Walec ogumiony – zastosowanie, budowa i kluczowe parametry

W świecie budownictwa drogowego i robót ziemnych, walce ogumione stanowią niezastąpione narzędzie, które dzięki swojej unikalnej konstrukcji i właściwościom pozwala na osiągnięcie doskonałych rezultatów w zagęszczaniu różnorodnych nawierzchni. Te specjalistyczne maszyny, choć często pozostają w cieniu popularniejszych walców stalowych, oferują szereg zalet, które w określonych warunkach czynią je niezastąpionymi. Przyjrzyjmy się bliżej tym wszechstronnym maszynom, ich budowie, zastosowaniom oraz kluczowym parametrom decydującym o ich efektywności.

Czym jest walec ogumiony i jak działa?

Walec ogumiony, nazywany również walcem pneumatycznym, to specjalistyczna maszyna budowlana zaprojektowana do zagęszczania różnych rodzajów nawierzchni. W przeciwieństwie do tradycyjnych walców wyposażonych w stalowe bębny, walce ogumione posiadają masywne koła z oponami pneumatycznymi, które są ustawione naprzemiennie na obu osiach. Takie rozmieszczenie kół zapewnia, że ich ślady zachodzą na siebie, co gwarantuje równomierne pokrycie całego opracowywanego obszaru.

Podstawowa zasada działania walca ogumionego opiera się na wykorzystaniu ciężaru maszyny oraz elastyczności opon do wywierania nacisku na zagęszczaną powierzchnię. Walce te wykorzystują zarówno metody statyczne, jak i wibracyjne czy oscylacyjne do efektywnego zagęszczania podłoża oraz wygładzania warstw nawierzchni.

Konstrukcja walców ogumionych obejmuje zazwyczaj dwie osie, przy czym na przedniej osi może znajdować się od trzech do pięciu kół, co determinuje szerokość pasa, jaki maszyna może obsługiwać podczas jednego przejazdu. Koła na obu osiach są rozmieszczone w taki sposób, aby ich ślady zachodziły na siebie, co zapewnia dokładne pokrywanie całego obszaru roboczego.

Budowa walca ogumionego – kluczowe elementy

Walec ogumiony to złożona maszyna składająca się z wielu precyzyjnie zaprojektowanych elementów, które wspólnie zapewniają jej wysoką skuteczność w różnorodnych zastosowaniach. Przyjrzyjmy się najważniejszym komponentom:

System kół i opon

Sercem walca ogumionego jest system kół wyposażonych w specjalne opony pneumatyczne. W zależności od modelu, maszyna może posiadać różną liczbę kół na przedniej osi (najczęściej od 3 do 5), co wpływa na szerokość roboczą urządzenia.

Na rynku dostępne są różne rodzaje opon do walców ogumionych, które oferują odmienne właściwości i rozkład ciśnienia:

Opony standardowe (diagonalne) – charakteryzują się nierównomiernym rozkładem ciśnienia, a ziarna materiału mogą przemieszczać się poziomo podczas pracy
Opony radialne – zapewniają bardziej równomierny rozkład ciśnienia, co przekłada się na lepsze efekty zagęszczania
Opony o szerokiej podstawie – przeznaczone specjalnie do zamykania powierzchni i wałowania wygładzającego warstw asfaltowych

System balastowania

Jednym z kluczowych elementów walca ogumionego jest system balastowania, który umożliwia regulację masy maszyny w zależności od konkretnych wymagań pracy. Walce ogumione są wyposażone w systemy balastowania za pomocą obciążników stalowych, wody lub materiałów sypkich.

Obciążniki mogą być wykonane z różnych materiałów:

Betonowe
Metalowe
Żeliwne

Alternatywnie, niektóre modele posiadają specjalne pojemniki, które można wypełnić wodą lub materiałami sypkimi, takimi jak piasek.

System pneumatyczny

Nowoczesne walce ogumione są wyposażone w zaawansowane systemy pneumatyczne, które umożliwiają zdalną regulację ciśnienia w oponach. Dzięki temu operator może precyzyjnie kontrolować powierzchnię kontaktu opony z podłożem, co przekłada się na efektywność zagęszczania i możliwość dostosowania maszyny do różnych warunków pracy.

