（一）冲击式压路机概述

1.冲击式压路机的发展

建立在冲击技术理论基础上的冲击式压路机，属于一种高密实度的重型拖式压路机，也是20世纪末才推出的一种新型压实机械。冲击式压路机突破了传统的滚压方式，创新了压实机理，更新了碾压磙的结构和设计思想，是压实技术发展的一次飞跃。它首次采用多边形非圆碾压磙（图2-113），具有静压、冲击、振动、捣实和揉搓的综合作用效果，适用于大型填方、塌陷性土壤和干砂填筑工程的压实。由于其具有制造简单、成本低廉、压实效果较好等特点而被国内外越来越多的企业所采用。

图2-113 冲击式压路机（一）

冲击滚压技术经历了相当长时间的研究探索和试验，直至20世纪80年代末，一种采用非圆多边形冲击碾磙的新型冲击式压路机才进入实用阶段。20世纪90年代，冲击式压路机已形成系列产品，技术性能不断完善，结构与造型也有很大创新。

南非兰派公司（Landpac）和澳大利亚博能公司（Broons-Hire）是最早生产制造冲击式压路机的企业。兰派公司生产的是三边形（图2-114）和五边形的凸块轮，博能公司生产的BH-1300型冲击式压路机则采用四边形凸块轮。

现代冲击式压路机已采用新概念进行设计，其中包括：更新碾压磙轮，采用非匀速滚动的异形截面碾磙替代传统的圆形碾磙；所采用的多边形凸轮碾磙的轮轴与牵引架不再采用传统的直接联接方式，而是采用一种复合连杆系统进行联接；碾轮的弹性悬架系统不再采用传统的被动式弹性悬架装置，而是采用加载和卸载式可控弹性悬架系统等。

新型的冲击压实技术突破了传统的碾压方法，新的压实概念创新了设计思想，标志着压实技术已进入一个崭新的时代。

图2-114 冲击式压路机（二）

2.冲击压路机的机型和名称

目前国内使用的冲击压路机多是牵引式机型，整机包括冲击压路机和牵引车。其优点是牵引车可以一机多用，购置费用低。不足之处是冲击压路机的机组长，需要的转向场地大，在半幅路面施工时不太方便。

国外公司已开发出了自行式冲击压路机，并已分别在我国新疆、山东、山西、黑龙江大庆等地公路施工中使用。由于自行式冲击压路机只有两个驱动轮（2×2），其行走底盘与压实轮机架铰接成一体，整机长度变短，转向半径变小，所需转向路段大大减少，这样就可以使遗留应该压实路段减少。自行式冲击压路机可以后退行驶（将压实轮升起离开地面），对不便转向的短路段和窄路施工都带来了很大的便利。

关于冲击压路机名称，国内曾有多种叫法，如“冲击式压实机”、“高能量滚动夯实机”、“冲击式压路机”、“拖式压实机”、“冲击压实机”，有关技术文章中还出现“多棱辊拖式压路机”、“冲击碾”等。以上名称大都是国外20世纪50年代末出现的冲击压路机专用名词“ImpactRoller”转译派生出来的，目前比较统一和正确的名称译法为“冲击压路机”。理由是即和国际接轨，又和国内的“振动压路机”（VibratoryRoller）、“振荡压路机”（OscillationRoller）等标准命名一致。至于“自行式（Selfpropelled）、“拖式”（Towed）或以后发展的其他形式的冲击的冲击压路机，可在其名称前加限定词。

目前“冲击压路机”的型号各厂多用“YCT-XX”来表示，Y、C、T分别是汉语拼音“压路机—Yaluji”、“冲击—Chongji”、“拖式—Tuoshi”等拼音的第一个声母。XX表示计算静态能量，单位是kJ（千焦耳）。“冲击压路机”大多具有三边形冲击轮，对于非三边形冲击轮，则将其多边的数目放在基本型号前加以识别，例如：20kJ五边形冲击轮的“冲击压路机”表示为5YCT20；30kJ四边形冲击轮的“冲击压路机”表示为4YCT30。对于单、双冲击轮的冲击压路机的标识问题，目前尚不统一，有学者建议只在单冲击轮的机型号末位加识别字母“d”，这是因为目前“冲击压路机”大多具有双冲击轮。

