Asfaltarea tunelului rutier situat sub strada Kriegsstrasse din orașul german Karlsruhe a trebuit să respecte reguli foarte stricte menite să reducă gradul de emisii poluante în aer: constructorul trebuia să folosească utilaje cu filtre de particule diesel speciale, iar asfaltul trebuia să fie turnat la o temperatură redusă. Prin utilizarea finisoarelor Vögele și cilindrilor de compactat Hamm, firma care a câștigat contractul a reușit să îndeplinească cerințele stricte de poluare, reușind în același timp o așternere a asfaltului eficientă și de înaltă calitate.
Procesul de reorganizare completă a centrului Karlsruhe din jurul zonei Kriegsstrasse se desfășoară încă din 2019. Astfel, o șosea de suprafață destinată unui trafic intens a fost transformată într-un spațiu generos pentru pietoni, pe aici urmând să treacă și o linie de tramvai amenajată cu iarbă, o alee mărginită de copaci și o pistă de biciclete. În același timp, traficul auto și o linie de metrou au fost redirecționate printr-un tunel rutier lung de 1,6 km.
Pentru turnarea asfaltului în cele două tuneluri de legătură, cu lățimi de 5,30 m și respectiv 6,80 m, firma constructoare a acordat o mare importanță măsurilor de protejare ale echipei de lucru. Astfel, numai utilajele de compactare și finisoarele echipate cu filtre de particule diesel au fost permise să lucreze în tunel. În plus, a fost necesară utilizarea asfaltului la temperatură scăzută, temperatura acestuia de turnare fiind cu aproximativ 30 °C mai mică decât cea a asfaltului fierbinte, astfel ca vaporii, emisiile de noxe și temperatura la care este expusă echipa de turnare să fie drastic reduse. Mai mult, experții în domeniu consideră că asfaltul turnat la temperatură redusă prezintă o rezistență deosebit de mare la deformare. Acesta este deja un criteriu important pentru drumurile aglomerate precum tunelul rutier Karlsruhe.
Plan de intervenție pentru asfaltare și compactare rapidă
Pentru compactarea stratului de asfalt chiar și la temperatură joasă, a fost necesară utilizarea unor aditivi speciali. Cu toate acestea, chiar dacă permite lucrul la temperatură scăzută, sub o anumită valoare critică, asfaltul se întărește rapid, astfel încât amestecul bituminos a trebuit să fie turnat și compactat cât mai repede și mai ușor posibil.
Pentru a putea lucra rapid, firma de construcții a folosit două finisoare Vögele de tip SUPER 1800-3i și trei cilindrii compactori Hamm: unul combinat DV + 90i VT-S, un cilindru tandem DV + 70i VV-S și unul compact HD 14i VO.
Pentru o turnare rapidă, sunt necesare finisoare eficiente și puternice
Pentru a lăsa cilindrilor cât mai mult timp posibil pentru compactare, toate etapele legate de construcția drumului trebuiau să decurgă perfect: pe lângă transportul optim al asfaltului, trebuia asigurată o turnare continuă eficientă. Finisorul SUPER 1800-3i a reușit în aceste condiții să-și demonstreze avantajele: datorită unui transport și a unei turnări eficiente și atente a materialului, a reușit un randament de asfaltare ridicat, așternând asfaltul la o temperatură mai scăzută, cu o calitate ridicată. Acest lucru se datorează în principal mecanismului de distribuție al amestecului bituminos cu șnec încălzit, patentat de către Vögele. Acesta se află exact în locul în care asfaltul este preluat de șnecul mecanismului de distribuție și este apoi repartizat pe lățime. Întrucât întreaga suprafață a tablei este încălzită uniform la finisoarele Vögele, asfaltul nu aderă la aceasta, nici măcar cel utilizat la temperaturi scăzute. Încălzitorul electric al tablei asigură, de asemenea, că celelalte componente care intră în contact cu asfaltul, precum plăcile laterale și sistemul de compactare, sunt încălzite constant. Acest aspect tehnic asigură o structură uniformă a suprafeței de asfalt, reducând în același timp posibilitatea de murdărire a componentelor mașinii.
Economie de timp datorită unei precompactări puternice și a funcțiilor automate
O turnare curată și precisă a asfaltului este importantă, dar și precompactarea acestuia este, de asemenea, decisivă: pentru tunelul rutier Karlsruhe s-au folosit plăcile extensibile AB 500 și AB 600, ambele echipate cu grupuri proprii de compactare cu vibrare. Ca urmare, finisoarele au reușit să realizeze o precompactare puternică, care a redus numărul de treceri necesare pentru compactoarele utilizate ulterior.
