2　壓實(shí)控制技術(shù)

如今，現(xiàn)代高科技正逐步滲透于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以及改造，而壓實(shí)控制技術(shù)的快速發(fā)展與該發(fā)展趨勢有著密切的聯(lián)系。它也帶動了壓實(shí)過程中的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，包括自動檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)以及自動調(diào)節(jié)技術(shù)。有專家設(shè)想是否可以根據(jù)振動部件與基礎(chǔ)構(gòu)件的相互作用這一特性來對壓實(shí)情況進(jìn)行判斷。該設(shè)想的主要原理是：當(dāng)振動部件慢慢對地面進(jìn)行壓實(shí)時，地面的系統(tǒng)作用力也會隨之發(fā)生改變，它會將地面所能承受的壓力變化情況表示出來，也就能將地面被壓實(shí)的情況反映出來?；趬簩?shí)計的實(shí)時監(jiān)測功能，整個行業(yè)都在緊隨壓實(shí)信息處理的實(shí)時化這一趨勢。

在其他國家的高速公路施工中，已經(jīng)使用了連續(xù)壓實(shí)控制系統(tǒng)對路基、路面底基層進(jìn)行壓實(shí)控制。該系統(tǒng)由振動壓路機(jī)、壓實(shí)度儀、壓實(shí)記錄系統(tǒng)以及計算機(jī)軟件幾個部分組成。而該連續(xù)壓實(shí)系統(tǒng)所需的動力壓路機(jī)要么是振動的，要么是顫振的，靜力壓路機(jī)排除在外。

壓實(shí)度儀是監(jiān)測壓實(shí)度的一種設(shè)備，它安裝在壓路機(jī)上，它對壓路機(jī)每次對道路表面的沖擊作用進(jìn)行測量與評價。它由一種加速度傳感器對垂直方向的振動進(jìn)行測量，然后將測量的結(jié)果轉(zhuǎn)換成一種電信號向處理器傳送。由該電信號處理器會計算出壓實(shí)儀、頻率以及諧振儀值，并且在相應(yīng)的儀器儀表上顯示這些數(shù)值。指定的基層和壓路機(jī)一般都會有一個最大的壓實(shí)度。

該系統(tǒng)現(xiàn)在僅在土石填料與碾壓混凝土的壓實(shí)方面得到應(yīng)用。最近一種新的瀝青混凝土壓實(shí)記錄系統(tǒng)又出現(xiàn)了，它對攤鋪機(jī)與壓路機(jī)有定位功能，該功能是由四個全球定位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。土壤壓實(shí)檢測系統(tǒng)與自動化壓實(shí)系統(tǒng)這一新產(chǎn)品能夠連續(xù)將壓實(shí)度檢測出來，根據(jù)地面情況，壓路機(jī)可以自動選擇最適合的振動方式。而新的BTM04型計算機(jī)壓實(shí)控制測量系統(tǒng)不僅可以連續(xù)、實(shí)時測量壓實(shí)度，還能對壓實(shí)度的變化情況進(jìn)行處理。基于該系統(tǒng)又開發(fā)出了一種能夠連接微機(jī)進(jìn)行離線處理的系統(tǒng)，經(jīng)過處理后可以將壓實(shí)地區(qū)的三維圖繪制出來。

3　壓實(shí)技術(shù)的發(fā)展展望

近年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與高科技的快速發(fā)展，隨著對壓實(shí)過程與運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，壓實(shí)機(jī)械的自動化特性越來越明顯，逐步由半自動化向全自動化方向發(fā)展，同時也在向著大跨度與無需人為操作的方向發(fā)展。目前在國外的某些危險地帶或水下壓實(shí)作業(yè)等方面已經(jīng)有使用無人操縱的壓實(shí)機(jī)械，在壓實(shí)控制中引入自適應(yīng)技術(shù)是壓實(shí)機(jī)械向智能化方向發(fā)展的一個趨勢，同時在這個基礎(chǔ)上可以最佳的控制壓實(shí)作業(yè)。這個時候機(jī)械在一定程度上已經(jīng)智能化，當(dāng)壓實(shí)某個材料時，經(jīng)過實(shí)踐機(jī)器會自動的將各個參數(shù)進(jìn)行整合，如：頻率、振幅、碾壓速度等，同時對壓實(shí)效果進(jìn)行判斷，以此來對最佳控制方案進(jìn)行確定。若土質(zhì)等使用條件發(fā)生變化時，參數(shù)也會不斷發(fā)生變化，以適應(yīng)內(nèi)部和外部的變化，以保證在最佳的條件下進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。

在壓實(shí)機(jī)械智能化發(fā)展方面一個可以預(yù)期的目標(biāo)是將自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)技術(shù)引入壓實(shí)控制中，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)壓實(shí)作業(yè)的最優(yōu)控制。此時機(jī)器將具有一定的智能，當(dāng)對某一材料進(jìn)行壓實(shí)時，通過一段時間的實(shí)踐機(jī)器會自動對壓實(shí)作業(yè)的各項(xiàng)參數(shù)（頻率、振幅、碾壓速度和遍數(shù)）進(jìn)行不同組合，并判斷其壓實(shí)效果，從而決定最優(yōu)控制的方案。

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2015-7-8