Zagęszczają na potęgę

Walce drogowe w istocie nadają się do pracy na każdym podłożu.

Wiele oferowanych na rynku maszyn można stosować zarówno na drogach, autostradach, lotniskowych pasach startowych, na asfalcie, jak i na ziemi.Dobry walec powinien łączyć w sobie odpowiednie obciążenia statyczne, siły odśrodkowe oraz amplitudy, tylko połączenie tych cech gwarantuje należyte zagęszczanie.

Użytkownicy walców drogowych poszukują maszyn wytrzymałych i wszechstronnych, potrafiących radzić sobie równie dobrze w każdej fazie pracy, począwszy od walcowania dolnej warstwy nośnej, aż do walcowania końcowego. Doceniana jest możliwie zwarta konstrukcja maszyn, wpływająca na ich odpowiednią manewrowość, czyli ta cecha, która pozwala walcom pracować w ograniczonych przestrzeniach miejskich, w tym często również np. na parkingach czy podwórzach.

Kluczowe czynniki

Łukasz Gawin, menadżer ds. zarządzania produktami, Volvo Maszyny Budowlane Polska (dostawca walców Ammann) wśród kluczowych cech maszyn, o których zawsze zaczyna się rozmowę z klientem, wymienia rodzaj wykonywanej pracy.

– Jeśli mówimy o dużych kontraktach drogowych, gdzie liczy się wydajność i szerokość robocza, naturalne będzie sięgnięcie po ciężkie walce z serii ARP czy ARX o masach powyżej 8 t. Natomiast gdy nasi klienci pracują przy infrastrukturze miejskiej, chodnikach czy ścieżkach rowerowych, polecamy lżejsze modele, które oferują doskonałą manewrowość przy zachowaniu wysokiej jakości zagęszczania – dodaje Ł.Gawin akcentując przy tym olbrzymią wagę parametrów technicznych bezpośrednio związanych z efektywnością. Wspomina o sile zagęszczającej, amplitudzie i częstotliwości wibracji, które muszą być dopasowane do materiału. – Walce Ammann wykorzystują unikatowy system z niezależnymi pompami dla napędu i wibracji, co w połączeniu z odpowiednimi wymiarami bębnów, częstotliwościami i amplitudami pozwala osiągnąć optymalne rezultaty zagęszczania. Właśnie ta kombinacja parametrów decyduje o tym, czy walec poradzi sobie z danym zadaniem – tłumaczy Ł.Gawin. Zwraca też uwagę na komfort pracy operatora, który bezpośrednio przekłada się na wydajność pracy. Zaznacza, że standardem jest przestronna i cicha platforma lub kabina, zapewniająca widoczność 360 st. – Kluczowe udogodnienia obejmują regulowany w poziomie, przesuwany i obracany o 270 st. fotel operatora oraz elektroniczną dźwignię sterowania z inteligentnymi funkcjami. Kontrola maszyny jest scentralizowana w wielofunkcyjnym, dotykowym wyświetlaczu o przekątnej 10 cali – podsumowuje Ł.Gawin.

To, że przy wyborze walca drogowego kluczowe są czynniki, które bezpośrednio wpływają na koszt eksploatacji, niezawodność, wydajność pracy oraz jakość zagęszczenia potwierdza Paweł Taczkowski, specjalista ds. produktu walce, Interhandler. Jako przykład podaje maszynę JCB VM118D, wskazując na elementy stanowiące jego największe atuty. Wymienia: brak AdBlue (jedyny 12-tonowy walec na rynku bez układu SCR, co oznacza niższe koszty użytkowania, mniej awarii, prostszą eksploatację i brak ryzyka przestojów związanych z układem emisji); wysoką efektywność zagęszczania (siła odśrodkowa 256 kN, wzmocniony bęben i automatyczna kontrola drgań – AVC, odpowiadają za szybkie osiąganie wymaganych parametrów i mniejszą liczbę przejazdów), ale również trwałość i odporność konstrukcji (bęben o dużej grubości i pierścieniach wzmacniających zwiększa żywotność maszyny i redukuje koszty napraw). – Ważna jest uniwersalność pracy w różnych warunkach. Cztery tryby trakcji i praca na pochyłościach do 55 proc. pozwalają wykorzystać maszynę na urozmaiconych terenach i w trudnych warunkach. Liczy się komfort operatora i bezpieczeństwo (ergonomiczna kabina z dobrą widocznością, przejrzyste sterowanie i nowoczesny interfejs skracają czas nauki obsługi i poprawiają efektywność pracy), a także zaawansowana technologia i kontrola procesu. System IntelliCompaction dostarcza danych o stopniu zagęszczenia w czasie rzeczywistym, zapewniając powtarzalną jakość i minimalizując ryzyko błędów wykonawczych – mówi P.Taczkowski. Wszystko to, wraz z łatwym dostępem serwisowym, telemetrią LiveLink oraz uproszczoną konstrukcją silnika bez AdBlue skutkuje relatywnie niskimi kosztami całkowitymi (TCO).

