對工程基礎(chǔ)實施機械壓實、密實度每提高1%，其承載能力可提高10%，對瀝青混凝土路面，密實度每提高1%，路面的承載能力和使用壽命能增加10%～15%。因而世界上所有的工業(yè)發(fā)達國家，對壓實機的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用都給予了相當大的關(guān)注。
工程施工的經(jīng)濟效益要從選購(配)技術(shù)裝備開始計算，其中的重要性對工程承包商或設(shè)備租賃商來說都是顯而易見的。用戶造型與采購設(shè)備應(yīng)是理性的，聰明的決策人應(yīng)該更多地掌握設(shè)備的作業(yè)機理、技術(shù)性能、選型依據(jù)及技術(shù)經(jīng)濟評價方法等知識，并對市場動態(tài)與采購策略有多角度的體驗。
壓實機械的系列與壓路機分類
壓實機械通常分為壓路機(以滾輪壓實)和夯實機(以平板壓實)兩大類。按施力原理不同，壓路機又分為靜作用壓路機、輪胎壓路機、振動壓路機和沖擊式壓路機四大系列，夯實機械有振動夯實機、僅以沖擊作用的爆炸夯實機和蛙式夯實機。如表1所列。
表1 壓實機械的系列與分類
| 系列 | 分類 | 主要結(jié)構(gòu)型式 | 規(guī)格（總量）（t） | |
| 壓 路 機 | 靜碾壓路機 | 三輪靜碾壓路機 | 偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向、鉸接轉(zhuǎn)向 | 10～25 |
| 兩輪靜碾壓路機 | 偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向，鉸接轉(zhuǎn)向 | 4～16 | ||
| 拖式靜碾壓路機 | 拖式光輪，拖式羊腳輪 | 6～20 | ||
| 輪胎壓路機 | 自行式輪胎壓路機 | 偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向，鉸接轉(zhuǎn)向 | 12～40 | |
| 拖式輪胎壓路機 | 拖式，半拖式 | 12．5～100 | ||
| 振動壓路機 | 輪胎驅(qū)動單輪振動壓路機 | 光輪振動，凸塊輪振動 | 2～25 | |
| 串聯(lián)式振動壓路機 | 單輪振動，雙輪振動 | 12．5～18 | ||
| 組合式振動壓路機 | 光面輪胎-光輪振動 | 6～12 | ||
| 手扶式振動壓路機 | 雙輪振動，單輪振動 | 0．4～1.4 | ||
| 拖式振動壓路機 | 光輪振動,凸塊輪振動 | 2～18 | ||
| 斜坡振動壓實機 | 光拖式爬坡,自行爬坡 | |||
| 溝槽振動壓實機 | 沉入式振動,伸入式振動 | |||
| 沖擊式壓路機 | 沖擊式方滾壓路機 | 拖式 | ||
| 振沖式多棱壓路機 | 自行式 | |||
| 夯 實 機 | 振動夯實機 | 振動平板夯實機 | 單向移動,雙向移動 | 0.05～0.80 |
| 振動沖擊夯實機 | 電動機式,內(nèi)燃機式 | 0.050～0.075 | ||
| 打擊夯實機 | 爆炸夯實機 | |||
| 蛙式夯實機 | ||||
除表1中所列類別之外，壓路機還可以按工作質(zhì)量大小分為小型、輕型、中型、超重型;按用途不同分為基礎(chǔ)用壓路機、路用面壓路機;按結(jié)構(gòu)形式還可分為更多類型。
1. 按壓實原理分類
按工作原理分類基本上能體現(xiàn)出壓路機各自的技術(shù)特性，這為壓路機的設(shè)計與使用提供了依據(jù)。
靜碾壓路機(圖1)和輪胎壓路機(圖2)都是以其自身質(zhì)量產(chǎn)生的靜電力迫使土顆粒相互靠近的，從而提高土壤的密實度。
與靜碾壓路機相比，輪胎壓路機優(yōu)越性在于能使被壓實材料有良好的封閉性和揉搓作用。它除了適宜于壓實瀝青混凝土鋪裝層外，幾乎還能夠完成所有的壓實工作。自行式輪胎壓路機的機動性好，便于運輸和轉(zhuǎn)移工地。在修筑高級路面時，輪胎壓路機是不可缺少的壓實設(shè)備。
振動壓路機發(fā)出的振動載荷使土顆粒處于高頻振動狀態(tài)，使顆粒間的內(nèi)摩擦力喪失，同時壓路機的重力對土壤產(chǎn)生的壓應(yīng)力和剪切力迫使土壤顆粒重新排列而得到壓實。
振動壓實技術(shù)和振動壓實機械的出現(xiàn)在壓實機械發(fā)展史上具有劃時代的意義。從此壓實效果的增長不再是簡單地信賴于壓路機質(zhì)量或線壓力的增大，同時對壓實過程中的振動參數(shù)和振動方式的研究提高到了一個新的水平。
