双钢轮振动压路机,振荡压实技术在国外道路施工中的应用
今天振动压实与静载压实相比的优点已无庸置疑,振荡压实系统也已证明了其精彩的优点,以前由振动压路机、胶轮压路机或静碾压路机承担的工作现在能够被振荡压路机出色地完成。振荡压实系统合适于每一种类型的沥青混凝土层。振荡压路机有着超过其它压实系统显明的优点,特别是对于很难碾压的路面。
  在国外振荡压实技术及其振荡压路机正日益普遍地得到应用,而在国内由于施工单位特别是建设单位或驻地监理对这一新技术及其装备的原理和特点懂得未几,甚至在施工现场有着感性上的曲解,使得振荡压路机在施工准进方面便碰到了障碍。此种状态近年来虽有改良,但并不乐观,。本文拟通过对振荡压路机在国外建筑工地的若干施工情形先容,旨在为有关单位提供参考、领导和鉴戒。
  1、振荡压路机的构造特色及压实长处
  振荡压路机依照20世纪80年代新发现的压实原理进行工作的。振荡压路机安装有两个同步旋转的偏心轴以使压路机滚轮快速交替地前后摆振活动,其传输的振动能量沿着水平方向在某一层面内传布,压实进程是一部分通过压路机自身的重量,另一部分是通过交变的水平剪切作用力使滚轮对地面产生一种相似轮胎压路机的搓揉作用从而到达压实路面的目标。
  振荡压实实际上是一种振动与搓揉相联合的压实方式。这种搓揉作用能防止表面的发裂(Hair Crack),并使压实表面更加光整、致密,进步了表面层防水渗透才能,对于那些难才能,对于那些难于压实的裹敷碎石沥青、排水沥青、改性沥青等路面则有着特别的后果,甚至沥青温度在低温(小于100℃)的范畴内仍能坚持{zj0}的压实。此外,与振动压实相比,振荡压实有较陡的压实曲线,即用较少的碾压遍数,可到达较好的压实后果。由于振荡压实过程进展平缓而无冲击,因而不易压碎骨料、能防止面层振松。振荡轮在作业进程中不分开地面,能确保驱动轮与地面的附着力,使驱动轮能施展较大的驱动力矩,这对压实坡度较大的路面非常有利。由于振荡压实能够减少机架和附近地面、构造物的振动、节俭压实能量、减小了噪音、下降了对居民的影响,从而在改良驾驶员工作条件和环境条件、延伸机器使用寿命和下降使用本钱,特殊是在桥面、多层停车场、城区道路压实方面有着一系列特殊的优胜性。
  2、振荡压路机在欧洲道路施工中的运用[1]
  2.1历史建筑物旁的压实
  传统的振动压实在进步各种土壤和沥青利用的压实密度方面不失为一种尝试方式,但,当施工是在被法令维护的古代建筑物缭绕着的场地进行时,由现代压路机传输的振动力会对这些建筑带来损坏。
  2.1.1挑衅性的合同
  这是承包商Tiefbau Müller 和Stratebau 在德国Oberschemfeld Steigerwald 的历史小镇的道路重建合同所面临的挑衅。Tiefbau Muller 需要把一个狭小街道的60cm厚的沥青层移走,并用14cm厚的承重层和4cm厚的磨耗层其下是42cm深的严冷维护层以供给具大掩护作用并抵抗严寒的德国冬季残暴的影响。
  “这是在很多方面颇具挑衅性的合同,”项目经理Gerhard Süss 说明说,“为了对交通干扰最小化,我们已批准全幅占用途径6天,而不是只封闭半幅而使施工时光更长。另外,我们已关注到振动对历史建筑的影响及噪音的发生,我们知道我们须要一个可选计划。”
  解决的计划是两台Hamm 3307 HT V10 和Hamm DV 08V Super 单钢轮压路机,这两种机器配置的是德国Hamm(悍马)公司的振荡/振动体系能够传输高密度压实且宁静平缓的压路机。与传统振动压路机依附钢轮在地面上“跳上跳下”不同,Hamm的{wy}无二的振荡系统能确保压路机钢轮连续与地面始终接触以快速压实。
  2.1.2更静更缓的压实
