共振激勵定向波導式高效夯實機制造技術

一種共振激勵定向波導式高效夯實機，屬于建筑機械設備領域，解決了現有技術中路基密度低、承載能力不強的技術問題，采用的技術方案是：結構中包括機架，限位在機架上的激震裝置、受激共振體波源和定向波導裝置，激震裝置結構中包括動力源和垂直向往復式運動的受迫夯錘，受激共振體波源為設置在夯錘下方的激震板，定向波導裝置為管狀結構、橫截面與激震板面的幾何形狀相似、在管壁上設有豎直向的導向槽與激震板周邊的導向凸起形成滑動配合。本發明專利技術有益效果是：在夯錘的下方設置激震板、定向波導裝置，使得夯實機的夯實作用力集中，夯實后的路基土體密度高、承載力強。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種共振激勵定向波導式高效夯實機，屬于建筑機械設備領域，解決了現有技術中路基密度低、承載能力不強的技術問題，采用的技術方案是：結構中包括機架，限位在機架上的激震裝置、受激共振體波源和定向波導裝置，激震裝置結構中包括動力源和垂直向往復式運動的受迫夯錘，受激共振體波源為設置在夯錘下方的激震板，定向波導裝置為管狀結構、橫截面與激震板面的幾何形狀相似、在管壁上設有豎直向的導向槽與激震板周邊的導向凸起形成滑動配合。本專利技術有益效果是：在夯錘的下方設置激震板、定向波導裝置，使得夯實機的夯實作用力集中，夯實后的路基土體密度高、承載力強?！緦＠f明】共振激勵定向波導式高效夯實機
本專利技術屬于建筑機械設備領域，具體為一種可實現路基土體高密度、高承載強力定向夯實的激震波導式設備。
技術介紹
通常，土質路基的穩定至少需要經過兩三個雨季的自然沉降才能趨于完成。沒有經過雨季自然沉降直接完成的路面施工工程，穩定時間則需要5?8年。目前，新建工程的重大質量事故已經轉移到路基的穩定性上。路面沉降變形甚至開裂，是越來越頻繁的現象。因此，路基進一步的密實作業和基底強化夯實，包括強度和深度的要求在現代化運輸形勢下已成為對公路工程質量的起碼要求。但工期卻越來越短已經形成越來越大的矛盾。 目前的大型夯實設備中，在加大夯實機的功率的同時也進行了工藝方法上的改進，比如強化梅花樁施工法。實際上，加大功率表面上只可以提高上表面的土層密實度，但實際上并不能有效地提高實土層基礎的承載能力。這里的原因在于單一加大夯錘的沖擊力度，所提高的表面土層的密實程度不能有效傳遞到深層。夯錘對承載路面的沖擊力傳遞如圖1所示，現有技術的強夯是在土體相對靜止的狀態下以其強大的沖擊力作用在土層表面，土表面層受擠壓變形，在錘頭下方土密度的變化從上向下以對數規律衰減，夯實力的傳遞同時向四周分散，形成消耗。并沒有在承載密度做出貢獻，但實際很多情況下沒有起到進一步提高承載力的目的。因此有必要重新設計強化夯實作用力定向且集中的夯實機。
技術實現思路
本專利技術為解決上述問題提供了一種共振激勵定向波導式高效夯實機，其在夯錘的下方設置激震板、定向波導裝置，使得夯實機的夯實作用力集中，夯實后的路基土體密度高、承載力強。 為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:共振激勵定向波導式高效夯實機，結構中包括機架，限位在機架上的激震裝置、受激共振體波源和定向波導裝置，其關鍵在于:激震裝置結構中包括動力源和垂直向往復式運動的受迫夯錘，受激共振體波源為設置在夯錘下方的激震板，定向波導裝置為管狀結構、橫截面與激震板面的幾何形狀相似、在管壁上設有豎直向的導向槽與激震板周邊的導向凸起形成滑動配合。 進一步的，激震裝置限定在上機架上、并借助于定位在底座和上機架之間的垂直導向機構和彈簧限定在底座上。 進一步的，所述垂直導向機構包括設在上機架上的左右側導向輪組和前后側導向輪組，所述左右側導向輪組對稱設置于固定在激震裝置前、后側中間位置的導向軌的兩側，所述前后側導向輪組對稱設置在激震裝置前、后側的兩端，激震裝置借助左右側導向輪組和前后側導向輪組限位于機架內并具有豎直向的移動自由度。 進一步的，定向波導裝置借助垂直向滑軌限定在底座上，配套有液壓油缸實現升降調節。 進一步的，所述定向波導裝置中管壁下端面為弧形聚焦面。 進一步的，所述定向波導裝置中管壁下端面的弧形聚焦面為拋物面或雙曲面狀。 