（一）振动夯实机概述

振动式夯实机是利用激振器产生的振动能量来完成压实作业的夯实机械，如振动平板夯实机即属此类。

振动冲击式夯实机则是利用激振装置产生的振动能量和曲柄连杆机构上下往复作用力、夯实机重力产生的冲击能量共同作用，来夯实土壤的压实机械，如快速冲击夯即属此类。

振动冲击夯实机可分为内燃式振动冲击夯和电动式振动冲击夯两种形式。前者的动力是内燃发动机，后者的动力是电动机。它们的结构都是由动力源（发动机、电动机）、激振装置、缸筒和夯板等组成。振动冲击夯的工作原理是由发动机（电动机）带动曲柄连杆机构运动，产生上下往复作用力使夯实机跳离地面。在曲柄连杆机构作用力和夯实机重力作用下，夯板往复冲击被压实材料，达到夯实的目的。

振动冲击夯实的冲击频率为一般为7～11Hz，起跳高度为45～65mm。夯板对被夯实材料快速冲击的同时，还对被夯实材料产生振动作用，在冲击和振动共同作用下，获得很好的夯实效果。

多头式打夯机是振动冲击式夯实机的又一种形式。多头式打夯机可适应不同的施工要求，更换不同形式和规格的工作头（夯板或夯足）。多头式打夯机的动力也有内燃式和电动式两种类型，与单头式快速冲击夯一样，内燃式采用小功率汽油机驱动，而电动式则采用普通的三相异步电动机驱动，其夯机内部结构和工作原理也基本相同。

内燃式的多头打夯机，其功力为小功率风冷式二冲程汽油机，当内燃机起动后，动力经离合器、减速机机构（主要为一对外啮合圆柱齿轮）、曲柄连杆机构而带动滑套活塞作上、下往复运动，并通过弹簧组使夯板进行高速振动冲击地面，从而进行夯实。在夯板跳离地面时，推动或扭转操纵手柄，即可使机械前进或转向。夯板有水平安装和倾斜安装两种（各有不同的规格），倾斜的夯板因有水平运动分力，可使打夯机自行前进。

（二）几种主要的振动夯实机

1.振动平板夯

振动平板夯与被压材料的接触为一平面，在工作量不大的工程中，尤其在狭窄地段工作时，得到广泛的使用。

轻型振动平板夯的质量一般为0.1～2t、中型的一般为2～4t，重型的一般为4～8t；按其结构原理可分为单质量和双质量。

单质量的平板夯，全部质量参加了振动运动；而双质量的平板夯仅下部振动，弹簧上部不振动，但对土壤有静压力。试验表明，当弹簧上部的质量为机械总质量的40%～50%时，可以保证机械稳定地工作，而且消耗功率少。当质量大于100kg时，通常都制成双质量的，其结构简图如图2-131所示。

振动平板夯由发动机、激振器、振动夯板、带传动装置和弹簧悬架系统等组成。弹簧悬架系统是上部非振动质量的隔振和减振元件，用以减轻激振器对动力及传动装置的振动影响，也可改善人力操纵的舒适性。

按照振动特性不同，振动平板夯可分为非定向振动式（图2-131a）和定向振动式（图2-131b）两种；另外，按照移动方式不同也可分为自移式和非自移式。如图2-131所示即为自移式双质量振动平板夯，自移式得到最广泛地使用。

图2-131 自移式双质量振动平板夯

a）非定向振动式 b）定向振动式(www.daowen.com)

振动平板夯自移的原理是，依靠振动器的总激振力与垂直线偏斜所产生的水平分力，或振动器相对于全系统惯性中心偏移的激振力的作用而进行的。

对于图2-131b所示的定向振动平板夯，装有两个振动器。当振动器壳体中心线位于垂直位置时，偏心块的总离心力沿垂直方向作用，平板夯原地垂直振动；当两振动器的中心线向右倾斜一定角度时，出现向右的总离心力的水平分力，此力促使平板夯向右移动。

当两振动器向不同的方向倾斜时，离心力的水平分力在水平面内形成一个旋转力偶，使平板夯绕自身轴线旋转，实现转向。

在振动平板夯振动器产生的高频激振力和夯实机静压力的作用下，被压层物料的内摩擦力和粘聚力将急剧下降，甚至完全消失。实验资料证明，振动夯实粗粒土，其颗粒的迁移率为静压迁移率的10～30倍，被压层材料的密实度增长速度特别快，压实效率高。应用动力振动夯实，其压力波具有声波传递的冲击效应，并对被压铺层形成弧形效应圈，将压力波向纵深迅速传播，从而提高了压实效果。

振动平板夯机动灵活，操作轻便，对大型压实机械无法进入的场地和死角，应用振动平板夯进行压实十分有效。由于夯实底板的侧面与底面垂直，故压实的贴边性好，特别适合沥青路面维修和市政园林狭窄场地等工程的压实作业。

2.内燃式振动冲击夯

HC70型快速冲击夯是一种内燃式振动冲击夯。它主要由发动机、离合器、减速机构、内外缸体、曲柄连杆机构、活塞、弹簧、夯板和操纵机构等组成。HC70型内燃式快速振动冲击夯的结构如图2-132所示。

发动机动力经离合器、小齿轮传给大齿轮，使安装在大齿轮偏心轴上的连杆、活塞、活塞杆作上下往复运动，在弹簧力（压缩和伸张）作用下，使机器和夯板跳动，对被压材料产生高频冲击振动作用。

3.电动式振动冲击夯

如图2-133所示为HD60型电动式快速振动冲击夯的结构。它的结构与HC70型内燃式振动冲击夯基本相类似，仅动力装置为电动机。

图2-132 HC70型内燃式快速振动冲击夯的结构

图2-133 HD60型电动式快速振动冲击夯的结构

电动式快速振动冲击夯工作时需要依靠外部电源和电缆供电，机动范围受电缆长度的限制，当野外没有电源时，需要发电机组供电，没有内燃式冲击夯应用方便。

快速冲击式打夯机因为冲击的频率较高，在冲击土壤的同时还可使土壤产生振动，有效地提高了夯实效果，不仅可夯实粘性土壤，还可夯实散粒状土壤，故其适用范围较为广泛。