3.冲击压路机的主要技术参数

冲击式压路机的主要技术参数有冲击轮的工作质量和冲击能量、冲击轮尺寸、最大冲击力、击实功、工作速度、压实工作频率、压实影响深度、爬坡能力等。这里简要介绍几个。

（1）冲击压路机的工作质量和冲击能量 现有冲击压路机冲击轮的质量范围在6000～14000kg之间，静态能量范围在12～30kJ之间。其中：静态能量与冲击轮尺寸和冲击轮质量有关，一般地，静态能量=冲击轮质量×（冲击轮外接圆半径-冲击轮内接圆半径）。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时，有一个相同标准。工作状态中的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。

（2）冲击压路机的冲击力 冲击式压路机以其静止时的势能来标定，这个势能在运动时产生动量，从而转化成很大的冲击力。如郑州宇通重工公司的6800-3型冲击压实机，压实机质量为15t，其势能E为25kJ、冲击力为250t，是压实轮质量的16倍。

国家有关标准规定：超重型振动压路机的激振力上限为450kN，超重型拖式振动压路机激振力上限为1000kN。以YCT25型为例，生产厂家的产品广告上称其冲击力达到250～400t（2453～3924kN）。冲击压路机的冲击力与冲击轮接地时的加速度、与地表接触时间、土壤的弹塑性等多种参数密切相关。确定其冲击力应保证在一种工况下，才可能有较稳定的数值，才可能有对比试验的再现性。

一般25kJ冲击压路机，作业行驶速度为12km/h（工作轮质量12000kg），当与已压实地面冲击作用时间为0.02s时，根据冲量定理计算，其冲击力计算值约为2000kN（约200t）。2001年，杭金衢高速公路冲击压路机试验课题组在浙江高速公路工地采用应变盒埋入法，对北京欣路特科技发展有限公司的CYZ25型25kJ冲击压路机的压实影响深度进行了现场测定。压路机行驶速度为15km/h时，在距地表面垂直0.8m深处的压力应变盒反应出的压力值在1000kPa以上，最大值1632kPa，根据土力学中的Boussinesq公式，推算出其冲击力在1341.7～2189.7kN之间。

（3）冲击压路机的影响深度 冲击压路机产品广告中一般都注明冲击影响深度为1～5m，但目前国内尚缺乏足够的实验数据支撑。有试验表明，当YCT25型冲击压路机行驶速度为12km/h，在湿陷性黄土工况下作业时，其加固深度为3.89m。另外，有关单位和机构在河北宣大高速公路和浙江嘉兴路段进行冲击压实检测时，分别得到了影响深度在4m以上、2.5m以下的检测结果。国内现有25kJ冲击压路机，当行驶速度在12km/h左右时，其冲击力在2000kN左右，介于现有超重吨位拖式振动压路机（YZTY25型）最大激振力（600kN）和强夯的夯击力（10000kN以上）之间。不同土壤条件下的影响深度值，仍需要在大量施工实践中进行总结才能确定。

（4）冲击压路机的冲击能量和击实功 在冲击轮尺寸和冲击轮质量一定的情况下，冲击压路机的冲击能量主要由碾压轮的行驶速度所确定，一台自重16t，型号为YCT25型的冲击压路机，当速度为零时，它的的压实力就是接地比压，当速度为每小时5km/h时，他的冲击力为55t；速度为12km/h时，它的冲击力高达500t。压实特点：压实深度很大，达到2m以上，但是噪声和振动很大，适用于远离城市和居民区的野外施工。

我国交通部标准《公路路基设计规范》和《公路路基施工技术规范》中规定，对于中级公路路基采用轻型击实试验法，高级公路路基采用重型击实试验法。标准规定前者平均单位压实功为598kJ/m³。由于两种击实试验法做出的土壤最大干密度不同，前者最佳含水量时的土壤最大干密度数值要小于后者，而最大土壤干密度值又是评价压实度的基础，因此在一定程度上对路基加大压实功是增加路基压实度的有力措施之一。

冲击压路机的压实过程与试验法中将重锤自由下落击实被试土壤的原理是相同的。冲击压路机的振幅一般为200～300mm（击实试验法中的重锤下落高度是450mm和300mm），相对于振动压路机的振幅一般为0.6～2.5mm而言，击实土壤的动力过程极为相似。