W starszych modelach regulacja ciśnienia w oponach musiała być wykonywana manualnie, jednak współczesne walce są wyposażone w zautomatyzowane systemy (np. Air-on-the-Run), które pozwalają operatorowi na zmniejszanie lub zwiększanie obciążenia statycznego bez konieczności opuszczania kabiny.

Kabina operatora i systemy sterowania

Nowoczesne walce ogumione są wyposażone w ergonomiczne kabiny operatora z zaawansowanymi systemami sterowania, które często są wspomagane komputerowo. Przykładem takiego rozwiązania jest system HAMMTRONIC stosowany w walcach marki HAMM, który monitoruje i kontroluje wszystkie kluczowe funkcje maszyny, wpływając na zwiększenie bezpieczeństwa oraz zmniejszenie kosztów eksploatacji.

Kluczowe parametry walców ogumionych

Efektywność walca ogumionego w dużej mierze zależy od jego parametrów technicznych. Znajomość tych parametrów jest niezbędna przy wyborze odpowiedniej maszyny do konkretnego zadania.

Masa eksploatacyjna i obciążenie na koło

Masa eksploatacyjna walca ogumionego to jeden z najważniejszych parametrów, który wpływa na jego zdolność do zagęszczania materiału. W zależności od modelu i zastosowanego balastu, masa eksploatacyjna walców ogumionych może wahać się od 8 do 28 ton.

Obciążenie na koło jest kluczowym parametrem decydującym o efektywności i zakresie zastosowań walca ogumionego. Wartość tego parametru przesądza o grubości warstwy, jaka może być zagęszczana – większa wartość obciążenia na koło pozwala na pracę z grubszymi warstwami materiału.

Ciśnienie w oponach

Ciśnienie w oponach to kolejny istotny parametr, który wpływa na skuteczność zagęszczania. Nowoczesne walce ogumione umożliwiają regulację ciśnienia w oponach, co pozwala na dostosowanie maszyny do konkretnych warunków pracy. Dzięki możliwości zdalnej regulacji ciśnienia, operator może decydować o tym, jaka powierzchnia koła ma kontakt z gruntem, co przekłada się na grubość zagęszczanej warstwy.

Szerokość robocza

Szerokość robocza walca ogumionego zależy głównie od liczby i rozmieszczenia kół na osiach. Przykładowo, popularny model walca ogumionego marki Bomag – BW 28 RH – charakteryzuje się szerokością roboczą wynoszącą 2042 mm.

Prędkość robocza

Prędkość, z jaką walec ogumiony może pracować, to kolejny ważny parametr wpływający na wydajność maszyny. Wyższe prędkości robocze pozwalają na szybsze wykonanie prac, co przekłada się na większą efektywność całego procesu budowlanego. Przykładowo, wspomniany wcześniej model Bomag BW 28 RH osiąga prędkość maksymalną 19 km/h.

Zastosowania walców ogumionych

Walce ogumione, dzięki swojej unikalnej konstrukcji i właściwościom, znajdują zastosowanie w wielu obszarach budownictwa drogowego i robót ziemnych. Przyjrzyjmy się najważniejszym zastosowaniom tych wszechstronnych maszyn.

Zagęszczanie nawierzchni bitumicznych i betonowych

Jednym z głównych zastosowań walców ogumionych jest zagęszczanie nawierzchni z materiałów mineralno-asfaltowych, betonowych oraz cementowych. Walce te są szczególnie skuteczne przy wygładzaniu i zamykaniu warstwy wiążącej i ścieralnej, zarówno w przypadku mas bitumicznych układanych na zimno, jak i na ciepło.

Elastyczność opon pozwala na lepsze dopasowanie się do nierówności podłoża, co przekłada się na bardziej jednolitą i gładką warstwę nawierzchni. Jest to szczególnie istotne przy wykańczaniu nawierzchni drogowych, gdzie równość i gładkość powierzchni mają kluczowe znaczenie dla komfortu jazdy i trwałości drogi.

