一种用于扩大压路机压实接触面的装置的制作方法

1.本发明涉及路基填筑施工技术领域，具体涉及一种用于扩大压路机压实接触面的装置。


背景技术：

2.我国西南山区广泛分布有红砂岩，沙漠地带广泛分布有粉细砂，红砂岩风化崩解后的颗粒及粉细砂颗粒粒径较为均匀且颗粒间粘聚力较弱，在现有公路与铁路施工中，常用的滚筒式振动压路机在路基相对密实、具备一定刚度后，由于接触面积减小、接触面上振动压力增大，使得粒径相对均匀、粘聚力差的红砂岩全风化物及粉细砂易碎散，进而难以达到压实度93％以上，因此红砂岩地区及沙漠地区的高速公路与铁路工程项目不能就地取材。
3.现有技术下，为保证路基填方的压实质量通常采用远距离取土或对红砂岩全风化物及粉细砂进行物理或化学改良，但使得工程投资大幅增加，且因挖土及弃方丢弃还会引起大量的环境问题及次生灾害。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于扩大压路机压实接触面的装置，以解决上述背景技术提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种用于扩大压路机压实接触面的装置，包括由内向外依次嵌套的密封囊以及橡胶垫层；所述密封囊还包括与振动轮的外圆周表面紧密贴合的密封层以及填充在囊内的锆砂。
7.进一步地，所述密封层的厚度为0.5cm；填充完成后的密封囊及锆砂垫层总厚度为6cm；所述橡胶垫层采用厚度为1.5cm耐磨橡胶。
8.优选地，所述橡胶垫层的轴向两侧边缘能够将密封层、填充完成后的密封囊及锆砂垫层完全包裹且剩余宽度不小于5cm。
9.进一步地，所述密封囊上预留有注砂口，囊内锆砂的填充度为89％-96％。
10.由以上技术方案可知，本发明通过在压路机振动轮套设垫层结构，使其在碾压过程中，轮荷载首先传递给了锆砂垫层，轮荷载作用下非充满状态的锆砂会流动，自适应调整轮下厚度，同时与橡胶垫层的弹性共同作用，形成具有一定宽度、与振动轮等长的矩形区域，有效扩大振动轮与路基面间的接触面积，接触面的约束作用使得粘聚力差且粒径均匀的红砂岩全风化物或粉细砂在压力作用下易于达到较高程度的压实状态。
附图说明
11.图1为本发明的轴向侧视图；
12.图2为本发明的整体结构的轴向剖面图；
13.图中：1、压路机振动轮；2、密封囊；3、橡胶垫层；4、密封层；5、注砂口。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明的一种优选实施方式做详细的说明。
15.如图1和2所示的用于扩大压路机压实接触面的装置，包括由内向外依次嵌套的密封囊以及橡胶垫层；所述密封囊还包括与压路机振动轮的外圆周表面紧密贴合的密封层以及填充在囊内的锆砂；具体的，所述密封层的厚度为0.5cm；填充完成后的密封囊及锆砂垫层总厚度为6cm；所述橡胶垫层采用厚度为1.5cm耐磨橡胶。
16.采用红砂岩全风化物或粉细砂作路基填料时，为避免粘聚力差、粒径均匀导致无法有效压实，需要在压实过程中提供一定的侧向约束，传统的滚筒式压路机由于振动轮与路基面的接触面宽度不足(若路基为刚性体，接触面宽度理论值为0cm，实际不超过10cm)，压实过程中提供的侧向约束远远不够。而路基施工中，路基一般采用分层填筑，松铺厚度约40cm，压实后约30cm。若要对整个压实厚度(30-40cm)范围提供侧向约束，则压路机与路基面的接触面宽度应控制在30-50cm范围。室内的模型试验证明，以直径30cm的k
30
