探索冲击压路机的历史沿革  

冲击压路机的发明在中国，从科学技术史和技术原理承接的角度讲，冲击压路机就是在中国古代“夯”和“碾”的基础上发展而来的。

一夯和碾是中国古代劳动人民智慧的结晶。早在4000年前的夏王朝，夯和碾就已经被用来作为分层压实土基的工具。20世纪末，考古学家对位于河南省偃师市的夏都城二里头遗址和第三代商都城遗址上都有非原地土的夯实基础。当然，远古时代的夯和碾由于年代久远、做工粗糙、缺乏更多历史记录等原因已经很难考证其具体的形状。但到了公元1世纪左右中国发明了造纸术后，在有文字记录的文献里，西汉农学家胜的《胜之书》中对“碾”就有了较为详尽的记载。“碌碡”，也就是一种用畜力牵引，碾压谷物、土壤等需要压实作业的工具。“碌碡”在当时的使用是非常普遍的。到了南朝（公元5世纪），由顾野王撰的词语书《玉篇?石部》中对“夯”有了非常明确的描述，夯在当时被称为“砣”，意为石磙上装有把柄，是一种由重力而产生冲击力作用砸实地基的工具。夯的另一种形式一“硪”也是一种靠绳索举高砸实地基的工具。“三夯一硪”的压实作业法在土工行业一直流传至今。

我们不难发现两者在工作时各具千秋。由物理学动量定理可知，夯所利用的是由重力势能经过动能而转化来的冲击力完成土基砸实工作的，它的优点表现为瞬时冲击力大，缺点是冲击作用不均匀。碾则完全是靠碾轮的重力作用完成压实工作的，它的特点和夯正好相反，优点是压实力均匀，缺点是压实力不够大。研发一种能够克服夯和碾的缺点，充分发挥夯冲击力大和碾运行平稳的优点的机器则成为了现代压路机发展的一个方向。

 

冲击碾压应用

 特殊土地基加固处理

　 湿陷性黄土地基较多采取强夯法处理冲击压路机进行施工。河北某高速公路路基底层湿陷性黄土地基采用25KJ三边形冲击压路机在地表面冲碾40遍后，地表下110CM内土基平均压实度达到KH=91％，即原来黄土的干密度PD=1.35G／CM3提高到1.70G／CM3，其湿陷系数由0.0438降为0.0022，消除了湿陷性。地表下土基1m内平均弹性模量达到80MPA以上，其技术指标已经完全符合黄土地基加固的质量要求。甘肃、宁夏、山西等湿陷性黄土地基采用冲击碾压进行处理．也取得同样加固效果。

　 冲击碾压对软土地基具有加速沉降与加固的作用，当碾压达到33遍时，孔隙水压力由11.274KPA增为16.766KPA。监测结果表明，冲击压路机对地面施加冲击能量后，土体受拉、压作用，软土自由水经塑料排水板排出地表后土体密实度增加，加速了软基的沉降固结。如果在软基上填筑路堤，采用冲击压路机分层碾压工艺，可在施工过程中加快软基的固结速度，有利于软基的沉降固结。

 

冲击压路机的冲击能量

现有冲击压路机冲击轮的质量范围在6000kg~14000kg之间，静态能量范围在12kJ~30kJ之间。

静态能量（N1）计算公式为（参见图1）：

N1=M×g×（R-r）(kJ)(1)

其中：M—冲击轮质量（1000kg）

R—冲击轮外接圆半径（m）

r—冲击轮内接圆半径（m）

采用静态能量表示其参数容易测量和确定，以便用户在选用各公司产品多数时，有一个相同标准。

工作状态中的冲击压路机冲击能量由三部分构成，（1）式讨论了静态能量，总冲击能量还应包括平动能量和转动惯性能量，这里不再一一详述。