  传统压路机应用一个偏心驱动轴在钢轮内高速旋转以鼓励钢轮振动并在垂直于地面方向发生压实力。而Hamm压路机则在技巧上进一步上了一个台阶,它是用二个偏心块以雷同方向运动从而在程度方向产生一个平缓的往复活动,该运动即可向下传递能量到面层,也可前后活动以实现更宽泛的压实。
  2.1.3杰出的成果
  根据Gerhard Süss的先容,“使用Hamm振荡压实系统的成果已相当精彩,我们的施工不仅不会对相邻建筑物造成损坏或对当地居民带来干扰,而且Hamm压路机业已证明了其可以信任的产品”,Gerhard Süss说道,“对于合同中的某些施工标段部分,我们过往正常使用的是传统振动压路机,而现在我们也可使用Hamm 3307 HT VIO型振荡压路机。”
  Süss对当地的Hamm销售商Wurzburg-based Theisen供给的服务支撑也有同样的印象,“在一个像这样紧张期限的工程,你须要可靠的机械、效力、售合服务响应”,Gerhard Süss总结道“我们从我们的Hamm压路机和销售商Theisen的工作已经表明,确切如此。”
  2.2历史景区内的施工
  在德国Bingen、Rüdesheim、Boppard和Koblenz区域之间Rhine狭谷的中部,具有极高价值的历史建筑群就坐落在狭小的河岸旁,河岸两旁峻峭的山坡上是大片的葡萄园。居住在这田园诗画般村落里的很多居民天天要开车到火车站,然后换乘火车往他们的工作地点。加上大批游客相继而至,途径便愈来愈拥挤,于是镇政府决议在紧靠车站旁修建一个能供给100个车位的大型停车场。
  2.2.1传统振动压路机产生的振动会破坏房屋压实不得不停下
  德国Eurovia Teerbau公司在Koblenz的分公司负责该工地的工作。在拆除原有设施后,土方发掘随落后行。土方工程须要挖到离地面70-80cm的深度,原因是这里的土壤是含有大批砂子的含水量较高的粘土,土壤资料达不到请求的承载强度。新的车站月台被L型石栏将铁路和街道离开,摊展路面则在原街道线路上进行。然后再开始底基层的施工。0~100规格的石料从靠近Frechting shausen的四周运来,用作防冻层的多层材料。依据当地的情形,资料的压实刚开端是用传统的振动压路机的碾压的,固然当地古建筑被街道与工地离开,由于压路机的振动在基层中传布的太远,且在建筑物中都有着显明的感到,因此,压实工作不得不停下来。
  2.2.2用振荡压实技术作为解决方案
  “对我们来说,那很明白我们不能持续像这样碾压,一个替换计划必需要找到,”现场负责人、土木工程师Wolfgand Hammes报告说,“用静碾压路机对我们的来说是不可接受的。由于工程的截止期限将会超过”。为确保工地的快速和连续施工,决议引进带有振荡技术的Hamm压路机进行施工。在规定的时光内,维特根团体在Windhagen的销售和服务公司及时部署出了一台Hamm 3414HT VIO型号的压路机。这种机用具有精彩的特点:它能将振动或振荡xx地联合起来,在振荡模式中可以转换成振动模式,甚至在全部压实过程中这两种模式都可以交替转换,振动力的大小可以调剂。而振荡模式则特别实用于Oberwesed工地,采取这种动态压实,钢轮始终与地面接触。不同于传统振动钢轮的是:它安装有2个同步旋转的不平衡轴,驱动钢轮同时向前向后摆动。通过压路机恰当的重量和切向方向的剪切力进行振荡压实而不会在垂直于地面方向产生冲击和振动。
  由于不同的压实原理,具有振荡功效的压路机仅传输相当于传统振动压路机所发生的大约15%的振动,这就是为什么Hamm压路机和具有振荡的压实器能够应用于非常接近于那些对振动非常敏感的建筑物、排水管道和桥梁的原因。这种机器不仅对这些工程可以压实,而且对土壤所有的其它“正常”类型和沥青层的碾压也都非常快捷、可靠,同时维护了环境。
