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欧盟委员会最近估计,如果将高速公路、二级公路和地方公路都考虑在内,欧洲公路网的总长度略超过 1900 万公里。
目前卡特彼勒铺路部门提供的产品。图片:卡特彼勒令人难以置信的是,还需要更多;泛欧交通网络(简称 TEN-T)要求修建更多道路,作为在欧盟范围内发展更高效的交通基础设施的政策的一部分。
高质量的高速公路需求迫切,欧洲当局的目标是在 2050 年前完成核心路网的建设,因此存在一种紧迫感。
与此同时,欧洲各地老化的道路网络存在重大问题,道路修复的需求正在不断增长。
为了应对新建道路和道路维修的巨大需求,建筑企业正在投资能够高效打造平整、一致路面的设备。
随着材料价格持续上涨和熟练工人减少,建筑企业正在寻找可靠高效的设备,以确保道路项目的最大盈利能力。
这些机器通常需要足够坚固耐用,才能应对高海拔、极端天气和复杂地形等道路施工应用的严苛条件。
他们还必须采用相应的技术,以确保最佳交付效果,并最大限度地减少材料和时间方面的浪费。
卡特彼勒的铺路部门专注于道路建设,拥有种类繁多的设备,从再生机和压路机到摊铺机和冷铣刨机。
土壤压实
Cat CS13 GC 土壤压实机的重量为 12,655 公斤。图片:卡特彼勒由于道路建设的其他阶段必须先完成土壤压实才能进行,因此压实设备的效率和可靠性至关重要。
卡特彼勒拥有14款振动式土壤压实机,工作重量从10,500公斤以下到近19,000公斤不等,涵盖平底式和凸块式两种配置。产品线包括标准型和高性能型,以满足不同的应用和使用需求。
以CS13 GC为例,该机器的性能主要得益于其独特的偏心配重设计,这种设计提高了可靠性并降低了噪音。此外,该机器的自动振动功能也有助于实现均匀压实。
作为一种选择,12,655 公斤的平滑滚筒压实机可以使用羊脚式压实套件,从而可以压实半粘性或粘性土壤。
卡特彼勒公司铺路业务发展经理大卫·法布罗 (David Fabro) 在谈到 Cat GC 振动式土壤压实机系列时说:“操作员的舒适性和易用性是这些机器的主要设计驱动因素。
“它配备了符合 ISO 标准的驾驶室和橡胶地板垫,有助于降低噪音和振动。操作员喜欢其直观的控制布局和舒适度,尤其是可选配空气悬架座椅。”
与大多数 Cat 机器一样,车队管理通过 VisionLink 系统进行优化,提供维护要求、机器小时数、位置、燃油消耗量和空闲时间等数据。
此外,该系统的应用程序编程接口 (API) 使得 VisionLink 能够在混合车队中使用。
道路开垦
RM800是卡特彼勒最大的路面平整机。图片:卡特彼勒在道路修复项目中,当损坏的道路必须稳定下来时,道路修复机将把原有的沥青层粉碎,并将其与基层材料混合。
再生机在粉碎过程中或在单独的混合工序中添加沥青乳液或其他粘合剂。
该工艺可提供均质材料,用于铺设面层,是铺设沥青之前的一个关键步骤。
如果需要进行全深度土地复垦和土壤稳定,则机器需要动力强劲、坚固耐用且高效。
Cat 道路修复机系列包括较小的 RM400 和 RM500 型号,以及较大的 RM600 和 RM800 型号,这两款机型均由强大的 Cat Stage V 发动机提供动力。
操作员的视野是该机器的一项关键特性,此外,机器还具有更强的机动性。
卡特彼勒的产品应用专家 Rolf af Klinteberg 谈到 RM600 和 RM800 时说:“驾驶室采用全左右滑动设计,优化了视线,这意味着切割路径的视野极佳,落地玻璃和右侧的倾斜玻璃可以清晰地看到切割室的前缘。”
“此外,”克林特伯格说,“RM600 和 RM800 还配备了前后摄像头,屏幕上带有可配置的引导线,因此操作员拥有更大的前后视野。”
至关重要的是,随着道路再生机的作业,它必须保持转子处于正确的深度,同时保持机器速度恒定,才能持续提供最佳的混合料质量。
道路再生机的先进电子控制系统允许操作员通过简单地调整前后混合室门,在行驶过程中立即改变物料级配,并通过触摸屏显示器上易于读取的指示器监控调整情况。
铺路
一支道路施工队正在夜间使用 Cat AP500 沥青摊铺机作业。图片:卡特彼勒履带式摊铺机虽然在规模更大、结构更复杂的道路工程中具有优势,但轮式摊铺机则具有出色的机动性,通常是需要频繁移动和搬迁摊铺机的应用场景的理想选择。
如今,城市街道建设既是一个蓬勃发展的行业,也是建筑企业面临的日益严峻的挑战。这些企业必须在保证高质量铺路的同时,兼顾快速完工以维持盈利能力。
卡特彼勒近期在欧洲市场推出了两款摊铺机,主要面向城市道路建设。这两款摊铺机均提供三种底盘类型(轮式、履带式和Mobil-trac系统),并配备了两款重新设计的熨平板:SE47 VT和SE50 VT。
AP400 和 AP500 轮式摊铺机属于小型至中型摊铺机,它们均采用配备 355 毫米直径螺旋输送器的增强型给料系统,确保物料在熨平板上均匀流动。该系统与改进的夯实杆和导流板相结合,无论摊铺宽度是窄是宽,都能保证物料平稳地输送到熨平板。