Roboty ziemne i zagęszczanie gruntu

Walce ogumione są również szeroko stosowane przy robotach ziemnych związanych z zagęszczaniem gruntu podbudów dróg, wiaduktów, wjazdów na mosty czy też terenów pod inwestycje kubaturowe. Maszyny te doskonale sprawdzają się przy zagęszczaniu różnych rodzajów gruntów, w tym:

Żwirów
Pospółek (także gliniastych)
Piasków drobnoziarnistych, średnich i grubych
Glin
Iłów

Naprawa i konserwacja dróg

Walce pneumatyczne są bardzo przydatne przy przeprowadzaniu robót związanych z łataniem bruzd lub dziur. Dzięki elastyczności opon, walce te mogą doskonale dopasować się do nierówności podłoża, co pozwala na dokładniejsze zagęszczenie obszaru roboczego niż w przypadku walców z bębnami stalowymi.

Oś wyposażona w ogumione koła doskonale podąża za wszelkimi odkształceniami, dzięki czemu jest w stanie zanurzyć się w wyboju i znacznie dokładniej zagęścić obszar roboczy niż jakikolwiek bęben metalowy.

Budownictwo drogowe

Walce ogumione są szeroko stosowane w drogownictwie przy budowie wszystkich rodzajów dróg, od utwardzanych gruntowych po betonowe odcinki autostrad. Ich uniwersalność i skuteczność w różnych warunkach sprawiają, że są niezbędnym elementem wyposażenia firm zajmujących się budownictwem drogowym.

Zalety walców ogumionych w porównaniu do walców stalowych

Choć walce stalowe są powszechnie stosowane w budownictwie drogowym, walce ogumione oferują szereg unikalnych zalet, które w określonych warunkach czynią je lepszym wyborem. Przyjrzyjmy się głównym zaletom walców ogumionych.

Elastyczność i dopasowanie do podłoża

Główną zaletą walców ogumionych jest ich elastyczność oraz zdolność do dopasowania się do nierówności podłoża. Dzięki temu mogą one pracować na powierzchniach o zróżnicowanej strukturze, co pozwala na uzyskanie bardziej jednolitej i gładkiej warstwy nawierzchni.

Elastyczność opon pozwala również na lepsze zagęszczanie materiału w trudno dostępnych miejscach, takich jak wyboje czy bruzdy, gdzie walce stalowe mogą mieć trudności z dotarciem do wszystkich obszarów.

Lepsza przyczepność

Opony walców ogumionych zapewniają lepszą przyczepność do podłoża niż bębny stalowe. Jest to szczególnie istotne przy pracy na pochyłościach lub w trudnych warunkach terenowych, gdzie dobra przyczepność jest kluczowa dla bezpieczeństwa i efektywności pracy.

Możliwość regulacji obciążenia

Walce ogumione oferują możliwość elastycznego balansowania, w tym regulacji ciśnienia, co pozwala na łatwiejsze dostosowanie maszyny do bieżących warunków pracy bez zmiany obciążenia. Dzięki temu operator może precyzyjnie kontrolować proces zagęszczania i dostosowywać parametry maszyny do konkretnych wymagań danego zadania.

Mniejsze wibracje

Walec ogumiony jest również mniej szkodliwy dla środowiska, gdyż powoduje mniejsze wibracje niż walec stalowy. Jest to szczególnie istotne przy pracy w obszarach miejskich lub w pobliżu budynków, gdzie nadmierne wibracje mogą powodować uszkodzenia okolicznych struktur.

Techniki wałowania walcami ogumionymi

Efektywne wykorzystanie walca ogumionego wymaga znajomości odpowiednich technik wałowania, które pozwalają na osiągnięcie najlepszych rezultatów przy jednoczesnym uniknięciu problemów, takich jak przywieranie materiału do opon.

Kolejność wałowania

W praktyce budowlanej stosuje się różne podejścia do kolejności wałowania z użyciem walców ogumionych. Niektórzy wykonawcy preferują wykorzystanie walców stalowych jako pierwszych, a następnie walców ogumionych do wykończenia powierzchni. Inne podejście zakłada użycie walca ogumionego jako pierwszego, co może być skuteczne pod warunkiem odpowiedniego przygotowania opon.

