Walce drogowe to niezastąpione maszyny budowlane, wykorzystywane zarówno do robót drogowych, jak i różnego rodzaju prac ziemnych. Służą one do zagęszczania gruntu, co możliwe jest za sprawą nacisku wałów na podłoże podczas jazdy masywnego walca. Dzięki odpowiedniej masie własnej połączonej z nowoczesnymi technologiami wibracyjnymi, walce te oferują bardzo dobre parametry zagęszczania.
Współczesny walec drogowy to bardzo rozbudowane rozwiązanie, które znane jest już właściwie od czasów starożytnych. Przez wieki podstawowa konstrukcja walca oraz zasada jego działania pozostała taka sama. Nasi dawni przodkowie jako walca wykorzystywali m.in. pnie drzew, które ciągnięte były przez konie. Współczesne walce drogowe specyfiką działania przypominają urządzenia wykorzystywane w II połowie XIX w., kiedy to do zagęszczania gruntów używane były maszyny napędzane silnikiem parowym. Walce z silnikami spalinowymi używane są dopiero od początku XX w.
Walec drogowy jest ważnym narzędziem w budowie i utrzymaniu dróg. Aby był skuteczny, powinien posiadać szereg cech. Przede wszystkim musi mieć odpowiednią wielkość i masę, aby można go było łatwo przesuwać po drodze. Powinien również mieć silnik o dużej mocy, który będzie w stanie napędzać walec z odpowiednią siłą. Kolejną ważną cechą jest to, że walec powinien być wyposażony w system hydrauliczny lub pneumatyczny do regulacji ciśnienia na drodze. Dzięki temu można dostosować ciśnienie do rodzaju asfaltu i warunków atmosferycznych.
Podstawowe podziały walców drogowych
Istnieją różne podziały walców drogowych ze względu na kryteria, takie jak między innymi: sposób oddziaływania na podłoże, liczbę osi i bębnów, sprężystość i kształt wałów, konstrukcję ramy czy wreszcie masę. Pod względem konstrukcji najczęściej wykorzystuje się walce dwuosiowe z ramą sztywną lub przegubową. Maszyny zwykle wyposażone są w jeden lub dwa bębny stalowe. Istnieją też walce ogumione, z rzędami kół zamiast jednolitych wałów oraz modele kombinowane (tzw. kombi).
Walce statyczne
Walce statyczne to najpopularniejsze i najbardziej uniwersalne maszyny. Oddziałują na utwardzaną powierzchnię wyłącznie swoją masą i na stosunkowo niewielką głębokość. Są przeważnie wykorzystywane na końcowym etapie prac. Z racji ich wykorzystywania, nie nadają się do innego zastosowania, ale można je spotkać na placach budowy najczęściej. Walce statyczne wykorzystuje się również do dogęszczania górnych warstw nasypów. W takiej sytuacji najlepiej sprawdzą się walce okołkowane i ożebrowane.
Walce wibracyjne
Walce wibracyjne charakteryzują się dodatkowym mechanizmem wibracji, który zwiększa efektywność zagęszczania. Działają one i statycznie, i dynamicznie. Dzięki drganiom o częstotliwości 50 Hz ich oddziaływanie może sięgać nawet 2 m w głąb. Są to maszyny działające dzięki efektowi dynamicznego wspomagania statystycznej, w takiej sytuacji siła nacisku sprawia, że swobodnie opadają obciążniki. Jest to idealny rodzaj sprzętu budowlanego, który doskonale poradzi sobie z trudnym podłożem i dotrze do różnych miejsc. Idealnie sprawdzi się przy budowie dróg, ulic oraz tras rowerowych. Walce wibracyjne to opcja do takich gruntów jak: żwiry, rumosze czy pospółki. Są to maszyny dość lekkie, chociaż trzeba powiedzieć, że rozluźniają górną warstwę gruntu, co sprawia, że później musi się pojawić maszyna jak walec ogumiony z dużym ciśnieniem bądź gładki walec statyczny.
