Pentru asfaltarea căii de rulare din tunelul rutier care trece pe sub spațiul stradal Kriegsstrasse din orașul german Karlsruhe, trebuiau respectate condiții foarte stricte: pentru a reduce emisiile, compania care efectuează lucrările a trebuit să utilizeze mașini echipate cu un filtru de particule diesel (DPF), iar pentru pavare să folosească mixturi asfaltice aplicate la temperaturi reduse. Cu finisoarele de asfalt VÖGELE și compactoarelor cu tambur HAMM, consorțiul „Tunnel Kriegsstraße” al companiilor Schleith și Züblin a reușit să îndeplinească aceste cerințe așternând amestecul bituminos în mod eficient și, în același timp, la o calitate înaltă.
MAȘINILE DE LA VÖGELE ȘI HAMM ASFALTEAZĂ O CALE DE RULARE CU ASFALT LA TEMPERATURĂ REDUSĂ
Kriegsstrasse este o stradă care formează o arteră principală de trafic ce conectează vestul și estul orașului german Karlsruhe. Este o stradă veche de peste 200 de ani care, de-a lungul timpului și cu precădere în ultimul deceniu, a fost supusă unor lucrări ample de reamenajare. Începând din 2019, centrul orașului Karlsruhe de-a lungul străzii Kriegsstrasse a fost complet reconstruit: acolo unde anterior exista o arteră largă, se va amenaja un bulevard cu o zonă pietonală extinsă, un traseu verde de tramvai, alei străjuite de arbori și piste pentru biciclete. În același timp, pentru subtraversarea rapidă a centrului orașului se construiește o linie de metrou, iar traficul auto de tranzit va fi deviat într-un tunel auto de 1,6 km.
Pentru lucrările de de asfaltare efectuate în cele două tuneluri, cu lățimea de 5,30 și 6,80 metri, KASIG (Karlsruher Schieneninfrastruktur GmbH), compania beneficiară a lucrării, a acordat o atenție deosebită protecției echipei de asfaltare din subteran. Astfel, în interiorul tunelului a fost permisă utilizarea numai a finisoarelor de asfalt și a compresoarelor cu role tandem echipate cu motoare diesel prevăzute cu DPF-uri corespunzătoare. În plus, s-a solicitat utilizarea exclusivă a amestecurilor reci de mixturi asfaltice (având o temperatură de asfaltare cu aproximativ 30° C mai mică decât cea a amestecurilor la cald), impactul vaporilor, emisiilor de gaze și a temperaturile ridicate asupra echipei de asfaltare fiind semnificativ mai mic. Mai mult, experții au considerat că amestecurile de asfalt la temperatură scăzută prezintă o rezistență deosebit de mare la deformare, iar acesta este un criteriu important pentru traficul aglomerate precum cel din tunelul rutier Karlsruhe.
RITM RAPID IMPUS LUCRĂRILOR DE ASFALTARE ȘI COMPACTARE
Un asemenea proces tehnologic de asfaltare aduce și o serie de provocări: în proiectul tunelului rutier Karlsruhe s-au folosit parafine speciale ce au făcut posibilă compactarea asfaltului chiar și la temperaturi reduse. Dar, de îndată ce temperatura unor astfel de amestecuri bituminoase scade sub o temperatură critică, ele devin brusc rigide. Acesta este motivul pentru care lucrările de asfaltare și de compactare trebuie să fie executate cât mai repede posibil și fără întrerupere. Compania de construcții, Martin Paschmann Asphaltbau GmbH, a folosit pentru aceasta două finisoare de asfalt VÖGELE tip SUPER 1800-3i și trei compactoare HAMM: cu role combinate, cu tambur vibrant și pneuri, tip DV + 90i VT-S, cu role tandem cu tamburi vibrante, tip DV + 70i VV-S și un compactor tip HD 14i VO, cu role tandem, cu un tambur vibrant și unul de o scilație.