最早是在振動平板壓實機的基礎(chǔ)上發(fā)明了拖式振動壓路機(圖3)。隨著對振動技術(shù)的深入研究，振動軸承和減振器的性能及制造工藝不斷提高，先后研制成功了輪胎驅(qū)動(鉸接式)振動壓路機(圖4)和串聯(lián)式振動壓路機(圖5)。
沖擊式壓路機(圖6)使用多邊形方滾，具有靜壓、沖擊、振動、搗實和抒搓的綜合作用適用于大型填方、塌陷性土壤和干砂填筑工程的壓實。
振動平板夯實機與振動沖擊夯實機(圖7)同屬于振動壓實機械。蛙式夯機是我國特有的一種小型壓實設(shè)備，目前被除廣泛使用。夯實機械通常用于小型工程的壓實或作為壓路機的補充。
2. 按工作質(zhì)量大小分類
按工作質(zhì)量大小，壓路機分為小型、輕型、中型、重型和超重型，見表2、表3、表4。
表2 拖式輪胎壓路機按質(zhì)量分類
| 壓路機系列 | 無配重(t) | 有配重(t) | 壓實寬度(mm) | 輪胎型號 |
| 輕型 | 4 | 12.5 | 2200 | 12.00-20 |
| 中型 | 8 | 25 | 2400 | 14.00-20 |
| 重型 | 16 | 50 | 3100 | 18.00-28 |
| 超重型 | 25 | 100 | 3200 | 21.00-28 |
表3 光輪壓路機按質(zhì)量劃分類表
| 壓路機系列 | 質(zhì)量(t) | 線載荷(kN/m) | 發(fā)動機功率(kW) | 應(yīng)用范圍 |
| 輕型 | ≤5 | ﹤40 | ≤20 | 壓實人行道和修補黑色路面,路基和路面的初步預(yù)壓實 |
| 中型 | 6～10 | 40～60 | 20～38 | 路基和路面的中間壓實以及簡易路面的最終壓實 |
| 重型 | ﹥10 | ﹥60 | ﹥38 | 礫石和碎廠路基以及瀝青混凝土路面的最終壓實 |
表4 振動壓路機按質(zhì)量分類表
| 壓路機系列 | 質(zhì)量(t) | 發(fā)動機功率(kW) | 適應(yīng)范圍 |
| 小型 | ﹤1 | ﹤10 | 狹窄地帶和小型工程 |
| 輕型 | 1～4 | 12～34 | 修補工作,內(nèi)槽填土等 |
| 中型 | 5～8 | 40～65 | 基層、低基層和面層的壓實 |
| 重型 | 10～14 | 78～110 | 街道、公路、機場等的壓實 |
| 超重型 | 16～25 | 120～188 | 筑堤、公路、土壩等的壓實 |
3. 按壓路機用途分類
壓實路面用的壓路機要求有光整封層作用，不破壞鋪層材料中的粗骨科，并且不粘結(jié)瀝青混合科。因此，路面型的壓路機應(yīng)以大滾輪串聯(lián)式為好，對于振動壓路機要求高頻率低振幅，要有灑水或噴水功能，最好是全輪驅(qū)動。柔性壓輪更能起到封層和保存粗骨料的作用，此外還有重鋪瀝青混凝土路面專用的薄層振動壓路機。
壓實基礎(chǔ)用的壓路機要求壓實能力強，牽引力大，越野性能好。基礎(chǔ)型的壓路應(yīng)取大噸們的重型或超重型，振動壓路機要大振幅低頻率，驅(qū)動輪胎要寬基低壓帶花紋的，壓路機橫向穩(wěn)定性要好，并且應(yīng)有帶鎖止機構(gòu)的差速器。
對堤壩和河槽斜坡的壓實，可用履帶式拖拉機絞車牽動的拖式或自行式振動壓路機施工，還可選用專用的斜坡壓實機(圖8)。對于管道或電纜埋設(shè)溝槽填土，可用專門的溝槽壓實機(圖9)壓實。
4.按結(jié)構(gòu)型式分類
由于壓實工程相關(guān)條件與使用要求各不相同，當今壓路機派生出了許多個性化的結(jié)構(gòu)，主要結(jié)構(gòu)可按8個方面分類，這為選購和應(yīng)用提供了相當大的空間。
(1)按壓輪型式分類 壓路機的光面鋼輪能適應(yīng)路面的光整作業(yè)，且在轉(zhuǎn)移工地時可在公路上行駛。但這種剛性滾輪難于保證鋪層材料壓實度的均勻性，這種壓實度不均勻的道路經(jīng)行車和沉陷后就會出現(xiàn)凹凸不平。
凸塊輪對土壤兼有壓實、沖擊、拌合與揉搓的綜合作用，特別適用于壓實粘土。由于凸塊對鋪層材料的壓應(yīng)力大，經(jīng)多遍壓實后可得到高強度的工程基礎(chǔ)。凸塊輪振動壓路機(圖10)在工程基礎(chǔ)與堤壩的建設(shè)施工中得到了廣泛應(yīng)用。
輪胎壓實較之剛性壓輪，其優(yōu)越性在于其揉搓作用能使被壓實材料在輪胎接地面積范圍內(nèi)得以均勻壓實，而物料很少向側(cè)面移動，這就使鋪層各處的壓實度相一致，且不會出現(xiàn)裂紋。由于柔性壓實，不會破壞鋪層材料的原有粘度和混合料中的骨科結(jié)構(gòu)，使瀝青混凝土路面有很好的封閉性和抗滑性能。