击实功与冲击面的宽度、铺层厚度、工作速度等有关。冲击压路机单位时间击实功比其他类型的压路机大，经初步计算，25kJ的冲击压路机在12km/h的工作速度下，单位面积冲压27遍（击实试验法中规定有每层土样用重锤击实27遍），其平均单位击实功约为1809kJ/m³。显然，冲击压路机要达到重型击实试验法的平均单位压实功值增加压实遍数、作业工作速度和冲击压路机的自身能量是可以达到的，而振动压路机受自身能量的制约要达到重型击实试验法的平均单位压实功则较为困难。

4.冲击式压路机的碾压效果及应满足的要求

（1）冲击式压路机的碾压效果 冲击式压路机的多边形凸块碾轮造型新颖奇特，碾轮的滚动角呈小圆弧状，碾边为大圆弧曲面。碾压时，各碾边按顺序冲击地面，产生强烈的冲击压力波，向碾体下方和前方迅速传播。巨大的冲击质量（四边形冲击碾磙的质量为7.9t）随着滚动角的转动，依次升举至最高位置，随即向前自由坠落撞击地面（每秒钟冲击地面2～3次）。它具有超低频（2～3Hz）和特大振幅的动态振动压实效果，其冲击能量高达20～30kJ，有效压实深度为1～5m。

冲击式压路机通常采用大功率轮式拖拉机牵引，牵引力大，碾压速度高（12～15km/h），压实深度大。在国外，四边形凸块冲击式压路机的牵引功率通常为160～180kW，压实宽度为2.0～2.3m，最佳碾压速度范围为12～15km/h，压实生产率可高达2000～3000m³/h。

冲击式压路机对厚铺层具有惊人的压实效果。应用冲击式压路机碾压一般的粘性土，压实5～9遍，在1m深的地方，其铺层的相对密度即可达到90%～92%，平均压实生产率为600～800m³/h。一般地，碾压1m厚的铺层，只需碾压八遍，即可达到预期的压实效果，压实生产率可高达1000m³/h以上。相当于六台10t级自行式压路机的压实效果。压实厚铺层也只需碾压15～20遍，压实深度则可超过5m，在5m的压实深度上，相对密实度也可达90%～92%。

冲击式压路机对土方基础工程的压实生产能力是各类振动压路机所不能比拟的。大家知道，振动压路机的最佳压实厚度为200～500mm，当土层深度超过300mm，振动压实效果将明显减弱。冲击式压路机的压实深度则可随碾压遍数增加而明显递增，这是由于多边形凸块碾轮低频滚动冲击所产生的巨大集中冲击能量，具有地震波传播特性的缘故。随着土体密实度增加，其影响深度也逐渐增加。

南非通过大量的试验证明：冲击式压路机对包括含水量从1%～2%的沙漠颗粒状砂土到含水量达17%的饱和粘土均可获得理想的压实效果。压实饱和粘土时，冲击碾向前的强力搓揉作用可将空隙水挤出至地表面，从而可降低下层土的含水量，加速土颗粒位移，提高深层土体的密实度和上下铺层的粘接力。

冲击与振动压实对比试验表明，冲击式压路机的压实速度约为拖式振动压路机的3～4倍，其压实深度可随碾压遍数剧增，约为拖式振动压路机的2～10倍，不仅压实生产率高，而且压实效果好。冲击式压路机具有惊人的压实能力，特别适合碾压软土地基、原始地基、深铺层土石方和含水量较高的粘性土。冲击凸块碾对压实表层还具有独特的搓揉、翻松和拌和作用。在碾压过程中，上表层将有100mm厚的土粒和土块被碾角翻松卷起，起到水平揉搓和相邻铺层之间的紧密渗透和联接作用，被翻松的表层与新铺层将彼此渗透混合，压实后整体性更好，不容易出现裂纹。由于冲击式压路机的冲击能量大，对土壤的含水量没有严格要求，故可大大减少对干性土的加水量，还可将过湿的地基排干，加速软土地基的稳定。此外，借助冲击凸块碾独有的压实功能，可利用冲击式压路机作检测碾，用来检测尚未达到压实标准或密实度不足的地基和铺层；冲击式压路机还可用来破碎旧水泥混凝土路面和旧沥青路面，使路面获得再生。