Sistemul de control ErgoPlus 3 a crescut, de asemenea, randamentul și calitatea așternerii: deoarece asfaltul la temperatură scăzută este mai vâscos decât asfaltul fierbinte și acest lucru are repercusiuni asupra limitelor de compactare, funcțiile automate „AutoSet Plus” au fost deosebit de utile. Funcția „Memorarea programelor de turnare” a permis astfel operatorului finisorului să salveze în memoria computerului parametrii de așternere utilizați cu succes și să-i reutilizeze a doua zi, sau la următoarea fază de lucru, printr-o simplă apăsare a unui buton.
Compactarea finală
În plus față de problemele aduse de turnarea la temperatură redusă de către finisoare, sa dovedit că în acest caz compactarea finală cu ajutorul diferitelor tipuri de cilindri a fost mai complicată decât turnarea asfaltului, deoarece intervalul de timp disponibil pentru obținerea compactării finale este semnificativ mai mic decât în cazul asfaltului la temperatură ridicată. Datorită acestei ferestre de timp reduse, cilindrii de compactat au trebuit să lucreze foarte aproape de finisoare, în benzi scurte și uniforme.
În acest fel, aceștia au reușit să furnizeze o mare cantitate de energie de compactare în timpul foarte scurt disponibil. Asfaltul cu temperatură mai scăzută a putut fi de asemenea compactat dinamic în mod uniform pe întreaga șosea cu ajutorul tuturor tipurilor de cilindri. Flota de utilaje de compactare a inclus cilindri tandem și micști, care au necesitat utilizarea fustelor termice, pentru a preveni răcirea rapidă a anvelopelor.
Turnarea asfaltului în tuneluri a avut loc în două etape. Pentru prima etapă, foarte scurtă ca și timp, a fost adaptat procesul de așternere și schemele de compactare pentru ca asfaltul livrat la temperatură joasă să fie rapid pus în operă. Betonul bituminos la temperatură joasă poate fi prelucrat o perioadă relativ lungă de timp, dar la un moment dat devine brusc rigid. De fapt, această creștere bruscă a rigidității sale complică operațiunile de compactare și reprezintă una dintre principalele diferențe comparativ cu turnarea asfaltului fierbinte normal. Astfel, compactarea într-un interval de timp corect devine esențială pentru a obține o suprafață de rulare de înaltă calitate.
Ideal pentru rulourile compactoarele mixte
Pentru compactarea stratului de bază și a bitumului de legătură dintre straturi, proiectul a prevăzut utilizarea unor compactoare de greutate medie pentru prima trecere. Astfel, a fost aleasă soluția cu un compactor mixt Hamm tip DV + 90i VT-S de aproximativ 9 t. Acesta a compactat mai întâi pietrișul, care este inițial sensibil la forfecare, cu anvelopele sale, realizându-se astfel o bună etanșare a suprafeței acestuia. Cilindrul compactor are rolul în acest caz de a asigura ulterior planeitatea necesar.
În timpul compactării stratului de bază, a celor de legătură, și a suprafeței de rulare, acestea sunt sensibile la deplasarea laterală, iar anvelopele au calitatea de al compacta fără a provoca rupturi de suprafață. Din acest motiv compactorul cu anvelope trebuie să aibă o putere de tracțiune ridicată. Aceasta este exact ceea ce face sistemul de control al tracțiunii al compactorilor Hamm în orice situație. În plus, suspensia cu corijarea inteligentă a nivelului de compactare verifică repartizarea uniformă a maselor.
Muncă de echipă pentru sistemele de compactare tandem
Compactarea finală a fost realizată de un cilindru compactor tandem HD 14i VO (4,5 t) și unul cu tandem pivotant DV + 70i-VV-S, acestea lucrând împreună. Datorită timpului scurt de aplicare, energia de compactare a trebuit să fie aplicată rapid. Atunci când se toarnă suprafața de rulare din bitum, zonele de legătură dintre două treceri trebuie rapid compactate, de îndată ce asfaltul are suficientă rezistență la deformare. Acest lucru nu a fost necesar în interiorul tunelelor, deoarece compactarea a avut loc între canale de evacuare deja existente.
