一种公路工程结构层夯压装置及夯压方法

技术领域

本发明涉及电力公路夯压技术领域，具体地说，涉及一种公路工程结构层夯压装置及夯压方法。

背景技术

我国目前正在大力发展基础设施建设，包括高等级公路、高速铁路、机场、桥梁等，其中公路工程结构的建设过程中的必不可少的工作之一，需要对建设处的路基开展夯压工作，使公路工程结构层产生密实均匀的加固层，降低后期施工后的自然沉降率，与施工前的路基压实相比，完工后的路基压实度显著提高，因此夯压之后的公路工程结构层，有效降低了路基的工后沉降值，有利于提高了公路工程结构层的使用寿命。

传统的公路工程结构层夯压技术，通常是采用高速液压夯实机进行夯压工作，现有的高速液压夯实产品，通常由夯架、夯锤、夯脚、液压驱动系统和电气控制系统组成，通常夯架安装在挖掘机、转载机等工程机械的机体上，由承载设备提供液压驱动力，液压夯压机其工作原理为：液压驱动系统的液压缸将夯锤提升至一定高度后释放,夯锤在重力和液压蓄能器的共同作用下加速降落,落下后,冲击静压在地面上带有缓冲垫的夯脚,再通过夯脚夯实底面。

这种夯压技术，在夯压处产生夯坑，而夯坑周围的土质容易向周边拢起，拢起的土质得不到及时的压实处理，容易使夯压的公路工程结构层凹凸不平，影响后续夯压设备的行进；隆起的土质得不到及时的压实处理，则需要在一遍压实之后，再采用压路机将公路工程结构压平整，才能开展下一次的夯压工作，影响夯压的工作效率；并且现有的夯压设备，在夯压过程中不能够及时的对夯锤上粘连的土质和岩石进行及时的去除，容易影响夯锤的使用寿命。

鉴于此，亟需提出一种公路工程结构层夯压装置及夯压方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公路工程结构层夯压装置及夯压方法，以解决上述背景技术中提出的高温环境下隔音板吸收噪音的效果会降低的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种公路工程结构层夯压装置，其包括挖掘机和安装在所述挖掘机摆臂端部处的夯架，所述夯架内部固定设有用于驱动夯压的液压组件，所述夯架内部位于所述液压组件底部处，螺栓连接有用于夯压公路工程结构层的夯压机构，所述夯压机构至少包括冲击部和夯锤，所述冲击部下表面与所述夯锤上表面活动配合；

所述冲击部包括用于传递冲击力的冲板，所述冲板下表面固定设有用于连接所述夯锤的震动组件；

所述夯锤包括用于夯压公路工程结构层的锤体，所述锤体上表面位于四周边缘处均转动设有用于压实夯坑处隆起的土质的辅压组件，并且所述冲击部靠近四周边缘处转动设有用于驱动多个辅压组件的导板。

本发明目的之二在于，提供了一种用于公路工程结构层夯压装置的夯压方法，其包括如下方法步骤：

在进行夯压之前；

步骤一、使挖掘机带动夯压机构行驶到待进行夯压的公路工程结构层处，将夯架固定好后便可以开展后续的夯压工作；

在进行夯压过程中，进入步骤二；

步骤二、启动液压组件，使液压组件中液压缸的活动端伸出或收缩，可以带动连板下表面螺栓连接的冲击部下压或上提，从而可以使冲击部带动夯锤锤击公路工程结构层表面，并且冲击部下压夯锤时，可以使导板外端部击打辅压组件内壁，使其辅压组件展开，与此同时锤体落地夯压公路工程结构层表面，带动辅压组件锤击落地，将夯坑周围拢起的土质及时的压实；

在进行夯压之后，进入步骤三；

步骤三、使液压组件中液压缸的活动端收缩，带动冲击部上提夯锤时，可以使冲击部下部固定设置的震动组件拉动锤体向上提起，冲击部快速将锤体抬起的同时，可以带动震动组件将锤体底部粘连的土质和岩石震落。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该公路工程结构层夯压装置及夯压方法中，液压组件伸出或收缩可带动冲击部下压或上提，冲击部下压或上提的同时可以将液压组件施加的动力传递给夯锤，使夯锤对公路工程结构层的表面进行夯压工作；