（2）冲击式压路机其应满足的要求 冲击式压路机要想充分发挥良好压实功能，必须满足以下要求：

1）冲击式压路机在牵引滚动碾压过程中，必须保持牵引车较为平稳的牵引负荷。

2）冲击凸块碾轮滚动时，应确保凸块冲击质量自由坠落而不受牵引车的限制，以充分发挥其冲击功能。

3）冲击荷载对牵引车不产生过大的影响。

（二）冲击式压路机结构

1.基本组成

冲击式压路机由缓冲机构以及通过十字缓冲架联接组件联接着的牵引车和冲击压实装置三部分组成，如图2-115所示。

2.主要组成部分的结构

（1）牵引车 5YCT18型冲击式压路机牵引车采用铰接式车架、液压转向。牵引车由发动机、液力变矩器、变速器、驱动桥及驾驶室等部件组成。

图2-115 5YCT18型冲击式压路机

（2）缓冲机构 冲击式压路机是利用非圆截面多边形凸轮碾磙在滚动过程中重心的升降，周期性地冲击地面来达到压实目的的，其碾轮重心（轮心）的运动轨迹并非平移，而是呈波浪状的周期性脉动曲线前移（图2-116）。

图2-116 三边形凸轮碾中心的运动轨迹

由于轮心运动轨迹周期性地升降，其滚动阻力也会相应产生周期性变化。这样，冲击碾磙在水平方向的加速度和所需的牵引力也随之发生周期性变化，必然造成对牵引机架和牵引车的周期性冲击，引起牵引系统水平振动，并直接影响主机的动力输出及传动系统的使用寿命，严重威胁驾驶操作的安全性和舒适性。

现代冲击式压路机在多边形凸轮碾磙和牵引机架之间设有双向可控弹性摆动式缓冲机构，达到双向缓冲减振的目的。(www.daowen.com)

通常，设置在三边形凸块碾轮和牵引机架之间的弹性悬架系统，是一种主动式双向可控的弹性缓冲减振装置，它由摆动式复合连杆机构和弹性元件组成。当牵引主机拖动冲击式压路机起步滚压作业时，此时碾轮自重形成的滚动阻力矩为最大值，碾轮轴心的上升将会引起牵引主机向后的冲击振动，但由于缓冲减振装置中的弹性元件能及时贮存部分冲击能量，降低牵引主机的负荷峰值，故可有效衰减异形碾磙起步抬起升举时引起的向后冲击振动。而当凸块碾轮加速向前自由坠落时，由于碾轮轴心相对牵引机架超前移动，牵引主机的负荷必将陡然下降，引起牵引主机向前冲击振动。此时，缓冲减振装置的弹性元件将及时释放所贮存的冲击能量，达到基本稳定牵引主机负荷的目的，避免过大的负荷波动引起牵引主机向前的冲击振动。双向主动缓冲减振装置较好地解决了冲击滚动压实造成的水平冲击振动，为冲击滚压技术的应用和发展创造了有利的条件。

为了防止和减少冲击轮对机架的冲击，3YCT25型冲击压路机上配有由连杆、限位橡胶块和缓冲液压缸等部分组成的缓冲机构。5YCT18型冲击式压路机采用十字轴缓冲架联接组件。压实装置与牵引车通过十字联接装置相联接。联接装置由牵引板、十字接头、销轴、牵引轴、法兰盘和缓冲橡胶套组成，可缓冲冲击轮对牵引车的冲击，并在牵引过程中改善其受力状况，保证牵引车与压实装置之间具有足够的自由度。

（3）冲击压实装置

1）冲击轮（压实轮）的类型。冲击式压路机是一种新型的拖式压路机，冲击轮是由几段曲线组成的非圆柱形滚轮，由厚钢板焊接而成，分置于机架两侧，中间通过轮轴相连。由轮胎式拖拉机牵引作业。其非圆柱形碾压滚为多边形凸轮，常见的有三边形、四边形和五边形三种，图2-117为冲击式压路机不同轮边数碾压凸轮的截面形状。

图2-117 冲击式压路机不同轮边数碾压凸轮的截面形状（n=2～5）

轮边数、轮径和轮宽是决定冲击质量量值的主要参数。当轮边数确定后，增大轮径和轮宽，对提高冲击式压路机冲击压实功能和压实生产率均十分有利，但轮径和轮宽过大又会引起碾轮冲击接触面上的荷载下降，减小压实影响深度，故选择轮径、冲击质量、冲击行程和碾轮宽度应进行综合考虑。通常，轮径的取值约为同吨级振动压路机振动轮轮径的1.2～1.4倍，轮径与轮宽的比值控制在0.8～1.5范围内较为合理。