(2)按驅(qū)動輪數(shù)量分類 單輪驅(qū)動壓路機在進行壓實作業(yè)時，從動輪有較為嚴重的推土現(xiàn)象，降低了鋪層材料表面的壓實品質(zhì)。全輪驅(qū)動壓路機的壓輪都是主動輪，驅(qū)動力將鋪層材料推向后方，能明顯地發(fā)送表面的壓實品質(zhì)。
單輪驅(qū)動壓路機往往是一個輪驅(qū)動，另一個從動輪轉(zhuǎn)向，全輪驅(qū)動較單輪驅(qū)動有更大的驅(qū)動能力和制動能力，使壓路機壓實作業(yè)時不易陷車，剎車時能縮短制動距離。
(3)按振動輪數(shù)量分類 振動壓路機有單輪振動和雙輪振動兩種結(jié)構(gòu)型式。與單輪振動串聯(lián)壓路機相比，雙輪振動串聯(lián)壓路機雖然結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但壓實能力強，生產(chǎn)效率高。單輪振動串聯(lián)壓路機在結(jié)構(gòu)上比較簡單在一些小型壓實工程及路面維修作業(yè)中被廣泛采用。輪胎驅(qū)動單輪振動壓路機的驅(qū)動能力大，橫向穩(wěn)定性好，幾乎占領(lǐng)了巖石填土和工程基礎(chǔ)的所有壓實工作。
(4)按壓輪布置分類 壓輪串聯(lián)布置使作業(yè)面平整度好，三輪布置的壓路機橫向穩(wěn)定性好，輪胎壓路機的前后輪應(yīng)相互錯開安裝。前后輪應(yīng)有必要的重疊量，不致于在作業(yè)面留下空白處。
組合振動壓路機(圖11)的壓輪布置獨具匠心，前輪振動，后輪為四個光面輪胎。它集振動壓路機與輪胎壓路機的優(yōu)點于一身，在路面鋪層的壓實工作中獲得了很好的壓實效果。
(5)按傳動型式分類 壓路機的傳動型式可以是機械傳動、液壓傳動、液力機械傳動。機械傳動系統(tǒng)只能實現(xiàn)有級變速，且不能實現(xiàn)全輪驅(qū)動。液壓傳動能很容易地實現(xiàn)無級變速和全輪驅(qū)動、全輪振動，能在相當大的調(diào)速范圍內(nèi)保持高效率，操縱也很方便。液力機械傳動能在一定的范圍內(nèi)根據(jù)行駛阻力的變化自動無級調(diào)速，提高了發(fā)動機的功率利用率?，F(xiàn)在幾乎所有的振動壓路機上都采用了液壓傳動，液力機械傳動只在超重型的輪胎壓路機上應(yīng)用。
(6)按轉(zhuǎn)向方式分類 壓路機的轉(zhuǎn)向方式分為偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向和鉸接轉(zhuǎn)向兩大類。偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向的壓壓路機用整體式車架，結(jié)構(gòu)比較簡單。偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向有前輪轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向和前后輪同時轉(zhuǎn)向，其中前輪轉(zhuǎn)向較有得司機掌握行車方向。前后輪同時轉(zhuǎn)向也稱“全輪轉(zhuǎn)向”，全輪轉(zhuǎn)向壓路機的轉(zhuǎn)彎半徑小，且能保證彎道壓實時不出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象，但需采用液壓傳動技術(shù)才能實現(xiàn)。
鉸接轉(zhuǎn)向壓路機是通過車架“折腰”轉(zhuǎn)向的。當鉸接銷布置在軸距中間時能使彎道壓實前后輪跡重合。鉸接轉(zhuǎn)向壓路機的機動性好，無論是液壓傳動還是機械傳動都可以用。但鉸接轉(zhuǎn)向壓路機的車架結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且直線行駛性能不如偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向壓路機。另外，鉸接轉(zhuǎn)向還派生出了蟹行壓路機。
(7)按壓輪懸掛方式分類 壓路機的懸掛裝置把壓輪和機架連接起來，以實現(xiàn)在它們之間力和力矩的傳遞，并保證前后輪在崎嶇不平的地面上能全輪著地。
除了剛性連接外，壓路機的懸掛裝置有機械搖擺式和液壓升降式，振動壓路機上還要增加彈性懸掛，即減振器。
(8)按操作駕駛方式分類 壓路機分為拖式、自行式和手扶式。
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