FINISOARELE DE ASFALT EFICIENTE ȘI PUTERNICE, O NECESITATE
Pentru a asigura compactoarelor cât mai mult timp posibil pentru compactare, întregul proces tehnologic de asfaltare trebuia să fie perfect pus la punct, astfel încât toate mașinile de pe șantier să funcționeze împreună fără probleme: pe lângă transportul impecabil al mixturii asfaltice, lucrările de asfaltare au trebuit să fie continue și eficiente. Aceasta a fost ocazia când finisoarele de asfalt SUPER 1800-3i au reușit să-și demonstreze toate atuurile: un puternic și eficient sistem cu șnec pentru transportul și distribuția mixturii asfaltice, fără a acționa agresiv asupra materialelor, putând realiza rate ridicate de așezare a straturilor și, prin urmare, putând executa și la temperaturi reduse lucrări de asfaltare de înaltă calitate.
În principal, toate acestea se datorează sistemului patentat de VÖGELE: un suport cu șnec încălzit, care este situat exact acolo unde mixtura asfaltică cade pe melcul de distribuție pentru a fi distribuită transversal pe lățimea mașinii. Întrucât întreaga suprafață metalică în contact cu mixtura asfaltică, de pe finisoarele de asfalt VÖGELE, este încălzită uniform, nici un asfalt nu aderă la aceasta, nici măcar cel cu temperatură redusă de turnare. De asemenea, încălzirea electrică a șapei asigură încălzirea în mod constant și a celorlalte componente în contact cu amestecul, cum ar fi plăcile de netezire a șapei și unitățile de compactare. Acest lucru asigură o finisare uniformă a suprafeței turnate de asfalt, reducând în același timp murdărirea componentelor mașinii.
UN GRAD RIDICAT DE PRECOMPACTARE ȘI FUNCȚIILE AUTOMATE ECONOMISESC TIMP
O asfaltare curată și precisă este importantă, dar pre-compactarea este se dovedește decisivă pentru o lucrare de calitate: pentru tunelul rutier Karlsruhe s-au folosit șapele extensibile AB 500 și AB 600, ambele echipate cu unități de compactare vibrante și cu bătător. Ca urmare, finisoarele de asfalt au reușit să realizeze un grad ridicat de precompactare, care a redus ulterior numărul de treceri necesare pentru compactoarele cu tambur. Sistemul de control ErgoPlus 3 a crescut, de asemenea, randamentul și calitatea lucrărilor de asfaltare, în special datorită funcțiilor automate „AutoSet Plus” ce s-au dovedit deosebit de utile, deoarece asfaltul turnat la temperatură redusă este mai vâscos decât asfaltul turnat la temperatură ridicată, iar acest lucru are repercusiuni asupra specificațiilor tamburului de compactare și a calcului numărului de treceri ale compresorului. În plus, utilizarea funcției “Save paving Programs” a permis operatorului finisorului să salveze parametrii de asfaltare odată ce au fost utilizați cu succes și apoi să îi apeleze înapoi la atingerea unui buton a doua zi sau pentru următoarea secțiune a proiectului.
COMPACTAREA FINALĂ, O PROVOCARE
În plus față de problemele întâmpinate în timpul lucrărilor de turnare a asfaltului, acest proiect a demonstrat, de asemenea, că „în comparație cu asfaltarea la cald, este mai greu pentru flota de compactoare să realizeze compactarea finală, deoarece, cu asfaltul turnat la temperatură redusă, fereastra de timp disponibilă pentru realizarea compactării finale este mult mai mică”, explica Sebastian Boldt, maistru la Schleith GmbH. Datorită perioadei reduse de timp disponibilă pentru compactarea finală, compactoarele au trebuit să lucreze foarte aproape de finisorul de asfalt, continuu, realizând compactarea asfaltului în benzi scurte și uniforme. „În acest fel, compactoarele au reușit să furnizeze o mare cantitate de energie de compactare în puținul timp disponibil. Asfaltul cu temperatură mai scăzută poate fi, de asemenea, compactat dinamic în mod uniform, pe întreaga suprafață carosabilă a drumului, folosind vibratorul și manipulatorul ", declara Dr. Axel Mühlhausen, expert în aplicații la HAMM.
