基于公路压实机械新技术的分析

摘要：文中基于探讨公路压实机械新技术，对冲击压实技术、压实控制技术进行了较为详细的分析，接着对压实技术的发展展望完成了探讨。

关键词：公路压实；机械；新技术；展望

中国分类号：TU71 文献标识码：A   文章标号：2095-2104（2013）03-0001-02

 

0 引言

对于压实理论的研究将会逐渐向综合性的方向发展，也就是从多个角度对压实机械的运作进行研究，包括材料性能力学基础、运动学、机械设备结构、动力学参数等。而压实技术也会逐渐向综合多种压实方法的方向发展，换言之就是综合多种方法对压实进行强化，如：静力、振动、搓揉、捣实、冲击等。

1 冲击压实技术

冲击压实也被称为非圆碾压，它是将冲击与搓揉整合在一起的一种压实方法。冲击式压路机的齿轮是多边形的，其中三边形、四边形以及五边形是比较常用的，在牵引力的作用下，凸块轮的凸块棱角上下运动会冲击到地面，产生由势能与动能结合在一起的压实作用，也就使压实能量得到加强。冲击式压路机不仅适用于深层土壤与岩石的压实，还适用于水分较多的粘性土壤的压实。一般针对原地基土质比较差的压实方法第一步就是要花较高成本对土进行更换，接着逐层进行填方、压实，冲击式压路机则不同，它不用进行换土这一步骤，直接进行压实，它的压实可以深达1米多，每次填土方层可以达到0.5至1米的厚度，其压实的速度可以达到12千米/小时。并且对土的水分含量没有过多要求，不仅能很大程度上减少对干土的补水，还能使比较湿的土的水分流失，可以使软土地基很快的稳定。除此之外，它还能破碎旧的水泥或沥青混凝土路面，如：毛石、钢筋破碎以及深层破碎。南非的一些专家花了很大精力研究冲击压路机的应用。由葡氏压实度试验可以得知，冲击压实可以将多种土壤样品压实的很紧，由此可以判断出冲击碾压可以用于大量的土壤压实。经过冲击式压实机碾压过后的表面坑坑洼洼，需要压路机使表面变得平整。关于冲击式压实机的应用方面，目前虽然还有部分不足的地方需要改进，但是对于路基压实度有较高要求，使路基的承载力与稳定性得到提升的情况而言，该压实机可以对碾压机械进行有效的弥补，另外，在薄弱路基的检验方面该压实机也能发挥其作用。

2 压实控制技术

如今，现代高科技正逐步渗透于传统产业以及改造，而压实控制技术的快速发展与该发展趋势有着密切的联系。它也带动了压实过程中的相关技术的发展，包括自动检测技术、自动控制技术以及自动调节技术。有专家设想是否可以根据振动部件与基础构件的相互作用这一特性来对压实情况进行判断。该设想的主要原理是：当振动部件慢慢对地面进行压实时，地面的系统作用力也会随之发生改变，它会将地面所能承受的压力变化情况表示出来，也就能将地面被压实的情况反映出来。基于压实计的实时监测功能，整个行业都在紧随压实信息处理的实时化这一趋势。

在其他国家的高速公路施工中，已经使用了连续压实控制系统对路基、路面底基层进行压实控制。该系统由振动压路机、压实度仪、压实记录系统以及计算机软件几个部分组成。而该连续压实系统所需的动力压路机要么是振动的，要么是颤振的，静力压路机排除在外。

压实度仪是监测压实度的一种设备，它安装在压路机上，它对压路机每次对道路表面的冲击作用进行测量与评价。它由一种加速度传感器对垂直方向的振动进行测量，然后将测量的结果转换成一种电信号向处理器传送。由该电信号处理器会计算出压实仪、频率以及谐振仪值，并且在相应的仪器仪表上显示这些数值。指定的基层和压路机一般都会有一个最大的压实度。如果压实度达到最大值，CMV就不会再增大了，这样，操作压路机的人员就会明白再继续压实其压实度也不会再增加了，要么就将压路机换成功能更强大的。压实记录系统是保持与操作压力机人员之间的信号连接的，安装在操作人员的前面，随时将结果显示出来。完成整个压实过程后，可以当场打印出该控制系统记录的报告。

该系统现在仅在土石填料与碾压混凝土的压实方面得到应用。最近一种新的沥青混凝土压实记录系统又出现了，它对摊铺机与压路机有定位功能，该功能是由四个全球定位系统来实现的。土壤压实检测系统与自动化压实系统这一新产品能够连续将压实度检测出来，根据地面情况，压路机可以自动选择最适合的振动方式。而新的BTM04型计算机压实控制测量系统不仅可以连续、实时测量压实度，还能对压实度的变化情况进行处理。基于该系统又开发出了一种能够连接微机进行离线处理的系统，经过处理后可以将压实地区的三维图绘制出来。

3  压实技术的发展展望

近年来，现代科学技术与高科技的快速发展，随着对压实过程与运作状态进行实时的监测，压实机械的自动化特性越来越明显，逐步由半自动化向全自动化方向发展，同时也在向着大跨度与无需人为操作的方向发展。目前在国外的某些危险地带或水下压实作业等方面已经有使用无人操纵的压实机械，在压实控制中引入自适应技术是压实机械向智能化方向发展的一个趋势，同时在这个基础上可以最佳的控制压实作业。这个时候机械在一定程度上已经智能化，当压实某个材料时，经过实践机器会自动的将各个参数进行整合，如：频率、振幅、碾压速度等，同时对压实效果进行判断，以此来对最佳控制方案进行确定。若土质等使用条件发生变化时，参数也会不断发生变化，以适应内部和外部的变化，以保证在最佳的条件下进行压实作业。

在压实机械智能化发展方面一个可以预期的目标是将自适应和自学习技术引入压实控制中，并在此基础上实现压实作业的最优控制。此时机器将具有一定的智能，当对某一材料进行压实时，通过一段时间的实践机器会自动对压实作业的各项参数（频率、振幅、碾压速度和遍数）进行不同组合，并判断其压实效果，从而决定最优控制的方案。

参考文献：

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