2、该公路工程结构层夯压装置及夯压方法中，冲击部下压带动夯锤夯压的同时，能够带动夯锤周边的多个辅压组件展开，展开后的辅压组件受到自身重力的作用，可以将夯锤夯压的夯坑周边的土质进行锤击，有利于提高单次夯压的有效面积，提高夯压的的工作效率；并且展开后的辅压组件能够防止夯击过程中土块和岩石飞溅伤人；

3、该公路工程结构层夯压装置及夯压方法中，冲击部上提带动夯锤上提的同时，能够带动夯锤周边的多个辅压组件收拢，收拢过程中能够将夯坑周边拢起的土质抓到夯坑内，进行二次夯压，循环往复，有利于提高夯压的有效性。

4、该公路工程结构层夯压装置及夯压方法中，冲击部快速上提带动夯锤上提的同时，能够带动震动组件快速上提，并给夯锤施加向上的拉动力，且夯锤在拉拽力的作用下脱离地面并震动，有利于将粘连在夯锤底部处的土质和岩石及时的震落，防止再次夯压时，夯锤底部处的土质和岩石影响其使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1中挖掘机和夯压机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1中夯架和夯压机构的整体结构示意图；

图3为本发明实施例1中夯架和夯压机构的整体结构剖视图；

图4为本发明实施例1中夯架和液压组件与夯压机构的整体结构拆分图；

图5为本发明实施例1中夯架和液压组件的整体结构示意图；

图6为本发明实施例1中夯压机构的整体机构拆分图；

图7为本发明实施例1中冲击部和震动组件的整体结构示意图；

图8为本发明实施例1中冲击部和夯锤的整体结构拆分图；

图9为本发明实施例1中冲击部和夯锤的整体结构剖视图；

图10为本发明实施例1中冲击部和震动组件与导板之间的整体结构拆分图；

图11为本发明实施例1中夯锤与辅压组件的整体结构示意图；

图12为本发明实施例1中夯锤与辅压组件的整体结构拆分图；

图13为本发明实施例1中辅压组件的整体结构示意图；

图14为本发明实施例2中冲击部与夯锤的整体结构拆分图；

图15为本发明实施例2中冲击部与夯锤的整体结构示意图；

图16为本发明实施例2中图15的A处局部结构放大图；

图17为本发明实施例2中辅压组件与卡接件中卡槽的整体结构示意图；

图18为本发明实施例2中辅压组件与卡接件中卡槽的整体结构剖视图。

图中各个标号意义为：

1、挖掘机；

2、夯架；20、安装部；21、支撑部；

3、液压组件；30、支撑板；31、液压缸；32、连板；

4、夯压机构；

40、冲击部；400、冲板；

41、夯锤；410、锤体；411、通孔；412、导槽；

42、震动组件；420、导杆；421、卡接杆；422、圆台；

43、辅压组件；430、转板；431、配重块；432、抓板；433、滚柱；

44、导板；

45、卡接件；450、卡槽；451、卡爪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

本发明提供了一种公路工程结构层夯压装置，如图1-图13所示，该公路工程结构层夯压装置包括挖掘机1和安装在挖掘机1摆臂端部处的夯架2，夯架2内部固定设有用于驱动夯压的液压组件3，夯架2内部位于液压组件3底部处，螺栓连接有用于夯压公路工程结构层的夯压机构4，在进行夯压工作之前，通过将挖掘机1行驶到待进行夯压的公路工程结构层的表面上，并使其摆臂带动夯架2，将夯架2移动夯压处，从而可以使夯压机构4处于待夯压处进行准备工作，夯压机构4至少包括冲击部40和夯锤41，冲击部40下表面与夯锤41上表面活动配合，在进行夯压的过程中，通过启动液压组件3，使液压组件3的活动端部伸出或收缩带动冲击部40快速下压或快速上提，将下压和上提的动力传递给夯压机构4中的冲击部40，从而使冲击部40带动夯锤41对待夯压的公路工程结构层表面进行夯压工作；