非圆异形截面碾轮的结构参数，是表征冲击式压路机大振幅冲击压实功能的主要特征参数。除了冲击质量、轮径和轮宽等结构参数外，冲击凸块碾轮的外廓形状对冲击压实效果也有一定的影响。不同曲率半径轮廓曲线的联接应圆滑过渡，这样有利滚动阻力圆滑过渡不会产生突变。滚动阻力趋于均衡，可降低对主机冲击的影响。同时，碾轮外廓形状应尽量满足冲击曲面撞击地面时的打击效果，以及碾压黏性土的排泥效果等。

2）冲击轮（压实轮）的结构。如图2-118所示为3YCT25型冲击压路机的冲击压实装置，主要由三边形压实轮组件、机架、连杆架、行走车轮、连接头、防转器和提升液压缸等组成。三边形冲击压实装置的外观如图2-119所示。

图2-118 3YCT25型冲击压路机的冲击压实装置

图2-119 三边形冲击压实装置的外观

图2-120 新型八边轮冲击振动压路机轮

除了常见的三边形和五边形压实轮冲击压路机外，Bomag公司在传统多边冲击理论基础上推出一款新型八边轮冲击振动压路机。该机振动轮由同轴的三段八边形钢轮组成，相邻的每段交错布置，如图2-120所示，该型八边轮冲击压路机冲击轮具有重型平板夯极大冲击力与自行式单钢轮振动压路机的高压实效率双重特点，可以压实2.5m以上的混合土铺层和1m以上高粘性粘土层。压实遍数减少50%，铺层厚度提高100%，压实效率提高，成本降低。两轮边可以使整机在硬路面上行驶而不损坏地面，方便了整机迁场及运输。该机适合于基础层、次基础层及填方的砾石、碎石、砂石混合料、沙性土壤和岩石填方等非粘性材料的压实，是建设高等级公路、铁路、机场、港口、堤坝及大型工业场地的理想压实设备。

3）提升机构和行走机构。提升机构和行走机构由提升液压缸、防转器、连杆架、行走车轮等组成，主要是用来短途转移和更换施工场地。因为非圆多边形凸块碾压轮只能作为工作装置在压实过程中使用，不能作为远距离机动时的行驶车轮使用，所以，在运输工况时，应通过提升机构将非圆多边形凸块碾压轮升举悬空，并配以专用行走机构，从而迅速完成行走方式转换，实现快速安全转移（即采用一种凸块钢轮与轮胎可转换的行走装置）。如图2-121所示为冲击轮被提升后处于行驶状态的冲击压路机。

图2-121 冲击轮被提升后处于行驶状态的冲击压路机

当提升液压缸伸长时，两个冲击轮离开地面，此时冲击压实装置的全部质量由四个行走车轮承担，在牵引车的拖动下实现场地转移。防转器用于防止在工地短途转移时冲击轮自由转动。

采用双碾轮时（碾轮安装在机架两侧），轮胎行走装置则安装在左右碾轮之间的机架上。在国外，三边形和五边形凸轮冲击式压路机的行走装置均采用此种布置方案。

采用单碾轮的冲击式压路机，其碾轮设置在机架的中间，轮胎行走装置则装在碾轮两侧的机架上，四边形凸轮冲击式压路机通常采用此种布置方案。

（三）冲击式压路机的压实原理

1.冲击压实原理

冲击式压实机的压实是依靠冲击力、振动力和碾静重压力三者共同作用。

冲击式压路机的碾压滚为多边形凸轮，碾压作业时，由大功率轮式牵引车快速拖动作非圆滚动。图2-122为四边形凸块碾磙压实土壤的工作原理示意图。其压实作用一是产生于压实机质心位于最高时坠落而发生的冲量；二是产生于压实轮以一定速度旋转和跳动引起的振动；三是由于压实轮静重在滚动过程中压实土基时做功。