Zapobieganie przywieraniu materiału do opon

Jednym z wyzwań związanych z użyciem walców ogumionych jest ryzyko przywierania materiału bitumicznego do opon, szczególnie gdy są one zimne. Aby temu zapobiec, stosuje się różne metody:

Podgrzewanie opon – niektóre modele walców są wyposażone w systemy ogrzewania opon, które zapobiegają przywieraniu materiału
Stosowanie wody – polewanie opon wodą w formie mgiełki może zapobiegać przywieraniu materiału
Odpowiednie przygotowanie opon – przed rozpoczęciem pracy opony powinny być odpowiednio przygotowane, aby zapobiec przywieraniu materiału

Ważne jest, aby nie stosować ropy do polewania opon, gdyż może to prowadzić do uszkodzenia nawierzchni asfaltowej. Ropa może powodować przetłuszczenie masy bitumicznej, co prowadzi do jej rozkładu i utraty właściwości.

Popularne modele walców ogumionych na rynku

Na rynku dostępnych jest wiele modeli walców ogumionych od różnych producentów. Przyjrzyjmy się niektórym z najpopularniejszych modeli i ich charakterystyce.

Bomag BW 28 RH

Bomag BW 28 RH to jeden z najpopularniejszych walców drogowych ogumionych na rynku. Charakteryzuje się masą od 8500 kg, szerokością roboczą 2042 mm i prędkością maksymalną 19 km/h. Model ten wyróżnia się wysokim komfortem pracy, łatwością obsługi i szybko reagującym sterownikiem jazdy.

Walce ogumione HAMM

Niemiecka firma HAMM posiada w swoim katalogu dwa modele walców ogumionych o masie eksploatacyjnej od 8 do 28 t (w zależności od obciążenia dodatkowym balastem). Oba modele wyposażone są w 8 kół – po 4 z przodu oraz tyłu.

Wszystkie walce ogumione HAMM zaopatrzone są w system HAMMTRONIC, który monitoruje i kontroluje wszystkie kluczowe funkcje, wpływając na zwiększenie bezpieczeństwa oraz zmniejszenie kosztów eksploatacji. Posiadają również szereg usprawnień składających się na HAMM Compaction Quality, który mierzy, monitoruje, dokumentuje i kontroluje proces zagęszczania.

Wybór odpowiedniego walca ogumionego – na co zwrócić uwagę?

Wybór odpowiedniego walca ogumionego do konkretnego zadania wymaga uwzględnienia wielu czynników. Oto najważniejsze aspekty, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze maszyny:

Rodzaj prac i materiału

Pierwszym i najważniejszym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze walca ogumionego, jest rodzaj planowanych prac i materiału, który będzie zagęszczany. Różne modele walców ogumionych są optymalizowane pod kątem konkretnych zastosowań, takich jak zagęszczanie nawierzchni bitumicznych, betonowych czy roboty ziemne.

Parametry techniczne

Kluczowe parametry techniczne, które należy uwzględnić przy wyborze walca ogumionego, to:

Masa eksploatacyjna i możliwość balastowania
Liczba i rozmieszczenie kół
Szerokość robocza
Prędkość maksymalna
Możliwość regulacji ciśnienia w oponach
Rodzaj zastosowanych opon

Komfort i bezpieczeństwo operatora

Nowoczesne walce ogumione powinny zapewniać wysoki komfort pracy operatora oraz być wyposażone w zaawansowane systemy bezpieczeństwa. Warto zwrócić uwagę na ergonomię kabiny, widoczność, łatwość obsługi oraz obecność systemów wspomagających, takich jak HAMMTRONIC w przypadku walców marki HAMM.

Koszty eksploatacji

Przy wyborze walca ogumionego warto również uwzględnić koszty eksploatacji, w tym zużycie paliwa, koszty serwisowania oraz trwałość opon. Nowoczesne walce ogumione są projektowane z myślą o minimalizacji kosztów eksploatacji, co przekłada się na ich większą opłacalność w dłuższej perspektywie.