Un rodillo de carretera, también conocido como rodillo de suelo, es un tipo de equipo de construcción de carreteras.
Los rodillos de carretera pertenecen a la categoría de equipos de carretera en maquinaria de ingeniería. Se utilizan ampliamente en operaciones de relleno y compactación de proyectos de ingeniería a gran escala como autopistas de alta calidad, ferrocarriles, pistas de aeropuertos, presas y estadios. Pueden compactar suelos arenosos, semiviscosos y cohesivos, suelos estabilizados de base de carretera y capas de pavimento de concreto asfáltico. El rodillo utiliza la gravedad de la máquina misma y es adecuado para diversas operaciones de compactación, lo que hace que la capa enrollada se deforme y compacte permanentemente. Los rodillos se dividen en dos tipos: tipo de rueda de acero y tipo de neumático.
1. Clasificación y alcance de uso de los rodillos
Según el principio de funcionamiento del rodillo, se pueden dividir en tres categorías: rodillos estáticos, rodillos vibratorios y maquinaria de compactación.
- Rodillos estáticos
Los rodillos estáticos son adecuados para diversas operaciones de compactación, causando que la capa enrollada se deforme y compacte. Incluyen varios tipos de rodillos de rueda ligera, rodillos de neumáticos (llamados rodillos de neumáticos), rodillos de patas de oveja (llamados rodillos de patas de oveja), rodillos convexos (llamados rodillos convexos) y varios rodillos de arrastre.
- Rodillos vibratorios
La masa de trabajo de los rodillos vibratorios de una sola rueda es en su mayoría de 10-25t o 30-50t. Con el desarrollo de las carreteras, los rodillos vibratorios de gran tonelaje son ampliamente utilizados.
La masa de trabajo de los rodillos vibrantes de doble rueda incluye principalmente ligera (2-4t), media (5-8t) y pesada (10-14t).
1.1 Alcance de aplicación de los rodillos
- Rodillos de rueda ligera
La presión lineal unitaria de los rodillos de rueda ligera es pequeña y la profundidad de compactación es superficial. Los rodillos de rueda ligera ligeros y medianos son adecuados para compactar terraplenes de suelo general, bases de grava y piedra triturada. Los rodillos de rueda ligera pesados y extra pesados pueden compactar terraplenes rellenos de bloques y capas de estructura de piedra triturada.
- Rodillo de patas de oveja (llamado "rodillo de patas de oveja")
El rodillo de patas de oveja tiene una gran presión unitaria (incluida la fuerza de compresión de la pata de oveja), una profundidad de compactación grande y uniforme, y puede triturar bloques de suelo, por lo que tiene un buen efecto de compactación y alta productividad, y se utiliza ampliamente para el rodillo en capas de suelo cohesivo. Debido a las ventajas mencionadas anteriormente, el rodillo de patas de oveja también puede ajustar la presión unitaria de la pata de oveja aumentando o disminuyendo el contrapeso. A menudo se utiliza para compactar suelo cohesivo impermeable en la construcción de presas de tierra. El rodillo de patas de oveja tiene un efecto de compactación pobre en suelos no cohesivos y arcilla con alto contenido de agua, por lo que no es adecuado para su uso.
- Rodillo de neumáticos
El rodillo de neumáticos tiene buena movilidad y es fácil de transferir. Al compactar, el suelo y el neumático se deforman al mismo tiempo, la presión total actúa durante mucho tiempo, el área de contacto es grande, y tiene un efecto de amasado, y el efecto de compactación es bueno. El rodillo de neumáticos es adecuado para compactar suelos cohesivos y no cohesivos, como arcilla, arcilla arenosa, suelo arenoso, grava, etc.
- Rodillo vibratorio
La presión lineal unitaria del rodillo vibratorio es grande, y la fuerza de vibración tiene un impacto profundo, por lo que la profundidad de compactación es grande y el número de veces de rodadura se reduce en consecuencia. Hay muchos tipos de rodillos vibratorios y se utilizan ampliamente. El rodillo vibratorio de rueda lisa es adecuado para compactar suelos no cohesivos (arena, grava), piedra triturada y piedra en bloque. Este tipo de rodillo también se puede utilizar como una máquina de compactación estática para operaciones de nivelación después de desconectar el vibrador.