  2.2.3完整值得信赖的振荡压实技术
  “居民对用振动压路机施工后的严格批驳是理所当然的了,那就是为什么他们令人惊奇地赞成的原因:他们感受到了Hamm振荡压路机碾压的影响是如此之小”,富有经验的土木工程师Hammes说。工地负责人和机器的驾驶员Thorten Bertuch证实了这个说法并进一步说道,“我还从没用过这么静的压路机,感激振荡技术使人在驾驶室内几乎感到不到振动,这两大长处对于我作为一个压路机手来说是非常欣慰的,而对于我的同事和居民也同样如此。”已明白得到证明的是:几遍碾压后,已经达到了杰出的压实度,这能够从载有石料的重载卡车碾过和停留在已压实过的路面而不会引起压痕中可以看到。
  在Koblenz的 Eurovia Teerbau团队愉快地发明了在如此短的时光内,一台机器在这个敏感的环境中能够高效力地工作,,并能够尊敬环境而又经济地压实。这就是为什么Teerbau公司正在使用的Hamm振荡压路机毫无疑问将不是{zh1}一次。
  2.3天燃气管线上的施工
  2.3.1用Hamm 3412 VIO振荡压路机在天然气管线上的动态压实
  与任何市政工程承包商的问题类似:表面必需压实,但要压实的表面位于地下管网之上。对于许多承包商的答案是静态压实――一种耗时长、相当低效和昂贵的办法。相反,Hamm振荡压实技巧被容许甚至对于敏感的地下设施采取动态碾压。这种压实办法不仅快、高效且节俭用度。这种先进压实方法的一个典范利用是在Bergneustadt的新DEKRA火车站的发掘工程的建设期间。从2005年秋天开始,很多卡车、私人小车和其它车辆被赶进实验中心将接收MOT实验,这项完整土方的合同是由德国EER Raithel授权的。
  在筹备阶段,经理Alexander Raither察看到在这个工地地下的天然气管线是属于E•ON-Ruhrgas AG运营的,他通知能源供给公司办公室,送一位元件和资料测试部分的丈量工程师到施工现场。在工程能够开端之前,Raithel公司必需通过测试证实用Hamm 3412 VIO型压路灵活态压实不会对天然气管线造成任何破坏,该管线以50bar的压力输送自然气到分配站。
  2.3.2振荡压实的相当低的振动应力
  已存在的地质不合适压实,因此,Raithel公司在全部施工区域要把土挖到70cm深。依据Class Ⅱ规定,在任何情况下表面的最小承载才能必须达到45MN/m2的水平。对检测达到这一水平的土壤被进一步挖至1.2m以露出天然气管道。测量工程师在管道上安装一个传感器,以便在随后测量三维方向上振动频率的速度。在测量过程中,Hamm振荡压路机对平行于袒露管线和横过管线的1.5m长路段进行碾压。
  2.3.3振荡轮的运动确保持续与地面相接触
  不像振动压路机其压实路面是靠钢轮的高低振动,而Hamm振荡系统的压路机钢轮是持续与地面相接触的,其压实激振作用力沿水平方向。因此,振荡压实能够近间隔使用于对振动敏感的以及电缆和地下管线上的结构物,甚至可使用于桥梁上和多层停车场。
  而且,振荡压实还具有另外引人注目标特色:在振荡压路机施工中,压实度随着碾压遍数的增添而增添,但却不会引起过压。而且体系产生的噪音低、增长了操作舒适性。{zh1}但一样主要是,明显地减少了振动应力,延伸了易损件的应用寿命。
  2.3.4为振荡压实大开绿灯
  既使是在Bergneustadt的检测实验时,富有经验的丈量工程师确定地说“尽管是动态压实,振动速度也低于通常的压路机”。振动速度是一项丈量自然气管道上应力的特殊指标。假如管子振动太快,焊缝将会开裂。并且,在最坏的情形下,严重的可能引起爆炸。为了避免这种事故的产生,德国DIN尺度规定,“新建的自然气管线”在施工中能以100mm/s的{zd0}速度振动。天然气供给公司E•ON -Ruhrgas 有着更为严厉的规定:对于其所有的天然气管线,仅容许建筑机械产生{zd0}为30mm/s的振动速度。