图2-122 四边形凸块碾磙压实土壤工作原理示意图

a）碾磙升至最高位置 b）碾磙开始坠落 c）碾磙冲击地面

F—牵引力 R—地面反作用力 W—碾磙重力

由图2-112可知，冲击式碾压磙的每边由滚动角小圆弧和冲击面大圆弧组成。碾压作业开始前，应将冲击碾的一角立于地面，即滚动角小圆弧与地面的接触点A与重心O处在同一垂线上，即处于图2-122a的位置。此时，碾磙升至最高位置。在牵引力F的作用下，凸块碾磙越过A点向前倾斜，碾磙重力W相对A点产生冲击力矩。在冲击力矩的作用下，碾磙加速向前滚动坠落，如图2-122b位置所示。当冲击面大圆弧撞击地面时，冲击力矩达到最大值，如图2-122c的位置，地面承受巨大的冲击能量和动能。此时，强烈的冲击波在向地层深处传播的同时，强有力的搓揉作用使前方土壤受到挤压。冲击面向前搓挤土壤，使得土壤产生很大的反作用力R。在牵引力F和反作用力R的作用下，形成凸块碾磙的升举力偶，凸块碾磙将以滚动圆弧接地瞬时中心为转动轴心向前滚动，并逐步抬高碾磙至最高位置。周而复始，连续进行冲击碾压。

很明显，非圆多边形凸块碾磙的冲击碾压过程，也是周期贮蓄能量和周期释放能量的过程。当凸块碾轮的重心提升时，碾能的势能增加，同时碾轮以一定速度旋转获得相应的动能。当凸块碾轮重心下降，冲击面大圆弧撞击地面时，冲击质量所贮蓄的能量瞬间释放，加之凸块碾轮的静重在滚动过程中克服土壤变形作功，使土体获得巨大的冲击能量。显然，冲击能量的大小与碾轮的质量、重心提升高度、碾压作业速度和非圆多边碾轮的边数等参数有关。

当碾轮的质量和牵引作业速度相同时，多边形碾磙的边数越少，重心提升的高度将相应增大，冲击能量也越大。反之，碾磙的边数越多，冲击能量就越小。故碾压软土地基、含水量偏高的粘性土和厚铺层土石方时，通常选用三边形或四边形凸块冲击式压路机，而五边形凸块冲击式压路机则多用于垃圾场的填埋碾压。

在不计牵引参数对冲击式压路机的影响情况下，冲击式压路机自身的压实能力主要由冲击质量和垂直冲击行程决定。冲击质量确定以后，增加凸块式冲击碾轮的计算垂直冲击行程，有利提高压实土壤的总冲量和打击功。

但冲击行程h受到冲击碾轮结构参数的限制。冲击行程不仅取决于冲击碾轮的理论直径（即碾轮滚动角圆弧的外接圆直径），还与冲击碾轮的轮边数直接有关。冲击行程随轮边数和理论轮径的变化遵循如图2-123所示的特定规律。由该图所示的曲线变化规律可知，当轮边数越多，其冲击行程就越小，冲击压实能力也随之下降；当轮边数为2时，冲击碾轮则呈椭圆状，冲击行程可增至最大，但过大的冲击能量会加剧对机架和牵引主机的加速冲击，加之冲击碾轮自由坠落和再翻起的滚动阻力变化幅度增大，更加严重地破坏了牵引负荷的稳定性，造成对牵引系统水平振动无法消除的影响。

图2-123 冲击行型和轮边数的关系曲线

实践证明，冲击式压路机的深层压实特性、强力搓揉特性、过湿地基排干特性等高能击实碾压特性，不仅适合碾压松软过湿地基、高填方路堤和填石路基，还适合压实含水量范围较宽的干砂土、粘性土、膨胀土和大孔隙黄土等不同土质的铺筑材料。冲击式压路机碾压原地基的压实深度可达4～5m，对高填方铺层的压实，每次填铺厚度可达0.5～1m，且碾压速度高，其压实效果和生产能力远远超过常用的重型或超重型振动压路机。

冲击式压路机具有高能量击实功，即使是软土地基也能达到超重型击实标准。冲击压实可加速软土地基的稳定，并可大大减少对干性土的加水量。此外，冲击式压路机对填方路堤进行补强压实，可有效提高路堤的抗压强度和密实度的均匀程度，补强效果十分明显。

2.工作情形

当牵引车拖动压实轮向前滚动时，压实轮重心离地面的高度上下交替变化，产生的势能和动能集中向前、向下碾压，形成巨大的冲击波，通过多边弧形滚轮连续均匀地冲击地面，使土体均匀致密。

当压实作业完毕，需要转入公路行驶状态时，借助多边形凸块钢轮与轮胎行走快速转换装置（通常采用液压提升机构将凸块碾轮举升或放下），即可改变拖动冲击式压路机的行走方式。