Siła technologii

Gawin (Volvo Maszyny Budowlane Polska) podkreśla, że nowoczesny walec drogowy to już nie tylko wytrzymała maszyna mechaniczna, ale przede wszystkim zaawansowane, zintegrowane centrum danych i precyzyjnej kontroli. – Najważniejszą cechą, na którą należy zwrócić uwagę, jest posiadanie inteligentnego systemu zagęszczania. Muszę podkreślić znaczenie takich technologii jak ACEpro – Ammann Intelligent Compaction Expert, której głównym celem jest precyzyjne osiągnięcie żądanego zagęszczenia. Technologia ACE to opatentowane systemy firmy Ammann, oferujące zautomatyzowany pomiar i kontrolę procesu zagęszczania, zarówno dla gruntów, jak i asfaltu. System dostarcza operatorom dokładnych danych w czasie rzeczywistym. Co fundamentalne, inteligentny walec (wyposażony np. w opcjonalny system pomiarów zagęszczenia ACEpro lub ACEforce) musi automatycznie dostosowywać amplitudę oraz częstotliwość wibracji w zależności od aktualnych właściwości podłoża – wyjaśnia Ł.Gawin i dodaje, że technologia ACE znacząco zmniejsza liczbę wymaganych przejazdów walca, co bezpośrednio wpływa na oszczędności czasu i paliwa. Ponadto, zapobiega kosztownym naprawom i przedłuża żywotność zagęszczanego materiału.

Również Bomag od lat konsekwentnie rozwija technologie wspierające efektywność i jakość prac, o czym przypomina Paweł Witaszczyk, dyrektor handlowy Fayat Bomag Polska. Wśród nowoczesnych systemów wymienia: Asphalt Manager, Hybrid, Bomap, Ecomode czy Ecostop. Asphalt Manager 2 pozwala na płynną regulację amplitudy i zapewnia jej automatyczną regulację. Układ elektroniczny mierzy sztywność i dopasowuje amplitudę do nawierzchni i wybranej grubości warstwy. – Dzięki AM 2 każdy operator może zawsze uzyskiwać optymalne i przede wszystkim ekonomiczne wyniki zagęszczania na każdym podłożu. Układ AM 2 jest przy tym łatwy w obsłudze: operator wybiera tylko grubość warstwy, resztą zajmuje się AM 2. Żaden z systemów nie jest tak elastyczny jak AM 2, zmienna amplituda zapewnia zarówno bardzo duży wkład siły, jak i bardzo delikatną pracę. Przy każdym zastosowaniu używana jest odpowiednia siła i w odpowiednim kierunku: na tyle duża, na ile to możliwe, oraz na tyle delikatnie, na ile to konieczne. Zwłaszcza w przypadku materiału trudnego do zagęszczania można w ten sposób uzyskać najszybszy postęp zagęszczania. A w trybie oscylacji AM 2 pozwala na realizację wszystkich delikatnych operacji – tłumaczy P.Witaszczyk zaznaczając przy tym, że w trybie ręcznym operator może obsługiwać walec AM dokładnie tak samo jak walec oscylacyjny. Podobnie jak w przypadku walca oscylacyjnego bęben wywiera jedynie poziome siły ścinające, bez amplitudy pionowej. Operator może jednak również wybrać dowolną inną siłę drgań, innymi słowy AM obejmuje wszystkie scenariusze zastosowań, także samą oscylację. Ale AM potrafi o wiele więcej i jest inteligentny. I ma jeszcze jedną zaletę: łatwość łączenia z dzielonymi bębnami. Z drugiej strony oscylacja nie może być użyta w bębnie dzielonym ze względu na konstrukcję. – W przypadku AM pomiar zagęszczenia za pomocą E-VIB jest już standardowo dołączony. System AM obejmuje cały zakres zastosowań, dlatego operator ma zawsze zapewnione użyteczne informacje. Ze względu na konstrukcję nie można zmierzyć samej oscylacji. Oznacza to, że postępów zagęszczania nie można właściwie rejestrować i dokumentować, przez co występują luki w danych – konkluduje P.Witaszczyk.