具体的，冲击部40包括用于传递冲击力的冲板400，冲板400下表面固定设有用于连接夯锤41的震动组件42，当液压组件3的活动端伸出带动冲击部40快速下压时，可以使冲击部40的下表面快速与夯锤41的上表面贴合，并将液压组件3施加的冲击力传递给夯锤41，而冲击部40的下表面快速与夯锤41的上表面贴合的同时，可以带动震动组件42的外端部伸出到夯锤41的底部处，震动组件42与夯锤41相互配合作用，对待夯压的公路工程结构层表面进行夯压工作；当一次夯压工作结束之后，通过使液压组件3的活动端收缩带动冲击部40快速上提时，可以带动冲板400快速上提，从而可以使其带动震动组件42快速上提，并且震动组件42上提的同时，可以给夯锤41施加向上的拉动力，并在拉拽力的作用下将夯锤41拉离地面并使其震动，有利于将粘连在夯锤41底部处的土质和岩石及时的震落，防止再次夯压时，夯锤41底部的土质和岩石影响其使用寿命，当需要再次进行夯压工作时，重复上述工作即可；

进一步的，夯锤41包括用于夯压公路工程结构层的锤体410，锤体410上表面位于四周边缘处均转动设有用于压实夯坑处隆起的土质的辅压组件43，并且冲击部40靠近四周边缘处转动设有用于驱动多个辅压组件43的导板44，在夯压过程中，冲击部40的下表面快速与夯锤41的上表面贴合的同时，可以带动多个导板44的外端部分别冲击辅压组件43的内壁，使多个辅压组件43向锤体410的四周方向处展开，当锤体410底部锤击到待进行夯压的公路工程结构层的表面时，锤体410将公路工程结构层表面压出夯坑，与此同时，展开的辅压组件43受到自身重力的作用，使其下端部回击到夯坑周围，将夯坑周围拢起的土质及时的压实，有利于提高单次夯压的有效面积，提高工作效率；并且展开的辅压组件43能够防止锤体410夯压过程中的土块和岩石飞溅伤人。

请参阅图1和图3，由上所述，夯架2包括安装部20，安装部20外壁与挖掘机1摆臂的端部固定连接，液压组件3与安装部20内壁固定连接，安装部20底部位于四角处均固定设有支撑部21，支撑部21有利于保证夯压过程的稳定性。

请参阅图3-图5，需要对液压组件3进行说明的是，液压组件3包括支撑板30，支撑板30与夯架2中的安装部20内壁固定连接，支撑板30下表面固定设有液压缸31和固定在液压缸31活动端处的连板32，连板32下表面与冲板400上表面螺栓连接，通过启动液压组件3中的液压缸31，液压缸31的活动伸出或收缩，可以带动连板32下压或上提，从而可以使连板32带动冲板400下压或上提，将液压缸31的活动端施加的动力传递给锤体410。

请参阅图7-图9，在上述的基础上，进一步的介绍震动组件42的结构和工作过程，震动组件42包括多个导杆420，锤体410上表面开设有多个通孔411，多个导杆420分别与多个通孔411活动连接，多个导杆420内端部均与冲板400下表面固定连接，多个导杆420外端部均固定设有卡接杆421，多个通孔411靠近内端部处的直径小于靠近外端部处的直径，多个导杆420的直径小于多个卡接杆421的直径，导杆420与通孔411靠近内端部处活动配合，卡接杆421与通孔411靠近外端部处活动配合，当冲板400下压时，可以带动其下表面固定设有的多个导杆420分别沿着多个通孔411向下移动，直至使冲板400的下表面与锤体410的上表面贴合，可以使导杆420外端部的卡接杆421，伸至通孔411的外端部处，同时冲板400可以带动锤体410对公路工程结构层表面进行夯压工作；当冲板400上提时，直至使冲板400的下表面与锤体410的上表面分离，可以带动多个导杆420分别沿着通孔411向上移动，当导杆420外端部的卡接杆421与通孔411的内端部碰撞时，便可以将锤体410提起，并且碰撞的同时可以使锤体410震动，将其底部粘连的土质和岩石及时的震落。

请参阅图9，更进一步的，多个卡接杆421外端部均固定设有圆台422，多个圆台422分别伸出到多个通孔411外部，并且多个圆台422分别与多个通孔411活动配合，当多个导杆420外端部的卡接杆421伸出到通孔411的外端部处时，可以带动多个卡接杆421外端部的圆台422伸出到通孔411的外部，而多个圆台422伸出或收缩到通孔411，有利于将粘连在锤体410底部的土质捣碎，有利于提高对锤体410底部的土质进行清理的有效性。