（四）冲击式压路机的应用

目前，只有南非、澳大利亚、美国等少数几个国家生产制造冲击式压路机，有的机型已进入我国市场。南非兰派公司生产的三边形凸块冲击式压路机已承揽或正在承揽我国基础设施的压实工程。20世纪90年代，中国进入高速公路、机场、水电站等基础设施加快建设的发展时期，为了提高路基基础施工质量，国内对新型压实设备有了积极的需求。我国一些科研院所和生产企业近几年已开始研究开发冲击式压路机，如1995年1月，国内出现了四边形冲击压路机的实用新型专利申请，其后河南省筑路机械厂开始试制。同年，南非兰派公司将两台冲击压路机（三边形、五边形各一台）首次引入国内。自1995年起，国内先后有10余家企业生产拖式冲击压路机，如北京欣路特科技发展有限公司已研制出欣郑系列冲击压实机，其中CYZ25型冲击压实机的冲击能量为25kJ，整机质量15.6t，采用三边形双碾轮，碾压宽度为2m，其压实影响深度可达5m，有效压实深度为1m。该冲击压实机的牵引车采用国产轮式装载机，压实速度范围为10～15km/h。目前我国冲击压路机生产和销售的数量在国际上领先。到2004年5月止，国内施工中批量应用并取得效果和国外在华施工和销售的冲击压路机共有300多台。

国产冲击式压路机目前尚无专用牵引车，其结构与技术性能尚在研究、试验和改进之中。就世界范围而言，应用新型的冲击压实技术对土方基础工程进行高标准、高质量、高效率的有效压实，有着极为广阔的发展和应用前景。

这种新型滚动冲击压实技术突破了传统的压实方式，将往复夯击与滚动压实技术相结合，以其压实能量高、影响深度大、机动性能好等特点日益受到重视。冲击式压路机对高填方路段、松沙土源地基的土质压实和石质挤密非常有效。对于原地基土质不好的工程，可直接压实而无需换土和分层填方与压实；对于含水量范围的要求较宽，可大大减少干性土的加水量并能将湿的地基排干，加速软土地基的稳定；对于填方层的压实，每次填方厚度可达0.5m，压实速度高达12km/h。冲击式压路机还可以用于破碎旧水泥路面或沥青路面，包括去除再生前的破碎、毛石破碎、钢筋破碎和深层破碎等。

冲击式压路机在路基施工中具有良好的搓揉与排水作用，可放宽对含水量的要求，其措施：一可以加铺砂石层；二是先用小冲击压路机如五边轮压实；三是压压停停，晒几天再压；四是把表层用犁拉开晾晒。实际证明，在一些粘性大的土壤中可以放宽到7个百分点。冲击式压路机每次施压后，地面即被砸成波浪形，经3～5遍压实后就必须用平地机整平，否则会使冲压的速度降低而影响冲压效果。从使用来看，压实填方，软基地段路面沉降较大，在挖方地段沉降较小。随着冲击式压路机的不断完善，必然会在路基路面施工中担当起更加重要的角色。

除了路基施工应用外，冲击式压路机在水泥路面破碎施工中的应用也日渐广泛。我国目前公路和市政两个行业修筑的水泥混凝土路面总里程已经达到22万多公里，是世界上水泥混凝土路面最多的国家。但是由于质量管理不到位，很多水泥路面基层与面板的质量达不到设计要求。而且车流量激增，超载现象严重，所以不少路面出现了严重损坏现象。路基压实不足、沉降失稳显著，水泥路面结构无渗透排水设施，因此道路使用年限成倍缩短。水泥混凝土路面损坏后采用加铺覆盖层的修复方法，首先要破碎原路面，冲击式压路机可以较好地完成这项任务。冲击不仅消除了产生反射裂缝的可能，而且使破碎块之间形成集料嵌琐，旧板与路基的整体性和强度明显提高，完全符合覆盖层对基层的要求。断裂、稳固、加铺沥青层是修补旧水泥路面广泛采用的方法，具有工期短、造价低、影响交通小等优点。用冲击式压路机断裂稳固水泥路面，最大作用力达到100～250t。根据路面结构与破损程度的不同，一般3～5遍开始裂纹，5～15遍是沉降段，20遍可以达到技术要求，其效率是传统压实工艺的4倍。

用冲击式压路机进行断裂、破碎，代表了此项技术新的发展方向。由于使用冲击式压路机进行水泥路面断裂、破碎施工可不中断交通，而且造价小、速度快、效果好，近几年来在国内得到广泛应用。宇通重工在京沪高速施工中应用效果良好，经检验完全达到技术要求。