Walce pneumatyczne (ogumione)
Walce pneumatyczne wyposażone są w ogumione koła, dzięki którym nie uszkadzają nawierzchni. Opony zapewniają lepszą przyczepność. Poprzez elastyczne balansowanie, w tym regulację ciśnienia, można łatwiej dostosować maszynę do bieżących warunków pracy bez zmiany obciążenia. Walce drogowe ogumione są szczególnie odpowiednie do zastosowań w trudnym terenie i na glebach spoistych.
Walce kombinowane (kombi)
Walec typu kombi to opcja pośrednia pomiędzy walcami dwubębnowymi a walcami ogumionymi. Jest to połączenie wibracyjnego walca dwubębnowego z gładkim stalowym bębnem z walcem drogowym ogumionym. Walce kombinowane są niezwykle wszechstronne, bo zapewniają jednocześnie dużą siłę zagęszczania oraz bardzo dobrą gęstość i uszczelnione wykończenie. Zapewniają optymalne uszczelnienie oraz równomierne zagęszczenie asfaltu, zwłaszcza w przypadku mieszanek wrażliwych na zacieranie. Dodatkowe, opcjonalne osłony pozwalają zaś utrzymać temperaturę asfaltu przez dłuższy czas.
Charakterystyka walców drogowych Bomag
Niemiecka firma Bomag ma ponad 60 lat doświadczenia w produkowaniu walców drogowych wibracyjnych oraz innego sprzętu do zagęszczania, asfaltu i robót ziemnych. Używane walce Bomag cieszą się bardzo dużym zainteresowaniem klientów. Najwięcej ogłoszeń na platformie Mascus dotyczy modeli wibracyjnych: walców dwubębnowych i walców jednobębnowych. Nie brakuje też jednak innych maszyn, w tym walców drogowych ogumionych oraz typu kombi.
Walce dwubębnowe (tandemowe) Bomag
Walce dwubębnowe, nazywane też walcami tandemowymi, to najczęściej wykorzystywane maszyny do asfaltu. Walce dwubębnowe Bomag są wydajne, ekonomiczne i mogą być stosowane praktycznie do wszystkich nowoczesnych materiałów asfaltowych. Zastosowano w nich też nowoczesne systemy wibracji, które wyjątkowo szybko i delikatnie zapewniają odpowiednią gęstość i wytrzymałość materiału. Gama maszyn jest też bardzo szeroka: od lekkich, kompaktowych walców Bomag do asfaltu, po średniej klasy maszyny oraz cięższe walce tandemowe z przegubowym układem kierowniczym lub z ławą skrętną.
Zestaw BOMAG Shell | angielski
Walce jednobębnowe Bomag
Zgodnie z nazwą, walec jednobębnowy posiada tylko jeden bęben umieszczony na przedniej osi. Na tylnej osi ma z kolei parę zwykłych kół. Wyróżnia go wyjątkowa wszechstronność. W przeciwieństwie do maszyn tandemowych, walec jednobębnowy częściej niż do asfaltu jest wykorzystywany do różnego rodzaju prac ziemnych. Dzięki odpowiedniej masie własnej połączonej z nowoczesnymi technologiami wibracyjnymi, walce jednobębnowe Bomag oferują bardzo dobre parametry zagęszczania, nawet przy materiałach o wysokim kącie tarcia wewnętrznego. Co więcej, walce drogowe wibracyjne z systemem Variocontrol (wibrator kierunkowy) pozwalają dostosować amplitudę automatycznie lub ręcznie.
Maszyny marki Bomag dostępne są z bębnami czterech rodzajów:
- Gładki bęben
- Bęben okołkowany
- Bęben do kruszenia skał
- Bęben o przekroju wieloboku
Walce ogumione Bomag
Walce drogowe ogumione Bomag są szczególnie odpowiednie do zastosowań w trudnym terenie i na glebach spoistych. Walce Bomag ogumione mają dobre osiągi, które pomogą zwiększyć wydajność i produktywność na budowach dróg. Wyróżnia je też wysoki komfort pracy, łatwość obsługi i szybko reagujący sterownik jazdy.