Dacă flota de compresoare este formată din compactoare cu role tandem și role combinate (tambur + pneuri), șorțurile termice ajută la prevenirea răcirii prea rapide a pneurilor. Turnarea asfaltului în tunelul rutier s-a făcut în două faze de construcție.
"Pe prima secțiune, care este foarte scurtă, am adaptat procesul de turnare a asfaltului și schema de compactare la capacitatea de compactare a asfaltului", spunea Dipl.- Ing. Christian Riede, cel care a coordonat toate lucrările de asfaltare ca supervizor director de șantier al antreprenorului general Schleith GmbH. „Deși a fost posibilă pentru o perioadă relativ lungă de timp prelucrarea betonului bituminos cu temperatură redusă, acesta a devenit brusc rigid. Această creștere instantanee a rigidității a făcut ca lucrarea de compactare să devină mai dificilă și a constituit una dintre principalele diferențe față de a lucra cu asfaltul fierbinte convențional. Acest lucru a demonstrat încă o dată că este foarte importantă aplicarea intervalului de timp corect pentru a obține o compactare de înaltă calitate.”
APLICAȚIA IDEALĂ PENTRU COMPACTOARELE CU ROLE COMBINATE
Pentru compactarea stratului de bază și a straturilor de legătură din beton asfaltic, compania KASIG, beneficiară a lucrării, a solicitat utilizarea compactoarelor cu greutate medie pentru prima trecere. Ca urmare, s-a optat pentru un compactor cu role combinate HAMM DV + 90i VT-S, cu o masă operațională de aproximativ 9 tone, care a compactat inițial asfaltul, sensibil la forfecare, cu roți din cauciuc. Trecerea roților peste asfaltul proaspăt turnat a creat o structură densă, prin rulare, după care, trecerea tamburului a asigurat planeitatea necesară.
În plus, prin aproprierea compactorului de finisorul de asfalt în diagonală, sub un anumit unghi, formarea de ondulații a putut fi evitată în mod eficient. La compactarea straturilor de legătură, de bază și de rulare realizate din asfalt sensibil la forfecare, pneurile se rostogolesc peste suprafața de asfalt, compactându-l fără a-l îndesa și a-l rupe. Pentru această lucrare, roțile de cauciuc au nevoie de tracțiune ridicată, iar la compresoarele HAMM sistemul integrat de control anti-alunecare garantează această tracțiune ridicată în orice situație. În plus, designul inteligent al suspensiei cu compensare a nivelului, concepută special pentru compresoarele DV+, asigură distribuția uniformă a greutății pe stratul suport.
LUCRUL ÎN ECHIPĂ CU COMPACTOARELE CU ROLE TANDEM
Compactarea finală a fost realizată de un compactor cu role tandem HD 14i VO (4,5 t) și de un compactor cu role tandem DV + 70i-VV-S care au lucrat în echipă, deoarece, perioada optimă de compactare fiind mai scurtă, întreaga energie de compactare a trebuit să fie aplicată rapid. Atunci când se asfaltează o suprafață liberă, în special zonele de margine trebuie comprimate și compactate rapid de îndată ce asfaltul are suficientă rezistență la deformare. Dar acest lucru nu a fost necesar în tunel, deoarece operațiunea de asfaltare a fost efectuată între cele două trotuare, cu bordurile și canalele de drenaj deja instalate.
BILANȚ POZITIV
Odată ce ultima secțiune a tunelului a fost asfaltată, echipele de la Martin Paschmann Asphaltbau GmbH și Schleith GmbH au făcut un bilanț: „Turnarea asfaltului la temperatură redusă s-a dovedit a fi încă nouă pentru mulți dintre noi. Prin urmare, ne lipseau valorile empirice și experiența, în special cele cu privire la comportamentul asfaltului în timpul compactării. Din acest motiv am verificat în mod constant densitatea cu o sondă izotropă. Măsurătorile, precum și studiile de laborator efectuate în ulterior, au confirmat că, folosind finisoarele de asfalt de la VÖGELE și compactoarele de la HAMM, am executat o asfaltare de înaltă calitate, compactată omogen”, spunea Christian Riede.
