《非脱钩智能混合式强夯机》编制说明

团体标准

非脱钩智能混合式强夯机

Non-decouplingintelligenthybriddynamiccompaction

machinery

(征求意见稿)

编制说明

湖南九虎智能科技有限公司

二〇二三年十二月

1、编写概况

1）任务来源：

《非脱钩智能混合式强夯机》是长标协函〔2023〕37号文“关

于《非脱钩智能混合式强夯机》团体标准立项公告”，归口单位是长

沙市标准化协会，该标准由湖南湖南九虎智能科技有限公司牵头，

湖南工业大学机械工程学院、山西金宝岛基础工程有限公司、江苏

浦江建设有限公司、云南省特种设备安全技术协会、重庆羚铨地基

基础工程有限公司、云南中福岩土工程有限公司、中君汇合建设有

限公司、四川宇夯基础工程有限公司、哈尔滨华特工程机械制造有

限公司、国家建筑城建机械质量监督检验中心、四川鼎固建筑基础

工程有限公司、大地巨人（北京）工程科技有限公司、大地巨人

（广东）工程科技有限公司参加编制，项目起止时间为2023年11

月至2024年06月。

2）目的与意义

强夯机是众多强夯设备中应用最广泛的一种专业用于土石方回

填后夯实的工程机械设备，是一种基于强夯法原理设计的工程机械，

其工作原理是将具有足够重量的重锤从设定高处自由落下，重锤将

重力势能落下接触夯实面时转化成动能，形成强大的冲击力，强力

压实回填材料从而使松散的回填泥土层达到很高的压实度，使之致

密紧实具有很大的承载力。该设备广泛应用在高速公路、机场、铁

路、房建和港口等工程建设中，具有作业频率高，设备频繁承受破

坏性冲击载荷、作业环境恶劣等特点。根据动力系统的工作原理强

夯机可分为机械式强夯机、全液压强夯机、混合式强夯机三大类。

随着技术的发展，强夯机由传统的机械式、全液压式向智能化、混

合式、非脱钩式方向发展。目前非脱钩智能混合式强夯机生产厂家

众多、用户需求不一，而国家和行业还没有针对该设备的标准，所

以造成厂家各自为政，按自己的理解设计产品，标准不一，各类不

同用户需求不一却因为没有统一标准选不到最适合自己的设备。为

了提高该产品和服务质量，规范非脱钩智能混合式强夯机的生产和

检验；为了有利于用户根据自身需求选择最合适设备，特制定团体

标准。

3）编制过程

经长沙市标准化协会批准立项后，2023年11月由由湖南湖南九

虎智能科技有限公司牵头，联合湖南工业大学机械工程学院、山西

金宝岛基础工程有限公司、江苏浦江建设有限公司、云南省特种设

备安全技术协会、重庆羚铨地基基础工程有限公司、云南中福岩土

工程有限公司、中君汇合建设有限公司、四川宇夯基础工程有限公

司、哈尔滨华特工程机械制造有限公司、国家建筑城建机械质量监

督检验中心、四川鼎固建筑基础工程有限公司、大地巨人（北京）

工程科技有限公司、大地巨人（广东）工程科技有限公司成立本标

准编制项目组，并开会讨论了编制内容、实施方案以及任务分工。

详细分工见表1。

表1本标准主要起草人员及分工

序职称/职

姓名学历从事专业项目任务分工所在单位

号务

湖南九虎智能科技有限

1张俊强总经理本科机械设计制造标准策划

公司

副总经湖南九虎智能科技有限

2陈超军本科机械设计制造标准统编

理公司

副总经机械设计及自湖南九虎智能科技有限

3杨帆本科标准编写

理动化公司

技术参数的确湖南工业大学机械工程

4汤迎红教授硕士机械工程

定学院

技术参数的确湖南工业大学机械工程

5米承继室主任博士机械工程

定学院

山西金宝岛基础工程有

6文宇坤经理硕士机械设计制造实验验证

限公司

山西金宝岛基础工程有

7郭秀军部长本科机械设计制造实验验证

限公司

8钱建国经理本科岩石工程实验验证江苏浦江建设有限公司

云南省特种设备安全技

9蒋玉乾高工本科工程管理标准策划

术协会

机械设计及制重庆羚铨地基基础工程

10李勇总经理本科实验验证

造有限公司

机械设计及制云南中福岩土工程有限

11薛福贞总经理本科实验验证

造公司

12许云峰高工本科建筑工程实验验证中君汇合建设有限公司

四川宇夯基础工程有限

13李永鹏经理大专机械设计实验验证

公司

四川宇夯基础工程有限

14张润栓部长大专机械设计实验验证

公司

哈尔滨华特工程机械制

15王殿文总经理本科机械设计制造标准编制

造有限公司

主任工研究国家建筑城建机械质量

16胡道权机械工程测试

程师生监督检验中心

主管工国家建筑城建机械质量

17周思超本科机械工程测试

程师监督检验中心

机械设计及制四川鼎固建筑基础工程

18骆建林高工本科实验验证

造有限公司

大地巨人（北京）工程

19水伟厚正高博士岩土工程实验验证

科技有限公司

大地巨人（广东）工程

20董炳寅高工硕士岩土工程实验验证

科技有限公司

2023年11月完成非脱钩智能混合式强夯机的调研，并进行资料

收集和整理；2023年11～12月中旬起草本标准的编写工作；2023

年12月下旬，向中联重科的毛志君、湖南省标准化中心的颜中玉、

国防科技大学的杨卫平等行业知名专家教授征求意见；2023年12底

根据专家意见修改本标准；2023年12月完成本标准征求意见稿。

4）编制内容