  Hamm振荡压路机很好地处于这两个限定指标之下。测试表明,振动速度介于1.1mm/s和8.9mm/s之间,均匀值仅为3.8mm/s。垂直于管线方向,碾压特殊柔缓。因而,对本项目建筑施工,这个方向被E•ON-Ruhrgas作了明白规定。当然,在建筑工地,能源供给公司也经常不得不坦白地接收所等待的管道载荷将不会处于规定的应力限定范畴之下的事实,由于对每一个工地,其地质和其它参数必需要分辨斟酌。可是,无论何时将振荡压路机作为压实装备使用,测量工程师便可放心肠依附这样的实事:这些先进的建筑机械,随着他们非攻击性的动态压实过程,将会让天然气管道完好无损。
  2.4特别地质条件下的施工
  2.4.1 HAMM压路机输写了克罗地亚高速公路的新记载
  三台HAMM HD 090V双钢轮压路机在国道主干线汽车专用线项目正发明着新的生产记载。该项目是克罗地亚战后重建的整体项目的一部分,连同福格勤超级2100型沥青摊铺机一起工作,9700kg重的振动/振荡压路机已经达到了天天高达5000吨的生产水平。
  提起克罗地亚,将马上唤起大多数人对战斗撕裂共和、被多年践踏统治、使其与欧洲邻国隔断的历史回想。
  今天欧洲已有明白地信号大范围内部投资和计划项目标高潮建设,以使这个国度得以重生。
该打算的一个完善例子是规划新建一条从Bregana直达Zagreb并抵达Ubrovnik,总长为188km的汽车专用线,这将形成Adriaticxx连线的一部分并将克罗地亚、希腊和其它巴尔干国度与意大利和南欧衔接起来。2000年8月,140km的Bosiljevo―SvetiROk标段开端建设,该标段从该国的山区穿过并将大大缩短克罗地亚南部与北部数倍的旅程。
  2.4.2地雷和沉洞
  造价约8亿美元,雇工达2700人的标段由环球承包商Bechtel和它的长期合作伙伴土耳其Enka负责治理。在重要的道路建筑工地工人们面对着通常的地质问题,但该项目却带来一些格外的挑战。固然克罗蒂亚扫雷中心已表明在这个国度的99.6%地雷已经肃清清洁。但估量尚有900000未爆炸的反坦克地雷和xx未找到。
  另外,这里的石灰岩地质有着很大的裂痕和地陷,其地下形成了大批的景致如画般岩洞,承包商报告这种地质是十分的不稳固。推土机或振动压路机要在岩石中高低15米深和宽40米的地段作业,为保障施工进程的安全,这些裂痕必需用各种其它固定办法来稳固。
  2.4.3令人赞叹的成就
  与这种背景相对照,Hamm压路机已经有了令人赞叹的表示。由于要在35km长的3A标段上工作,所用的机械一直是他们自有的振动/振荡压路机,均匀天天产量到达了1500~2000t的程度,碾压3遍后的密实度达到了98%。
  沥青路面的底基层为7cm,中面层6cm,磨耗层由3.5cm厚的SMA组成,SMA具有较高的沥青含量,这也是要用振荡压实而不是用振动的重要原因之一。
  “在这样高的沥青含量的磨耗层用纯振动压实会导致较差的压实成果”,负责摊铺的经理助理Cuneyt Atacan说明说,“振动力会驱动石料向上也会使用其向下、并且也破碎了石料颗粒,导致沥青层外表的破坏和磨耗层级配的损坏,而使用振荡,颗粒被很好地混杂,并提供承载力强的牢固的路面。
  2.4.4新记载的证实
  依据Atacan说,Hamm HD 090V压路机被选择胜利地使用到土耳其Enka的类似项目上,“我已经被HD 090V工作在类似项目上的良好的表示所震惊,并尽对想要他们在这个项目上工作”。Cuneyt Atacan总结说“压路机的质量和可靠性,以及当地的销售和技术服务职员的杰出支撑已经辅助我们在一个主要的道路建设项目上贡献了一些破记载的生产水平。