AMMANN

Dostawca maszyn Ammann podkreśla, że każdy nowoczesny walec drogowy powinien łączyć siłę mechaniczną z cyfrową inteligencją, gwarantując, że każde zagęszczenie jest optymalne, dokumentowalne i wykonane przy minimalnym koszcie operacyjnym. Przykładem jest ARP 75, walec sztywnoramowy średniej wielkości. Wśród walorów są różne parametry zagęszczania, dwustopniowy system wibracyjny umożliwia dostosowanie do konkretnego terenu budowy. Za płynną prace odpowiada zaawansowany system napędowy, a za ergonomię przestronna i cicha kabina, zapewniająca widoczność 360 st. Kabina ma cztery słupki ROPS bezpośrednio w głównej konstrukcji i w pobliżu drzwi, a nie – jak to często bywa, w narożnikach. Ta nowa lokalizacja ma nie tylko poprawiać widoczność, ale i bezpieczeństwo. Stanowisko operatora ma zintegrowane, scentralizowane elementy sterujące (skonsolidowano je w jeden system) znajdują się blisko operatora i są zawsze łatwo dostępne (ułożone w zasięgu wzroku), niezależnie od pozycji siedzenia. Dostawca zwraca uwagę również na łatwość użytkowania walca (m.in. wydłużone okresy między obsługami serwisowymi; łatwy dostęp do punktów wymagających konserwacji), jak również na zastosowanie w konstrukcji komponentów o wysokiej wytrzymałości.

Producent walców wprowadził również zrównoważone udoskonalenia w swojej ofercie produktów poprzez inicjatywę ECOdrop, która mieści się w ramach eMission. ECOdrop zaczyna się od maksymalizacji wydajności silnika, co pozwala ograniczyć zarówno emisję spalin, jak i koszty paliwa. Obejmuje też rekonfigurację kluczowych układów i podzespołów w celu zminimalizowania zużycia płynów eksploatacyjnych. Skutkuje to niższymi kosztami zarówno zakupu, jak i utylizacji płynów. Dzięki ECOdrop można uzyskać oszczędności w zużyciu paliwa; ale również np. w ilości stosowanego płynu hydraulicznego. ECOdrop wykorzystuje również paliwa alternatywne, w tym hydrorafinowany olej roślinny (HVO), paliwo dopuszczone do stosowania we wszystkich maszynach Ammann spalających olej napędowy.

Do napędu maszyny służy silnik Kubota V3307-CR-T generujący moc maksymalną 74 KM (54 kW), z technologią oczyszczania spalin EGR+DOC+DPF. Walec jest dostępny głównie dla krajów o surowych przepisach dotyczących emisji, spełniając wymagania normy EU Stage V. Producent zwraca uwagę na relatywnie duży zbiornik paliwa, o poj. 180 l, sprawiający że maszyna wymaga tankowania tylko raz na dwie zmiany (maszyny Ammann spalające olej napędowy mogą wykorzystywać HVO, biopaliwo które zmniejsza emisję CO2 nawet o 90 proc.). Walec waży nominalnie 7.375 kg. Standardowa szerokość robocza ARP 75 wynosi 1.500 mm. Aby poprawić wszechstronność maszyny, operator ma do dyspozycji tzw. „tryb kraba”, wydatnie zwiększający szerokość roboczą i umożliwiający zagęszczanie w pobliżu krawężników i przeszkód.

BOMAG

Również Bomag od lat inwestuje w rozwój technologii cyfrowych i automatyzację procesów budowlanych. Mowa m.in. o inteligentnych systemach pomiarowych, rozwiązaniach opartych na danych i zrównoważonych technologiach.