本專利技術有益效果是:在夯錘的下方設置激震板、定向波導裝置，使得夯實機的夯實作用力集中，夯實后的路基土體密度高、承載力強；機架上設置彈簧及垂直導向機構，激震裝置相對獨立地限位于機架上，不但可以使得整個夯實機具有良好的穩定性，而且激震裝置也可以在一定范圍內設計成較大尺寸，達到大面積夯實路基的目的。 下面結合附圖對本專利技術進行詳細說明。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是現有技術中夯錘作用力示意圖；圖2是本專利技術實施例的結構示意圖；圖3是本專利技術夯錘的作用力示意圖。 附圖中，I是機架，2是上機架，3是彈簧，4是左右側導向輪組，5是前后側導向輪組，6是導向軌，7是夯錘，8是激震板，8-1是導向凸起，9是底座，10是弧形聚焦面，11是定向波導裝置，11-1是導向槽，12是液壓油缸。 【具體實施方式】 參看附圖2和3，共振激勵定向波導式高效夯實機，結構中包括機架1，限位在機架I上的激震裝置、受激共振體波源和定向波導裝置11，關鍵在于:激震裝置結構中包括動力源和垂直向往復式運動的受迫夯錘7，受激共振體波源為設置在夯錘7下方的激震板8，定向波導裝置11為管狀結構、橫截面與激震板8面的幾何形狀相似、在管壁上設有豎直向的導向槽11-1與激震板8周邊的導向凸起8-1形成滑動配合。 機架I包括上機架2和底座9，激震裝置限定在上機架2上、并借助于定位在底座9和上機架2之間的垂直導向機構和彈簧3限定在底座9上。 所述垂直導向機構包括設在上機架2上的左右側導向輪組4和前后側導向輪組5，所述左右側導向輪組4對稱設置于固定在激震裝置前、后側中間位置的導向軌6的兩側，所述前后側導向輪組5對稱設置在激震裝置前、后側的兩端，激震裝置借助左右側導向輪組4和前后側導向輪組5限位于機架I內并具有豎直向的移動自由度。裝配時時，只需將激震裝置沿導向輪組放入機架I內即可，從而使得激震裝置具有了相對的獨立性。當夯實面積較大時，必然帶來較大重量的夯錘7，因此整個夯實機的穩定性相當重要，激震裝置相對獨立的設計可以滿足穩定性及大面積夯實的目的。 定向波導裝置11借助垂直向滑軌限定在底座9上，配套有液壓油缸12實現升降調節。進一步的，還可在定向波導裝置11與機架I間設置導向結構，形成對定向波導裝置11的穩定導向。 所述定向波導裝置11中管壁下端面為弧形聚焦面10。弧形聚焦面10為拋物面或雙曲面狀。 本專利技術在具體工作時，參看附圖2和3，需要進行夯實作業時，用牽引裝置將夯實機移動需要夯實的土方上面。定向波導裝置11在液壓油缸12的作用下向下移動至完全接觸到土方，此時激震板8位于定向波導裝置11中導向槽11-1的上端。啟動激震裝置，夯錘7通過對激震板8進行連續而規則的錘擊、形成振源，在激震板8正下方的柱狀土柱上形成的疏密相間縱波，波沿定向波導裝置11向下定向傳遞。傳遞到定向波導裝置11中管壁下端面弧形聚焦面10時可以對外展的激震波進行有效地反射，形成聚焦效果、防止波型的擴散。由導向裝置11的作用使得疏密波產生聚焦的效果，使得波動能量集中傳導，使激震板8下方的土方夯實的深度擴展。 本專利技術的夯實機利用了實體土柱形成共振過程的一個組成部分，借助機械裝置調整的振動頻率和形成機械波的傳導機制，達到土體形成共振條件。在土體共振的過程中，土體顆粒自動實現重新組合配位，瞬間再對土體施加高達1.4MPa?1.5MPa的強大壓力，并以波動的速率向下傳遞，相當于每平方米施加了 140T?150T的正壓強，遠遠超過了高填方路基路面靜載沖擊的總和，從而超標準地提聞了土基的承載力。 本專利技術的夯實機對每個振搗單元以每分鐘80次-110次的頻率連續施加沖擊壓80次以上，影響深度可達4m?10m，經過夯擊過的路基土體達到了額定密度和深度，其承載力提聞25本文檔來自技高網...

【技術保護點】
共振激勵定向波導式高效夯實機，結構中包括機架（1），限位在機架（1）上的激震裝置、受激共振體波源和定向波導裝置（11），其特征在于：激震裝置結構中包括動力源和垂直向往復式運動的受迫夯錘（7），受激共振體波源為設置在夯錘（7）下方的激震板（8），定向波導裝置（11）為管狀結構、橫截面與激震板（8）面的幾何形狀相似、在管壁上設有豎直向的導向槽（11?1）與激震板（8）周邊的導向凸起（8?1）形成滑動配合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李祥瑩，
申請(專利權)人：李祥瑩，
類型：發明
國別省市：河北;13