  2.5道路改造中压实技术的先锋
  新的HAMM 3307 HT VIO是同类机型中在欧洲{dy}批销售的机器中的一台,在德国具有长久历史的Offenbach-Hundhein的城镇的道路改革中已经施展着主要的作用。6650kg的振动/振荡压路机在一个项目中施工的四台HAMM压路机在碾压底基层时压实密度研讨到了相当的程度。
  德国Otto Jung Bauunternehmung 公司的道路改革和维修专家是率先使用新一代HAMM 3307 HT VIO单钢轮压路机的先锋。这种机器,是同类型中销售到欧洲的新的{dy}批设备中的一台,该装备组合了振动压路机的特色并具有新型振荡/振动系统,该系统是由HAMM公司的工程师开发的,能够在最少的压实遍数下产生高的压实度。
  2.5.1以新代旧
  6650kg重的机器装配有获奖的HAMM公司开发的电子把持发机治理体系,被作为在靠近法兰克福的Offenbach-Hundhein的道路改革合同中的主导机型。服务于可追溯到14世纪的古老城镇的道路,十分狭小且已褴褛不堪多年。因此当地政府将决议加宽途径和在路面之下新展下水管道和通信管线。原有路面要用维特根铣刨机铣深60cm,并安装新的管线设施。Otto Jung断定了新的道路的构造。
  2.5.2能量把持
  设计用0~32石料连续级配的20cm厚的基层由HAMM 3307 HT VIO来碾压,11cm厚的中面层也用HAMM压路机碾压,“我们需要把持压实能量以便辅助我们达到良好的压实水平而不会对新铺的水管和电缆造成损坏,”工地经理Andreas Scheib说明说,“组合了振荡和振动的HAMM压路机给出了完善答案和在恰好碾压2遍后密实度达到了103%(监理)和120MN。
  Scheib对新HAMM压路机的燃油耗费有着雷同的印象,“我们在基层施工阶段的均匀日产量是在600~800m3之间,”他说,“在那期间,我们非常密集地监测燃油耗,并对由Deutz动员机和电子节制动员机治理系统对燃油的经济性贡献有着强烈的印象。
  2.5.3摊展列车
  随着底基层暂告一段落,HAMM 3307 HT VIO被停下,随后的项目完成将由摊铺列车来实行。这包含一台福格勒超级1800型沥青摊铺机和HAMM HD10、HAMM HD12以及HD075K和HD075V双钢轮振荡压路机。
  这些机器一起工作用于铺筑一个持续级配厚度为15cm的中面层和随后的沥青磨耗层,沥青压实阶段的日产量达到了大约1800t。
  “这不是一项富有或高收益的项目,但它恰恰在能量与准确所请求的完善折中方面得到测试。”Andreas Scheib{zh1}说,“HAMM 3307 HT VIO所节制能量的传输是准确的。”
  3、结语
  欧洲是压实理论和技术研讨最为深刻、发展独步{lx1}、产品系列齐全、运用极其普遍的地域,其品德高真个压实机械始终走在了世界压实机械范畴的前沿。其中一个重要的原因是其所具有的:理论的创新来自于实践、实践又领导理论的提高,并在实践中不断xx的理念。
  振荡压实理论和技术及其压路机的奇特长处使得它在国外建筑工程施工中,特殊是在一些特别的压实环境和条件下的运用,逐渐彰显和证实了这一压实理论和压实方式与传统压实机械相比的先进性和优胜性。随着振荡压实理论技术在我国的不断深刻研讨和对振荡压路机的引进、推广和利用,这一新技巧在国内建筑市场将会为愈来愈多的人接收和欢迎。相关的主题文章:
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