– Dzięki hydraulicznemu napędowi hybrydowemu magazynowana jest energia hamowania, która może być elastycznie oddawana podczas szczytowego obciążenia. Przy tej samej wydajności zużycie paliwa i emisja CO2 spadają nawet o 20-30 proc. Bomag wykorzystuje tę hybrydową technologię w walcu tandemowym BW 174 AP AM – mówi P. Witaszczyk (Fayat Bomag Polska) i dodaje, że hydrauliczny napęd hybrydowy jest przydatny wszędzie tam, gdzie często wymagane jest hamowanie i przyspieszanie. Oznacza to, że energia nie jest tracona przy wyłączaniu napędu wibracyjnego, lecz uwalniana przy tym energia mechaniczna jest przetwarzana przez pompę wielotłoczkową osiową na energię hydrauliczną. Dzięki hydraulicznemu napędowi hybrydowemu walce tandemowe nadają się szczególnie do ciągłego walcowania do przodu i do tyłu. Silnik pracuje tym oszczędniej, im wyższy jest jego stopień sprawności. Ważną rolę odgrywa przy tym jego prędkość obrotowa. Nie powinna być ona wyższa niż wymagana dla danej mocy. EcoMode – inteligentny system sterowania silnika odpowiada za to, aby zawsze pracował w optymalnym zakresie prędkości obrotowej, bez utraty wydajności. Pozwala na obniżenie zużycia paliwa nawet o 30 proc. Jednocześnie niższe prędkości obrotowe zmniejszają zużycie elementów napędu. Nawet na biegu jałowym silnik zużywa znaczne ilości paliwa. EcoStop wyłącza silnik po upływie zdefiniowanego czasu pracy na biegu jałowym, przy uwzględnieniu takich parametrów jak temperatura, poziom naładowania akumulatora itp. Pozwala to uniknąć niepotrzebnego zużycia. Jednocześnie wydłuża się żywotność elementów napędowych maszyny. – Nasze maszyny wyposażone w inteligentny system sterowania silnikiem EcoMode/EcoStop mogą zmniejszyć dzienne zużycie paliwa nawet o 30 proc. – konkluduje nasz rozmówca. BW 174 AP-5 AM Hybrid to 12,5-tonowy walec tandemowy z ławą skrętną. Maszynę napędza silnik Kubota V3307-T. Hydrauliczny napęd hybrydowy jest przydatny wszędzie tam, gdzie często wymagane jest hamowanie i przyspieszanie. Konwencjonalny silnik nie pracuje w optymalnym zakresie podczas rozruchu i wibracji, wspomaga go hydrauliczny napęd hybrydowy.

Hybryda hydrauliczna kompensuje obciążenia szczytowe. Gdy wystąpi takie obciążenie, akumulator ciśnieniowy ulega otwarciu. Wypływający z powrotem olej napędza hydrauliczny silnik pomocniczy (hydrostatyczny agregat tłokowy). Bomag jest jednym z niewielu producentów maszyn budowlanych, którzy udoskonalili ten system i przygotowali go do produkcji seryjnej. Praktyka pokazuje, że w porównaniu do walca z napędem konwencjonalnym, zużycie paliwa i emisja spalin są niższe, np. w BW 174 AP-5 hydrauliczny napęd hybrydowy pozwala zaoszczędzić do 20 proc. kosztów paliwa.

CAT

Tandemowy walec wibracyjny Caterpillar CB4.0 to wszechstronna maszyna, mogąca pracować jako jedyny walec wibracyjny przy realizacji małych projektów lub jako walec wspomagający inne, wydajniejsze maszyny na dużych budowach.

Masa maszyny wynosi 3,5 t, a bębny mają 800-milimetrową szerokość. Relatywnie duża amplituda i szeroki bęben sprawiają, że model sprawdza się np. w wykonywaniu poboczy, małych parkingów, poszerzaniu dróg i w innych podobnych pracach. Napęd stanowi silnik Cat C1.7T o mocy 36 kW (48 KM). W układzie zagęszczania zastosowano: składane zgarniarki; włączanie wibracji (w bębnie przednim, tylnym lub obu), a także ciśnieniowy układ natrysku wody z potrójną filtracją i trybem testowym. W układzie zagęszczania są składane zgarniarki, włączanie wibracji – w bębnie przednim, tylnym lub obu, jak również ciśnieniowy układ natrysku wody z potrójną filtracją i trybem testowym.

Na bezpieczeństwo eksploatacji wpływa m.in. pomarańczowy pas bezpieczeństwa o szerokości 75 mm odpowiadający za należytą widoczność na terenie budowy. Fotel operatora posiada czujnik obecności zapobiegający niezamierzonemu uruchomieniu maszyny, gdy operator nie siedzi na fotelu.