Los rodillos vibradores de patas de oveja o de bloque convexo pueden compactar suelos no cohesivos, así como suelos cohesivos con bajo contenido de agua, grava fina y suelo de piedra triturada.
La mayor desventaja del rodillo vibratorio es que su vibración de alta frecuencia puede causar fácilmente fatiga excesiva al operador, afectando su promoción y uso. En la actualidad, los rodillos vibratorios han adoptado una variedad de nuevas estructuras como la reducción de vibraciones de neumáticos, el bastidor articulado y la transmisión hidrostática. El problema de reducción de vibraciones se ha resuelto básicamente. En la construcción de presas de tierra y roca en el país y en el extranjero, se utilizan principalmente rodillos vibratorios de 5-15t para la compactación.
Los rodillos vibradores de patas de oveja o de bloque convexo pueden compactar suelos no arcillosos, así como mezclas de grava viscosas y finas con bajo contenido de agua. El alcance aplicable de los rodillos vibratorios se muestra en la Tabla 4.4.1.
- Maquinaria de compactación
La compactación vibratoria es adecuada para compactar arcilla arenosa no viscosa, grava y piedra triturada; mientras que la compactación por impacto es adecuada para compactar arcilla, arcilla arenosa y suelo gris.
Un rodillo de rueda ligera está equipado con un operador, mientras que un rodillo de patas de oveja remolcado, un rodillo vibratorio remolcado y un rodillo vibratorio están equipados con dos operadores.
2. ¿Qué parámetros de índice de rendimiento se deben considerar al comprar un rodillo?
Los parámetros de índice de rendimiento comunes de los rodillos incluyen frecuencia y amplitud de vibración, carga lineal, peso y empuje, velocidad de desplazamiento y capacidad de escalada. Su ajuste y control razonables tendrán un impacto directo en la eficiencia y calidad de la construcción.
- Frecuencia y amplitud de vibración
La frecuencia de vibración se refiere al número de vibraciones por minuto, y la amplitud se refiere a la amplitud máxima de vibración de la rueda vibradora o la rueda de acero vibradora. La frecuencia y la amplitud de vibración son uno de los principales indicadores de rendimiento del rodillo. Sus funciones son aumentar la fuerza de compactación, mejorar la densidad y estabilidad del suelo, y mejorar la capacidad de carga y durabilidad de la superficie de la carretera. Generalmente, la frecuencia y la amplitud de vibración son inversamente proporcionales, es decir, cuanto mayor es la frecuencia de vibración, menor es la amplitud; cuanto mayor es la amplitud, menor es la frecuencia de vibración. Para lograr un mejor efecto de compactación, es necesario ajustar la frecuencia y la amplitud de vibración según las diferentes secciones de la carretera y las diferentes condiciones del suelo.
- Carga lineal
La carga lineal se refiere a la carga por unidad de longitud de la polea o neumático del rodillo. Determina la capacidad de compactación y la profundidad de compactación del rodillo, y está estrechamente relacionada con la frecuencia y amplitud de vibración. En general, cuanto mayor sea la carga lineal, mayor será la capacidad de compactación, pero también se debe considerar el grado de daño a la superficie de la carretera. Además, durante la construcción se debe considerar y controlar la distribución de la carga lineal para evitar una concentración excesiva que cause daños a la superficie de la carretera y un efecto de compactación deficiente.
- Peso y empuje
El peso y el empuje también son uno de los principales indicadores de rendimiento del rodillo. Afectan directamente el tamaño de la fuerza de compactación y el nivel de eficiencia de construcción. En general, cuanto mayor sea el peso, mayor será el empuje, mayor será la capacidad de compactación y la profundidad de compactación de la superficie de la carretera; por el contrario, cuanto menor sea el peso, menor será el empuje y menor será la eficiencia. Al elegir un rodillo, se debe seleccionar el peso y el empuje apropiados según las necesidades de trabajo reales y las condiciones del sitio.
- Velocidad de desplazamiento y capacidad de escalada
La velocidad de desplazamiento y la capacidad de escalada son otros dos indicadores de rendimiento importantes. La velocidad de desplazamiento tiene un gran impacto en la eficiencia de construcción. Se debe seleccionar la velocidad de desplazamiento adecuada según el sitio de construcción y las necesidades para evitar que sea demasiado rápida o demasiado lenta. La capacidad de escalada es muy importante para situaciones en las que la pendiente de la carretera es grande o se requiere construcción en pendiente. Al elegir un rodillo, preste atención a si su capacidad de escalada cumple con las necesidades.