本文件规定了非脱钩智能混合式强夯机的术语和定义、型号与

基本参数、工作条件、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、

运输和贮存。

5）适用范围

本文件适用于额定夯击能在600kN·m～6000kN·m的非脱钩

智能混合式强夯机。

2、编制原则和依据

1）编制原则

（1）合规性

本标准遵照《中华人民共和国标准化法》(2017修订)法规，严

格执行国家标准化管理委员会民政部关于印发《团体标准管理规定》

国标委〔2019〕1号文件完成本标准编写。标准编制过程遵循系统

科学研究方法，理论联系实践，做到有章可循、有源可溯、有理有

据。

（2）适用性

本文件的编写以标准的普适性、科学性、系统性、可执行性、

时效性以及先进性为原则，规范非脱钩智能混合式强夯机市场秩序、

完善市场准入制度以及引导市场良性竞争。例如，6.5.4.1规定了非

脱钩额定夯锤质量不应超过最大单绳拉力的50%，定了非脱钩夯锤

额定质量，一方面，额定夯锤质量低于此数据，卷扬设计过大会造

成能量浪费，如果高于此数据，长期施工会造成卷扬过载损坏，影

响整机可靠性。

总之，本标准力争满足生产单位和职能部门对非脱钩智能混合

式强夯机技术尺度或准则的要求。

（3）规范性

本标准的编制遵循中华人民共和国国家标准GB/T1.1-2009标准

化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则。严格按照团体标准

的编写要求和规定编写本标准的内容，保证标准的编写质量。采用

国际通用的术语、符号以及技术参数，其中技术指标、功能以及环

境测试方法参照国家、行业、以及地方相关标准，并参考了学术期

刊论文、专利以及著作等公开专业文献。本标准在大量现场与实验

室测试验证以及用户反馈信息的基础上编写。

2）制定依据

本标准编制的依据主要以国家颁布的地夯行业相关法律法规、

政策性文件以及《GB/T1.1-2020标准化工作导则》等规范标准，参

考GB/T37465-2019建筑施工机械与设备履带式强夯机安全要求、

JB/T11679-2013建筑施工机械与设备履带式强夯机等国内相关标准。

3、主要关键技术指标情况分析

1）非脱钩额定夯击能工况下作业，夯能损失率不高于8%

以非脱钩与脱钩施工工况下的夯锤的最终速度。实验方法与数

据处理方法的为利用静态加速度传感器测试下落过程中夯锤的实时

加速度，再通过积分得到夯锤落地速度，进而可计算得到夯击能效

率。

根据能量守恒原理，其做自由落体运动落地时的动能与被提升

至H时的势能相等：

强夯机在实际工作时，夯锤下落过程中受到空气阻力的影响

（非脱钩强夯机还受到来自工作机构的牵引阻力），因此强夯机自由

落钩阶段，重锤实际落地瞬间的动能为：

mv2，

其中：v—重锤做自由落体落地时的瞬时速度；m—夯锤重量。

在质量一定的情况下，测出落地瞬时速度就可以计算出动能，

经过多次现场检测，额定情况下的夯能损失率都低于5%，因此

8%的参数是完全可行的。

2）卷扬制动机构能满足对卷扬和钢丝绳惯性运转的快速制动，

制动力响应时间小于100ms

为了能够及时制动住空转卷扬，需要在夯锤落地后对卷扬迅速

制动，卷扬快速制动时间过长，会影响到工作过程中的出绳量，造

成钢丝绳扣打到夯锤上，同时出绳量大，也会增加第二个循环的总

提升时间，在有效提升高度一样的情况下，总提升时间越长，效率

越低，经过长时间制动测试，制动相应时间低于100ms就可以满足

要求。

3）非脱钩额定夯击能级内作业，夯锤落地后能自动准确对卷扬

制动，夯击后多余出绳量控制在1.5m～3m之间

夯锤的提升高度可以确定卷扬最后的瞬时速度，出绳量长度太

短，从卷扬旋转到静止的时间就越短，制动冲击大，钢丝绳摆动也

越大，出绳量太长，会造成钢丝绳接头之类的打击到夯锤上，造成

损坏，同时，出绳量过大，预留的缓冲长度会越长，同等总高度下

也会影响到夯锤的有效提升高度，根据不同工况的测试数据，出绳

量控制在1.5~3m之间是合适的。

4、主要试验（或验证）情况分析

为了验证技术指标的科学性、可执行性以及先进性，近2年调

研了机场、石化基地、港口等非脱钩施工应用工况，开展数值计算、

物理试验和现场测试。

1）数据质量抽样测试

为了验证数据质量指标的科学性，选取巩义《河南商学院新校

区强夯工程》等10个实际工程项目约500万㎡施工面积，对其中非

脱钩单抽施工项目进行检测，测试结果合格率100%。具体测试结果

见表2、表3。

表2非脱钩单抽施工夯能损失率抽样测试统计表

测试总面非脱钩施工最大夯沉量相

抽样项目名称合格率（%）

积(万㎡)面积(万㎡)对误差

巩义河南商学院项目80804.8%100%

新疆合盛硅业项目100504.6%100%

泸西云铝项目100504.8%100%

安宁云铜项目280504.9%100%

汾阳酒厂项目50504.7%100%

表3非脱钩单抽施工出绳量测试统计表

测试总面非脱钩施工最大夯沉量相合格率（）

抽样项目名称%

积(万㎡)面积(万㎡)对误差

朝阳凌源钢铁项目60604.8%100%

阳泉储能站项目50403.9%