SE47 VT 的铺路宽度为 2.4 米至 4.7 米,最大可达 6 米;而 SE50 VT 的铺路宽度为 2.55 米至 5 米,AP500 的最大宽度为 6.77 米,AP555 的最大宽度可扩展至 7.64 米。
David Fabro 表示:“这些摊铺机的双车架设计增强了刚性,而对称的延伸件则提供了左右两侧的一致性,从而改善了摊铺面的轮廓。”
卡特彼勒公司铺路业务发展经理大卫·法布罗。图片:卡特彼勒公司“它们易于安装且用途广泛,非常适合高速公路、机场和中型应用。”
这些摊铺机尺寸紧凑、重量相对较轻,便于运输,且在施工现场也具有很高的机动性。AP400 的工作重量为 14,581 公斤,而 AP500 的重量为 15,430 公斤。
两款轮式摊铺机最高行驶速度可达16公里/小时,并可配备前轮辅助装置。AP500还可选装全轮驱动,Fabro公司表示,全轮驱动“在推动重物时非常有利”。两款履带式摊铺机均推荐用于较软的基层材料,钢制履带版本的运输速度为6公里/小时,而配备Mobil-trac系统的版本最高速度可达11公里/小时。
沥青压实
无论采用热拌沥青还是温拌沥青,沥青铺设后都必须立即进行压实,不得延误。为确保消除路面结构中的空隙,必须提高路面密度——通常平均提高10%至15%——以最大限度地延长道路的使用寿命。
“这是道路建设过程中一个至关重要的环节,”罗尔夫·阿夫·克林特贝格强调说,“因为需要在压实度、平整度和速度之间找到合适的平衡点。如果压路机的滚筒太窄,就需要多次碾压才能完全覆盖路面;如果太宽,则可能导致压实密度不均匀,压实层之间出现重叠。”
CB10是卡特彼勒最大的双钢轮振动压路机。图片:卡特彼勒为此,卡特彼勒生产了各种串联振动压路机,重量从1.6吨到16吨以上不等。
该系列中尺寸较大的 CB7、8 和 10 可以配备 ROPS 或全封闭式驾驶室,专为应对中等规模的应用而设计,包括城市街道和高速公路。
这些节能型机器配备了节能模式和自动怠速停机功能,操作简便,带有简单的刻度指示器和直观的触摸屏显示器。
与此同时,车载技术也毫不逊色,包括压实控制和灵活的振动系统。
CB7 的标准压实宽度为 1500 毫米,而更大的 CB8 和 CB10 机器的压实宽度可达 1700 毫米。
这些大型压实机的可选配置包括:驾驶室每个角落安装摄像头,提供 360 度全景俯视视野;以及可完全旋转的座椅,使操作员始终面向行进方向。
卡特彼勒还提供战略性布置的 LED 照明——沿着机器的侧面,以及滚筒表面和边缘,使操作员始终有信心高效地完成工作。
冷刨
PM620冷铣刨机由一台Cat C18发动机提供动力。图片:卡特彼勒现场最早到达的机器之一也可能是道路建设难题的最后一块拼图——冷铣刨。
所有道路都有其有限的使用寿命,到期后可能需要进行修复,通常从铣刨或刨平开始。
根据沥青路面受损程度的不同,通常会使用冷铣刨机,要么去除部分现有路面以帮助恢复光滑的表面,要么去除全部厚度的沥青以及底层材料。
大卫·法布罗表示,选择合适的机器是关键,他说:“冷铣刨机必须足够重,才能提供所需的牵引力和稳定性,以去除所需深度的路面表面。
“我们的大型冷铣床采用集成技术来实现铣削精度,并配备 System K 转子和 Cat 履带设计,具有先进的转向和牵引控制功能。”
卡特彼勒冷刨机中较重型的机型是PM600和PM800系列。这些机器的铣削宽度范围为2010毫米至2505毫米。
PM620 的运行重量超过 33 吨,其 Cat C18 发动机的总功率额定值为 474kW/636 马力。
这些机器动力强劲且重量级,但能够极其精确地切割路面。冷铣刨机配备了自动坡度控制系统,可以精确地铣削至指定的标高、坡度或横坡。
Rolf af Klinteberg,卡特彼勒铺路产品应用专家。图片:卡特彼勒该系列中最大的冷铣刨机是 PM825,重达 37.5 吨,配备 601kW/806HP C18 双涡轮增压发动机,根据标准发动机性能测试,其总功率比 PM620 高出 21%。
这款高产量半车道机器的设计使其能够在一次作业中完成对沥青和混凝土路面的可控全深度清除。
冷刨机是重型机械,设计用于在最严苛的条件下运行。因此,其关键部件必须坚固耐用,且便于维修保养。
Cat 冷刨机的一个显著特点是其 System K 转子,该转子旨在最大限度地减少磨损并最大限度地提高材料流动,其切削模式将材料从外向内移动,以便提取。
转子的刀柄和底座元件采用耐磨高强度合金制成,刀柄上大面积的热处理表面可保护底座,延长其使用寿命。
前路漫漫
卡特彼勒作为全球最大的工程机械制造商的地位,在某种程度上掩盖了其在道路建设行业的强劲表现。
事实上,卡特彼勒公司大约在 40 年前售出了第一台摊铺设备,并从此一直在发展其道路建设部门。
此外,最新款机器还具备卡特彼勒久负盛名的耐用性、高效性和先进技术,以及无与伦比的支持水平。
考虑到这一点,随着欧洲交通网络的不断发展,我们可以预期卡特彼勒的公路部门也将随之不断发展。
本文由 KHL 内容工作室与卡特彼勒的产品专家合作撰写。