3. Ventajas de los rodillos
- Alta eficiencia
Los rodillos de carretera pueden lograr un fuerte efecto al reforzar el suelo, con una velocidad de trabajo más rápida y una mayor calidad de refuerzo. En la construcción de cimientos de carreteras, puentes, sitios y otros proyectos, el uso de rodillos tiene un efecto de refuerzo significativo en comparación con otros equipos de refuerzo.
- Amplia área de construcción
El rodillo de carretera es un equipo mecánico móvil que puede utilizarse en diferentes sitios de trabajo y condiciones de terreno, y puede adaptarse a diversos requisitos de construcción de carreteras.
- Operación simple
La operación del rodillo de carretera es relativamente simple en comparación con otras máquinas de construcción. Solo se requiere un entrenamiento básico para operarlo con destreza.
- Ahorro de energía
El diseño del rodillo de carretera le permite tener una alta eficiencia de utilización de energía, lo que puede reducir el consumo de combustible y la carga operativa del motor, reduciendo así el consumo de energía y las emisiones de contaminantes.
4. Procedimientos de operación del rodillo de carretera
- Durante la operación, el rodillo de carretera debe arrancar antes de la vibración, y el motor de combustión interna debe estar a velocidad media primero, y luego se debe modular a alta velocidad.
- Detenga la máquina primero al cambiar de velocidad y al retroceder, y reduzca la velocidad del motor de combustión interna al cambiar de velocidad.
- Está estrictamente prohibido que el rodillo de carretera vibre en suelo sólido.
- Cuando se ruede un terraplén blando, primero se debe rodar 1~2 veces sin vibración, y luego vibrar y rodar.
- La frecuencia de vibración debe mantenerse constante durante el rodado. Para los rodillos vibratorios ajustables, la frecuencia de vibración debe ajustarse antes de la operación, y la frecuencia de vibración no debe ajustarse sin vibración.
- El ajuste del embrague de reversa, el embrague de choque y el freno deben realizarse después de que se desacople el embrague principal.
- Cuando se sube o se baja, no se puede utilizar la marcha rápida. Cuando se realizan giros bruscos, incluido cuando el rodillo vibratorio articulado está rodando en un giro pequeño, está estrictamente prohibido utilizar la marcha rápida.
- El rodillo no debe activar la vibración al conducir a alta velocidad.
- Cuando se detiene, primero se debe detener la vibración, luego se debe colocar el mecanismo de reversa en la posición intermedia, la transmisión se debe colocar en neutral, y finalmente se debe tirar de la palanca del freno de mano y apagar el motor de combustión interna después de ralentizar durante varios minutos.
Limpieza, almacenamiento y transporte del rodillo
- Limpieza del rodillo
Después de cada operación, la suciedad y el polvo deben enjuagarse. En este momento, se debe prestar especial atención a la limpieza del motor diésel, generador, motor de arranque, bomba de inyección, inyector, bomba hidráulica, etc. Limpiar estos lugares con un trapo seco y suave.
Si el rodillo se estaciona durante mucho tiempo, se debe drenar el agua del tanque de agua del motor. Limpie cuidadosamente la suciedad y el polvo de la máquina, limpie la superficie exterior de cada componente y todos los lubricantes con queroseno, y anote el aceite de inmediato.
- Almacenamiento de rodillos
Los rodillos de carretera deben almacenarse en almacenes secos, y está estrictamente prohibido almacenar artículos irrelevantes y gasolina. Cuando se estaciona al aire libre, el suelo debe mantenerse seco. Debe cubrirse con un paño impermeable.
- Transporte de rodillos
Cuando se transportan rodillos a cortas distancias, se pueden seleccionar rodillos de alta velocidad según las condiciones de la carretera. Cuando se transportan rodillos a largas distancias, las máquinas de carretera son adecuadas para el transporte en remolques de plataforma plana. Durante el proceso de suspensión y transporte, se utiliza el dispositivo de bloqueo de seguridad en el fuselaje para bloquear el chasis y evitar que el fuselaje gire relativo entre sí. Al mismo tiempo, se prepara la plataforma plana.