加载板做加载试验，加载板下方路基压实度可以超过96％。将压路机振动轮与路基接触面宽度提高到30cm及以上是提高红砂岩全风化物或粉细砂压实度的技术关键。
17.在具体的使用中，本优选实施例所述橡胶垫层的轴向两侧边缘能够将密封层、填充完成后的密封囊及锆砂垫层完全包裹且剩余宽度不小于5cm；使得橡胶垫层、锆砂垫层与振动轮嵌套在一起，提高碾压过程中垫层结构的稳定性；且本优选实施例所述的密封囊上预留有注砂口，囊内锆砂的填充度可以根据路基填料的种类和模量进行调整，避免橡胶垫层过于松弛影响使用寿命；填充度一般设计为89％-96％，经实际测量，填充度89％时振动轮与路基接触面宽30cm，填充度96％时接触面宽50cm。
18.在具体的施工中，先使用普通压路机碾压红砂岩全风化物或粉细砂至90％左右的压实度后，换用加装了本优选实施例所述的压实装置的压路机持续碾压至目标压实度；先将密封囊套设在压路机振动轮的外圆周表面，通过密封囊上预留的注砂口填充锆砂，根据路基填料的种类和模量进行适当调整，使充填度达为89％-96％，再将橡胶垫层套在压路机振动轮上，使得密封囊及锆砂垫层、橡胶垫层与振动轮嵌套在一起。压路机振动轮在碾压过程中，轮荷载首先传递给了锆砂垫层，轮荷载作用下非充满状态的锆砂会流动，自适应调整轮下厚度，同时与橡胶垫层的弹性共同作用，形成具有一定宽度、与振动轮等长的矩形区域，有效扩大振动轮与路基面间的接触面积，接触面的约束作用使得粘聚力差且粒径均匀的红砂岩全风化物或粉细砂在压力作用下易于达到较高程度的压实状态。经实际施工证明，垫层结构与路面的接触面宽度能够达到30-50cm，且能够达到96％的高压实度，避免了现有技术下对红砂岩全风化物或粉细砂的改良，节省了因改良引起的投资增加、工期延长和环境破坏问题。
19.以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种用于扩大压路机压实接触面的装置，其特征在于，包括由内向外依次嵌套的密封囊以及橡胶垫层；所述密封囊还包括与压路机振动轮的外圆周表面紧密贴合的密封层以及填充在囊内的锆砂。2.根据权利要求1所述的一种用于扩大压路机压实接触面的装置，其特征在于，所述密封层的厚度为0.5cm；填充完成后的密封囊及锆砂垫层总厚度为6cm；所述橡胶垫层采用厚度为1.5cm耐磨橡胶。3.根据权利要求2所述的一种用于扩大压路机压实接触面的装置，其特征在于，所述橡胶垫层的轴向两侧边缘能够将密封层、填充完成后的密封囊及锆砂垫层完全包裹且剩余宽度不小于5cm。4.根据权利要求1所述的一种用于扩大压路机压实接触面的装置，其特征在于，所述密封囊上预留有注砂口，囊内锆砂的填充度为89％-96％。

技术总结
本发明提供一种用于扩大压路机压实接触面的装置，包括由内向外依次嵌套的密封囊以及橡胶垫层；所述密封囊还包括与压路机振动轮的外圆周表面紧密贴合的密封层以及填充在囊内的锆砂。本发明通过在压路机振动轮套设垫层结构，使其在碾压过程中，轮荷载首先传递给了锆砂垫层，轮荷载作用下非充满状态的锆砂会流动，自适应调整轮下厚度，同时与橡胶垫层的弹性共同作用，形成具有一定宽度、与振动轮等长的矩形区域，有效扩大振动轮与路基面间的接触面积，接触面的约束作用使得粘聚力差且粒径均匀的红砂岩全风化物或粉细砂在压力作用下易于达到较高程度的压实状态。于达到较高程度的压实状态。于达到较高程度的压实状态。


技术研发人员：王显虎 邓峰 李毅 欧华 肖吉勇 谭少华
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/3/3