[发明专利]一种夯锤及夯实路基的方法

说明书

技术领域

本发明属于基础工程和岩土工程路基的夯实领域，涉及一种夯锤及夯实路基的方法，特别涉及用于三背路基即桥台，涵背和挡土墙背部，扩建公路新旧路基，不易压实的部位和特殊路基如高液限粘土等的夯实。

背景技术

强夯是将很重的平底锤从高处自由落下给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。由于强夯单次击实功很大，适用于地基处理和路基补强，有效处理深度大，但振动力易对附近结构物造成破坏。如果夯点处不平整或夯点处软硬不均，夯锤着地产生的侧向冲击力将非常巨大，对于强夯新旧路基时将影响新旧路基的整体稳定性，所以不易采用强夯法处理新旧路基的压实。总之，强夯的夯击功能不稳定；落点不稳定；效率低；施工不当时，对台背等构造物可能会产生破坏。

现有技术中的压路机：①冲击压路机以非圆形轮沿地面对土石材料进行静压、搓揉、周期性冲击的连续作业，产生强烈的冲击波，向下具有地震波传播特性。适用于大面积的地基处理和路基压实，压实效果和适用范围介于常规压路机和强夯，但振动力对附近结构物有明显影响。冲击压实要产生冲击能量，需要有一定的工作面积和一定的行驶速度，故该压实会留下质量隐患点，同时该冲击压路机的水平冲击力较大，在靠近结构物等路段时，对结构物有一定的影响，故冲击压实只能在满足一定条件下可以使用。②振动压路机利用其自身的重力和振动压实各种建筑和筑路材料。在公路建设中，振动压路机最适宜压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土。适用于常规路基填土碾压；但有效处理深度小；并且场地尺寸有要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种夯锤及夯实路基的方法，可以有效减小对邻近结构物的影响并能保证其夯实效果。

其技术方案为：

一种夯锤，包括夯锤锤体，在锤体上部设有砝码盘固定孔和吊环，所述夯锤的锤底为球底形。

进一步优选，所述球底形夯锤的重量为375kg。

一种夯实路基的方法，用液压缸将本发明所述的夯锤提升至1.2m后释放，夯锤在重力和液压蓄能器的共同作用下加速下落，直接夯击路基；或者落下后击打带缓冲垫的、静压在地面上的球底形夯板，并通过夯板夯击地面。在装载机工作装置的牵引下，对不同的位置进行夯实。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明将夯锤平底改为球底，由于其扩散角较小，可有效减小强夯时夯锤对邻近结构物的影响，并且强夯效果也非常显著。

(2)将本发明方法应用于液压夯实机，液压夯实机机动性强，特别适合狭小面积的夯实作业要求，填补了传统的表层压实技术如碾压、振动压实和传统强夯技术之间的空白，满足对作业面积进行单点或连续的夯实要求，有效压实深度为1.0～2.0m，可能影响深度2.0～3.0m，仅次于强夯，明显大于各种压实机械。

(3)由于液压夯实机的广泛应用，可以应用本发明原理对其着力装置(夯板)进行改进，从而可以减小夯实机进行夯实时对邻近结构物的变形和稳定性的影响。

附图说明

图1是本发明夯锤的纵向剖面图；

图2是本发明夯锤的横向剖面图；

图3是500kg平底夯锤5击时路基的分层沉降图；

图4是375kg球底夯锤20击时路基的分层沉降图；

图5是模型试验的夯点布设方式图；

图6是按5点布设方案相继用250kg、500kg及700kg平底锤在3#夯点处夯10击时夯沉量随夯击数的变化图；

图7是按5点布设方案相继用375kg球底锤在3#夯点处夯击时夯沉量随夯击数的变化，图中曲线1表示实测值，曲线2表示根据加速度计测试结果；

图8是底座边缘为接触型的工况实验图；

图9是底座边缘为间隙型的工况实验图；

图10是路基处治前后压实度函数图；

图11是路基处治前后压实度直观图；

图12是K103+109.5通道六景台夯实后沉降量直观图；

图13是瑞利波波速图；

图14是夯实机在西潼改扩建新旧路基结合部施工夯实前后的压实度对比直观图；

图15是夯实机在西潼改扩建新旧路基结合部施工压实度增量直观图；

图16是西潼新旧路基结合部瑞利波波速图；

图17夯击点平均沉降量直观图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。