Walce kombinowane Bomag
Walce Bomag typu kombi zapewniają optymalne uszczelnienie oraz równomierne zagęszczenie asfaltu, zwłaszcza w przypadku mieszanek wrażliwych na zacieranie. Dodatkowe, opcjonalne osłony pozwalają zaś utrzymać temperaturę asfaltu przez dłuższy czas. Często ogłaszanym sprzętem w tej kategorii jest model BW 100 AC.
Innowacje i rozwiązania techniczne w walcach drogowych
Producenci walców drogowych stale wprowadzają innowacje, aby zwiększyć wydajność, komfort pracy operatora i bezpieczeństwo eksploatacji maszyn.
Walce Volvo
Producent nowego walca Volvo DD105 podkreśla, że odśrodkowa konstrukcja bębna zmniejsza zużycie energii o 50 proc. podczas uruchamiania układu wibracji. Zastosowano automatyczny układ zwilżający mający zapewniać równomierne pokrycie bębna przy zmiennym przepływie wody (zapobiega przywieraniu materiału i skraca czas przestojów). Do układu należą m.in. pompa główna i zapasowa, listwy zraszające, dysze, system potrójnej filtracji i wycieraki bębna. Łatwy dostęp do zbiornika wody z poziomu gruntu umożliwia szybkie napełnianie, wydłużając pracę walca. Maszynę wyposażono w dwie pompy wody, które pracują na zmianę podczas normalnej eksploatacji. Pozwala to na pracę walca nawet w przypadku awarii jednej z pomp, ponieważ nadal można zapewnić stały przepływ wody na powierzchnię bębna. W Volvo DD105 łatwy i pełny dostęp do silnika oraz podzespołów hydraulicznych zapewnia konstrukcja otwieranej do góry pokrywy. Niezakłócony jest dostęp do codziennie sprawdzanych, znajdujących się przy podłożu, punktów kontrolnych silnika, chłodnicy, akumulatora i filtrów. Umieszczenie silnika w tylnej ramie, jak najdalej od operatora, pozwoliło ograniczyć hałas w kabinie. Bezsłupkowy widok z przodu kabiny sprawia, że między operatorem a placem robót jest mniej tzw. "martwych pól". Walec Volvo DD105 jest walcem dwubębnowym. Napędzany jest zaawansowanym silnikiem zgodnym z rygorystyczną normą emisji spalin Stage IV, z trybem ECO zmniejszającym zużycie paliwa nawet do 30 proc. i automatycznym powrotem do obrotów biegu jałowego. Za utrzymanie odpowiedniej trakcji odpowiada system kontroli ASC. Maszynę wyposażono w CareTrack, nowoczesny system telematyczny opracowany przez Volvo Construction Equipment. Właściciel walca może na bieżąco otrzymywać raporty, alarmy i informacje o stanie paliwa, położeniu maszyny i przepracowanych godzinach.
