挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)與裝載機(jī)或液壓挖掘機(jī)等配套使用,由裝載機(jī)或液壓挖掘機(jī)提供進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)所需的動(dòng)力。挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)的某些動(dòng)作如機(jī)架提升、機(jī)架傾斜、整體轉(zhuǎn)場(chǎng)等可通過(guò)裝載機(jī)或液壓挖掘機(jī)的相應(yīng)力臂來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一、挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)發(fā)展背景

挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)強(qiáng)夯法基本思想源于古老的夯擊方法，用夯擊法加固地基土或土工構(gòu)筑物是我國(guó)在公元前6世紀(jì)就已經(jīng)采用的施工方法[2]。進(jìn)入文明社會(huì)以來(lái)，中國(guó)就一直用夯(木夯、抬夯)、俄(石哦、鐵俄)加固地基。夯和餓重量輕，用人工可進(jìn)行舉升和釋放，固不存在機(jī)械的概念。到20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)重錘夯實(shí)法，由于錘重僅20~3 0 kN，落距2~3 m，所以，一般的工程起重機(jī)足可承擔(dān)施工。到50~60年代，雖然重級(jí)重錘夯實(shí)法錘重發(fā)展到了50~70 kN，落距也提高到5~9 m，但此時(shí)強(qiáng)夯機(jī)與工程起重機(jī)的界線(xiàn)仍沒(méi)有大的區(qū)別，其加固深度很淺。真正意義上挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)的出現(xiàn)是在作為一種在原理、加固效果、適用范圍和施工工藝都異于夯擊法和重錘夯實(shí)法的現(xiàn)代地基處理技術(shù)由法國(guó)工程師梅納(L.Menard)于1969年創(chuàng)立強(qiáng)夯工藝后形成的。

二、挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)

因?yàn)榇藭r(shí)的挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)夯錘提升裝置由于夯錘重量及要求提升高度大大提高，使得普通起重機(jī)很難滿(mǎn)足強(qiáng)夯施工中頻繁的載荷突然卸載及大型起重機(jī)挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)在松軟場(chǎng)地上作業(yè)因具有輕質(zhì)高強(qiáng)起重性能的析架臂桿會(huì)使整機(jī)的振動(dòng)非常厲害，偏低的工作級(jí)別使得結(jié)構(gòu)的破壞不可避免;機(jī)械可靠性明顯降低。所以在梅納強(qiáng)夯法得到工程界認(rèn)同并在世界范圍推廣起，各國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)師們針對(duì)強(qiáng)夯施工的特點(diǎn)，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)設(shè)計(jì)并制造了許多不同結(jié)構(gòu)形式的強(qiáng)夯機(jī)。在我國(guó)，到目前為止，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)強(qiáng)夯法施工水平已達(dá)到一定高度，強(qiáng)夯機(jī)理研究也具較高水準(zhǔn);但卻沒(méi)有一款設(shè)計(jì)、制造的強(qiáng)夯機(jī)，改裝的“代用強(qiáng)夯機(jī)”無(wú)論結(jié)構(gòu)形式和方法雖都呈現(xiàn)著多樣性，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)有各自?xún)?yōu)點(diǎn)，但由于沒(méi)有科研機(jī)構(gòu)、高等院校和工程機(jī)械制造商參與技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品支持，加上企業(yè)缺乏研發(fā)實(shí)力，所以改裝的“代用強(qiáng)夯機(jī)”仍存在著很大的安全隱患，設(shè)備可靠性也普遍較差。

三、裝載機(jī)液壓強(qiáng)夯機(jī)運(yùn)用環(huán)境

挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)強(qiáng)夯法施工和強(qiáng)夯機(jī)是緊密聯(lián)系在一起的，強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)性能的好壞和施工能力的高低，直接影響著強(qiáng)夯工程的進(jìn)度、安全、效益以及強(qiáng)夯工藝的發(fā)展。一些學(xué)者認(rèn)為“強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備具有特的要求并受其限制”。挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)的設(shè)備性能要求是與強(qiáng)夯工藝所承擔(dān)的任務(wù)對(duì)象(錘重、落距、場(chǎng)地地質(zhì)條件)相對(duì)應(yīng)的。

挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)補(bǔ)強(qiáng)臺(tái)背施工技術(shù)是對(duì)橋涵臺(tái)背壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng)工程施工中進(jìn)行的具體性運(yùn)用。這種技術(shù)的工作原理是:通過(guò)液壓缸把夯錘提高到具體高度的基礎(chǔ)上，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行釋放，受到重力作用的影響，其會(huì)迅速下落，同時(shí)通過(guò)彈性部件和夯板間接夯擊土體，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)給土體的作用為動(dòng)力作用與靜力作用的相結(jié)合，以動(dòng)力作用為主，屬于動(dòng)力的一種壓實(shí)，這里的動(dòng)力壓實(shí)指的是夯實(shí)和靜力壓實(shí)間的一種壓實(shí)工藝，其實(shí)是在夯實(shí)的基本前提下，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)不斷發(fā)展而逐漸形成的一種全新的施工工藝。該設(shè)備安裝在普通裝載機(jī)的動(dòng)臂上，行動(dòng)方便自如，夯實(shí)機(jī)影響深度為4.5 m，有效深度為2 m，可以對(duì)作業(yè)面進(jìn)行單點(diǎn)或者連續(xù)的夯實(shí)，適用于作業(yè)面狹窄的施工部位，目的是解決橋涵臺(tái)背回填工后沉降，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)同時(shí)橋涵臺(tái)背邊角部位的壓實(shí)質(zhì)量效果。

挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)憑借其出眾的夯實(shí)能力和廣泛的應(yīng)用范圍在壓實(shí)機(jī)械中占據(jù)著重要的地位。隨著壓實(shí)技術(shù)的延伸，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)也在不斷的更新?lián)Q代，具體發(fā)展趨勢(shì)如下:

(1）產(chǎn)品性能向大沖擊能、高沖擊頻率方向發(fā)展。

(2）應(yīng)用領(lǐng)域逐漸由陸地延伸至水下，可進(jìn)行航道的加寬、加固等夯實(shí)作業(yè)。

(3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)，挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)沖擊夯實(shí)的經(jīng)濟(jì)性和準(zhǔn)確性不斷提高。

(4）夯實(shí)作業(yè)過(guò)程中，有效控制噪聲和粉塵的產(chǎn)生。

(5）對(duì)挖掘機(jī)強(qiáng)夯機(jī)的控制逐漸轉(zhuǎn)向電氣化和計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和全自動(dòng)控制。