请参阅图8和图9，需要说明的是，多个导板44的外端部分别与多个辅压组件43的内壁活动配合，锤体410靠近四周边缘处均开设有导槽412，多个导板44分别与多个导槽412活动配合，并且多个导槽412的内壁尺寸大于导板44的外壁尺寸，能够确保导板44在导槽412内活动的顺畅度。

实施例2

由于，通过使液压缸31的活动端伸出带动冲板400下压的同时，冲板400带动多个导杆420分别冲击到多个辅压组件43的内壁上，使多个辅压组件43受到导板420的冲击力，向锤体410的四周方向处展开，但是当冲板400上提带动锤体410上提时，仅靠辅压组件43自身的重力作用，向锤体410外壁方向处收拢，具有一定的不便性，故在实施例1的基础上进行如下改进：

请参阅图14和图18，多个导板44均呈“圆弧”状，多个导板44的外端部分别与多个辅压组件43的内壁之间固定设有卡接件45卡接配合，多个卡接件45包括卡槽450和卡爪451，多个卡槽450分别与多个卡爪451活动配合，多个卡槽450分别与多个辅压组件43内壁固定连接，多个卡爪451分别与多个导板44的外端部固定连接，当液压缸31的活动端伸出带动冲板400下压，直至使冲板400下表面与锤体410的上表面贴合，与此同时，可以带动呈“圆弧”状的导板44沿着导槽412转动一定角度，并伸至辅压组件43的内壁处，使导板44外端部固定设置的卡爪451卡接在辅压组件43内壁固定设置的卡槽450内，能够确保将辅压组件43能够展开；当液压缸31的活动端收缩带动冲板400上提，直至使冲板400下表面与锤体410的上表面分离，与此同时，可以带动呈“圆弧”状的导板44沿着导槽412转动一定角度，而冲板400上提的同时，可以使导板44的拉动辅压组件43向锤体410的外壁处收拢，有利于确保辅压组件43能够收拢，并且导杆44外端部的卡爪451随着导板44转动一定角度之后便与卡槽450分离，从而卡接件45有利于提高使用的便利性。

值得说明的是，多个辅压组件43包括转板430，多个转板430一边缘处与锤体410转动连接，多个转板430另一边缘处均固定设有配重块431，多个配重块431内侧边缘处均固定设有抓板432，多个抓板432的内侧边缘均与锤体410活动配合，当上提锤体410时，转板430收拢的同时，使抓板432可以将夯坑周边拢起的土质抓到夯坑内，进行继续夯压。

进一步的，多个配重块431底部均转动设有滚柱433，滚柱433能够保证转板430展开和收拢的舒畅度，并且转板430展开和收拢的同时，能够将夯坑周围拢起的土质进行滚压。

本发明还提供了一种用于公路工程结构层夯压装置的夯压方法，其包括如下方法步骤：

在进行夯压之前；

步骤一、使挖掘机1带动夯压机构4行驶到待进行夯压的公路工程结构层处，将夯架2中的支撑部21固定好后，便可以开展后续的夯压工作，则继续执行步骤一，在进行夯压过程中，进入步骤二；

步骤二、启动液压组件3，使液压组件3中液压缸31的活动端伸出或收缩，可以带动连板32下表面螺栓连接的冲击部40下压或上提，从而可以使冲击部40带动夯锤41锤击公路工程结构层表面，将公路工程结构层夯实，并且冲击部40下压夯锤41时，可以使导板44外端部击打辅压组件43内壁，使其辅压组件43展开，与此同时，锤体410落地夯压公路工程结构层表面，带动辅压组件43锤击落地，将夯坑周围拢起的土质及时的压实，有利于提高单次夯压的有效面积，提高夯压的的工作效率，则继续执行步骤二，在进行夯压之后，进入步骤三；

步骤三、当一次夯压工作结束之后，使液压组件3中液压缸31的活动端收缩，带动冲击部40上提夯锤41时，可以使冲击部40下部固定设置的震动组件42拉动锤体410向上提起，冲击部40快速将锤体410抬起的同时，可以带动震动组件42将锤体410底部粘连的土质和岩石震落，有利于防止再次夯压时，夯锤41底部处的土质和岩石影响其使用寿命，当需要再次进行夯压工作时，重复上述工作即可；并且当上提锤体410时，可以带动转板430收拢的同时，使抓板432可以将夯坑周边拢起的土质抓到夯坑内，进行二次夯压。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。