Łatwość serwisowania CB4.0 wynika m.in. z dość niewielkich wymagań konserwacyjnych. Maszyna współpracuje z aplikacją diagnostyczną Cat ET, a jej układ wibracyjny wymaga przeglądu co 3 lata lub 3 tys. godzin pracy. Okres między wymianami oleju wynoszący 500 motogodzin umożliwia skrócenie czasu konserwacji i obniżenie kosztów eksploatacji. Zastosowano, ułatwiające obsługę przełączniki kołyskowe oraz zespół wskaźników Cat ze wskaźnikiem zbiornika wody, jak również regulowany natrysk wody sprawiający, że wodę trzeba uzupełniać rzadziej. Opcjonalny przesuwny fotel operatora i dwie dźwignie układu napędowego mają chronić operatora przed zmęczeniem i zapewnić lepszą widoczność walcowanej nawierzchni. Konsola ma wskaźnik zbiornika wody, wyłącznik awaryjny i schowek podręczny. Do dyspozycji jest gniazdo zasilające 12 V, jak również zabezpieczenie przed wandalizmem (zamykane: pokrywa silnika, korek wlewu paliwa i pokrywa elementów sterujących). Dostawca zwraca uwagę również, na antypoślizgowe stopnie i platformę, podwyższające bezpieczeństwo operatora. Opcjonalne stosuje się obrotowe pomarańczowe światło ostrzegawcze.

JCB

– Rynek maszyn do zagęszczania gruntu od lat rozwija się w kierunku większej wydajności, niższych kosztów eksploatacji i bardziej zaawansowanych systemów kontroli pracy – podkreślają w firmie Interhandler (dostawca maszyn JCB). Jako przykład podają maszynę JCB VM118D, 12-tonowy walec, jedyny w swojej klasie wagowej wyposażony w silnik nie wymagający stosowania AdBlue. Ta unikatowa cecha przyciąga uwagę przedsiębiorstw drogowych oraz firm wynajmujących sprzęt, dla których prosta i niezawodna eksploatacja jest kluczowa.

Sercem maszyny jest silnik generujący moc na poziomie 55 kW (75 KM) spełniający wymagania normy Stage V, lecz pozbawiony układu SCR i tym samym zbiornika oraz systemu wtrysku AdBlue. W praktyce oznacza to nie tylko mniejsze koszty związane z zakupem płynu, lecz przede wszystkim redukcję typowych awarii związanych z układami oczyszczania spalin. Dla wielu użytkowników oznacza to mniej przestojów, mniej obsługi serwisowej i dłuższą, nieprzerwaną pracę na budowie.

JCB VM118D to konstrukcja zaprojektowana do intensywnej pracy w najtrudniejszych warunkach. Bęben o wzmocnionej budowie (28 mm + pierścienie wzmacniające) oraz siła odśrodkowa sięgająca 256 kN mają gwarantować szybkie osiąganie wymaganych parametrów zagęszczenia. Maszyna oferuje cztery tryby trakcji oraz zdolność pracy na pochyłościach do 55 proc., co zwiększa jej uniwersalność na zróżnicowanych terenach. Nowoczesne systemy, takie jak automatyczna kontrola drgań AVC oraz IntelliCompaction monitorujący parametry zagęszczenia w czasie rzeczywistym, pozwalają operatorowi na precyzyjną pracę i wykluczają ryzyko prze- lub niedogęszczenia gruntu. To z kolei przekłada się na jakość realizacji i ograniczenie kosztów rekultywacji.

Walec wyposażono w przestronną kabinę ROPS/FOPS, wygodne sterowanie i ergonomiczne warunki pracy. Dostawca zapewnia, że „przejrzysty interfejs i 7-calowy ekran sprawiają, że obsługa maszyny jest intuicyjna nawet dla mniej doświadczonych operatorów”. Zdalne zarządzanie flotą umożliwia system JCB LiveLink. Pozwala on monitorować kluczowe parametry pracy, planować przeglądy i optymalizować wykorzystanie maszyn na placu budowy. To funkcja o rosnącym znaczeniu, szczególnie dla firm dysponujących większą liczbą walców i maszyn drogowych.

T&M nr 11/2025

Tekst: Michał Jurczak