Walce Atlas
Aby jak najlepiej dopasować maszynę do danego podłoża, w walcach marki Atlas zastosowano napęd z systemem sterowania ciśnieniowego (HA). Bezstopniowa regulacja siły automatycznie powoduje, że pojazd pracuje przy ustawieniu maksymalnie możliwej trakcji na osi i bębnie. System funkcjonuje automatycznie, ingerencja operatora nie jest potrzebna. Takie rozwiązanie sprawdza się np. przy pokonywaniu wzniesień (budowa nasypów i skarp). Sterowanie włącza się zawsze na granicy zsuwania, poprzez silniki hydrauliczne, które w razie potrzeby mogą być przestawione na sterowanie elektryczne. Walce Atlas wyposażono w nie wymagające specjalnej obsługi przeguby wahadłowe. Oś no-spin ma gwarantować stałą blokadę mechanizmu różnicowego, by uzyskać najlepszą trakcję i optymalnie pokonywać wzniesienia. W przypadku jazdy na zakrętach ze zróżnicowaną prędkością obrotową kół blokada zostaje automatycznie zwolniona i aktywowana dopiero wtedy, kiedy koła ponownie pojadą synchronicznie. Specjalne łożyska kabiny ograniczają wibracje, a szczególna forma szyb ma odbijać fale dźwiękowe i ograniczać hałas. Wejście do kabiny znajduje się z obu jej stron. Atlas oferuje walce o masie roboczej 2,4 t do 14 t. Maszyny wyposażono w przeguby wahadłowe, mające gwarantować to, że przód i tył pojazdu jadą jednym śladem i powodują niskie położenie punktu ciężkości. Kąt odchylenia bocznego w tym systemie wynosi 35 st, kąt wahania 12 st. (łatwość manewrowania). Do wyboru są dwie amplitudy. Małą amplitudę stosuje się przy zagęszczaniu cienkich warstw: gliny, piasku, podłoża mieszanego, warstw nośnych gliniastych i żwirowych, powierzchni podłoża.
Walce Ammann
Ammann ma w ofercie m.in. walce przegubowe łamane wyposażane w dzielony bęben z wibracją - każdy z nich sterowany i napędzany indywidualnie. Zastosowano niezależne pompy układu napędowego oraz wibracji (zwiększenie siły zagęszczającej na bębnach). Bębny oferują dwie amplitudy i dwie częstotliwości, a odpowiednio dobrane rozmiary bębnów mają zapobiegać efektom falowania. Wśród nowości jest ARP 95 Tier 4i. To maszyna o 9,5-tonowej masie i szerokości roboczej 1,7-3 m. Do napędu służy ponad 100-konny Diesel marki Deutz. Konstruktorzy walców marki Ammann skupili się zarówno na rozwiązaniach zapewniających wysoką wydajność zagęszczania, jak i tych które spełniają odpowiednie standardy w zakresie bezpieczeństwa operatora. Zastosowanie niezależnych pomp układu napędowego oraz wibracji zapewnia uzyskanie odpowiednich parametrów trakcyjnych oraz siły zagęszczającej na bębnach. Wśród zalet maszyny są też: łatwy dostęp do instalacji spryskiwaczy; przestronna, przeszklona kabina operatora; przejrzyście rozplanowana deska rozdzielcza; obracany i przesuwny fotel operatora; regulowana kierownica; dwie niezależne pompy do trakcji i wibracji. Najnowszy w ofercie, walec ARP 95 Tier 4i dysponuje możliwością zagęszczania gruntu z siłą ponad 28 kg/cm.
Walce Dynapac
W walcach Dynapac pomocnym narzędziem jest analizator zagęszczania DCA-A, który pomaga operatorowi wykonać jednakową liczbę przejazdów na całym terenie i oblicza optymalny schemat wałowania w odniesieniu do temperatury mieszanki. Dzięki danym z komputera pokładowego można odtworzyć proces zagęszczania i dokonać jego pełnej analizy. PaveComp (przeznaczony wyłącznie do współpracy z maszynami Dynapac) jest programem, który pomaga w planowaniu działań na budowie, pokazuje w jaki sposób ma pracować rozkładarka, w jaki sposób mają współpracować wszystkie walce w zestawie. Dystrybutorzy maszyn marki Dynapac zwracają też uwagę na znaczne ułatwienia w obsłudze oferowanych przez siebie walców. Walce posiadają bezobsługowy przegub, który (zamontowany wysoko) ułatwia dostęp do silnika i zbiorników z wodą. W manewrowaniu maszynami oprócz przegubu pomaga skrętny tylny bęben. Dynapac CC2200 jest maszyną o maksymalnej masie operacyjnej wynoszącej 9,0 t. Waga poszczególnych modułów (przedni i tylny) jest identyczna, wynosi 3,95 t. Maszyna porusza się z prędkością w zakresie 0-12 km/h. Do napędu służy 102-konny motor marki Deutz. Bęben ma szerokość 1,5 m, a jego poszycie ma 18 mm grubości. Siła odśrodkowa wibratora bębna przy wysokiej/niskiej amplitudzie wynosi 78/ 67 kN, a amplituda nominalna (zakres wysoki/niski) 0,7/ 0,2 mm.
Walce XCMG Europa
Firma XCMG Europa ma od kilku lat w ofercie walec wibracyjny do podbudowy XS 122 PD, wyposażany standardowo w bęben okołkowany. Przeznaczono go do zagęszczania na średnią i dużą skalę sypkich i półsypkich gruntów. Przednia i tylna część walca połączone są przegubowo. Maszynę wyposażono w napęd hydrauliczny na obie osie. Standardem jest centralny układ smarowania. W najnowszej wersji tej 12,4-tonowej maszyny napęd stanowi sześciocylindrowy silnik Perkinsa o mocy 132 KM (wcześniej stosowano jednostkę marki Cummins). Amplituda wibracji wynosi 0,9 mm (w drugim zakresie 1,8 mm), siła odśrodkowa 260 kN, częstotliwość 30-35 Hz, a siła zagęszczania 190 kN. Maszyna może pokonywać wzniesienia do 55 procent bez wibracji i do 45 proc. z wibracją. XS122PD to walec wibracyjny z bębnem okołkowanym. Maszyna o masie eksploatacyjnej 12,4 t napędzana jest przez silnik Lovol-Perkins, sześciocylindrową jednostkę z systemem bezpośredniego wtrysku paliwa. Turbodiesel osiąga moc maksymalną 132 KM. Prędkość jazdy sięga 12 km/h. Walec wyposażono w napęd hydrauliczny na obie osie. Wyciszona, ogrzewana kabina (ROPS/FOPS), ma klimatyzację i amortyzowany fotel operatora. Zwraca uwagę funkcjonalna deska rozdzielcza. Istnieje możliwość zamontowania układu centralnego smarowania.
Walce JCB Vibromax
JCB Vibromax serii VMT to maszyny mogące służyć zarówno do zagęszczania gruntu, jak i asfaltu, a takie cechy jak łatwość manewrowania oraz kompaktowe wymiary czy dostępność wersji z oponami gumowymi pozwalają zastosować je w wielu warunkach terenowych, np. na podwórzach, drogach dojazdowych, ulicach osiedlowych, parkingach, drogach, autostradach czy lotniskach. Zastosowano bezobsługowy, dożywotnio smarowany punkt centralny. Napęd przenoszony jest hydrostatycznie na bęben i koła. Dla lepszej przyczepności na zboczach zastosowano włączany układ antypoślizgowy (SASS). Wlot powietrza umieszczono w najwyższym punkcie maszyny. Pracę ułatwiają wskaźniki funkcji roboczych i kontroli działania silnika.
Ważność wyboru walca drogowego
Odpowiednie przygotowanie podłoża jest niezwykle ważne w przebiegu wielu prac budowlanych. Szczególnie dobrze widać to na przykładzie prac drogowych, czyli budowie i renowacji wszelkiego rodzaju dróg. Wszelkie niedokładności w przygotowaniu podłoża mogą skutkować przyspieszonym tempem zużywania się nawierzchni i spadkiem bezpieczeństwa prowadzenia. Dlatego tak ważną rolę w budowie dróg odgrywają walce. Typ walca powinien być dokładnie wybrany przez projektanta. Nie mniejsze znaczenie ma niezawodność pracy maszyny, dlatego też zawsze warto zwracać uwagę na walce od renomowanych producentów, które zapewniają bezproblemową pracę w różnych okolicznościach.