就地冷再生机破行业格局需技术突破

就地冷再生机,破行业格局需技术突破

采用传统的施工工艺对公路进行养护,不仅增加了废料外运成本,还会因为处理不当而造成环境污染。而采用废旧沥青路面材料再生技术,不仅可以避免废弃材料堆放对土地的占用和环境的污染,还可以减少对石料、沥青、水泥的需求,降低筑养路成本。就地冷再生作为一种较为成熟的绿色公路维修改造技术,具有简化施工工艺、节约材料、缩短工期和降低成本等多个优势,已经广泛应用于国内多种道路的维修改造中。目前,国内市场上就地冷再生机(以下简称冷再生机)品牌众多,既有国外知名品牌维特根、宝马格、卡特彼勒和特雷克斯,又有国内品牌徐工筑路、山东德工、鞍山森远等。那么这些品牌的冷再生机使用状况如何?它们都有哪些优势和不足?能否与目前的施工工艺完全适应?设备厂商应该如何对其进行改进与提升以适应市场需求?对此我们邀请几位专家对此进行探讨。

垄断格局

沥青路面再生技术如何分类?目前国内市场上有哪些品牌就地冷再生机?各品牌市场分布状況怎样?产品与服务口碑如何?

王在林:沥青路面冷再生技术就是在常温下将旧沥青路面破碎,与新集料、新粘结剂等按一定比例拌和成新的混合料,并重新铺筑于路面的一整套工艺。冷再生技术可分为厂拌冷再生和就地冷再生2种。就地冷再生是通过大型现场再生设备对旧路面进行破碎、添加新粘结剂、拌和、摊铺的施工工艺。

1986年,维特根履带式2000VCR型冷再生机诞生,将经济环保的冷再生技术引入路面养护行业。1998年,维特根将沥青路面就地冷再生工艺引入国内,经过10多年在高速公路、省道干线、农村公路和市政道路的成功应用,目前已经成为各等级公路大中修采用的标准维护方案。

曹军想:沥青路面的就地冷再生工艺,按破碎材料可分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生。仅对沥青材料层进行再生的称为沥青层就地冷再生。对沥青层及部分基层进行再生,或是将沥青层部分或全部移除后对下承层进行再生的称为全深式就地冷再生。按照添加剂的不同,就地冷再生可分为水泥就地冷再生、泡沫沥青就地冷再生、乳化沥青就地冷再生等。

我公司在就地冷再生领域已经有10多年的施工经验,在多个省市都有过项目。据我们对市场上目前保有设备的感受,维特根冷再生产品的保有量处于绝对优势。维特根在沥青路面再生领域有很长的发展史,其再生设备在市场上久经考验并得到客户高度认可,是非常成熟的技术和产品。同时在多年的经验积淀中,根据客户的反馈还不断进行技术革新和产品升级。

冷再生施工对施工工艺要求较高,工艺设计、施工中的设备操作和质量控制都很重要,设备厂商只有提供真正快速且专业的支持,才能赢得用户的口碑。在10多年的设备使用过程中,维特根的服务团队给我们提供了专业的技术支撑和快捷的服务响应。

顾海荣:就地冷再生机是就地冷再生施工的核心设备,在我国使用的就地冷再生机主流机型有维特根公司的WR2500S、卡特彼勒公司的RM500、宝马格公司的MPH600、徐工集团的XLZ250以及山东德工的DGL600等。维特根公司是中国就地冷再生技术的引领者和推动者,其产品以高可靠性、优异的作业质量和多功能性著称,且有成熟的就地冷再生施工工艺和遍及全球的众多成功案例,在中国市场占有率处于绝对领先水平。其他公司的产品也有部分销售,但尚未形成规模。

差距成因

在产品可靠性、系统配置、作酬:能、操控性能、施工效果和应用范围等方面,国产设备与国外知名品牌有拿些差距?

顾海荣:国内就地冷再生机与国外知名品牌的差距主要表现在以下2点:一是整机性能有差距。国产就地冷再生机的电控系统、液压系统元件配套与国外产品在同一技术水平,但控制算法和软件设计水平落后,由此导致机器操作的灵活性和可靠性较差,非工作时间长,作业效率低。

维特根、卡特彼勒等知名公司均有自己独有的转子和刀具设计制造技术,转子铣拌阻力小,刀具磨损速度慢且更换方便。国内一些厂家选用凯南麦特转子和刀具,弥补了自身转子和刀具设计制造能力的不足,同样能够获得较好的作业性能。部分厂家采用的自行设计的转子,由于技术尚不成熟而影响了铣拌均匀性和生产率。

国内一般厂家采用液压缸支撑转子和转子室,通过液压缸伸缩或摆动控制铣拌深度。国外品牌维特根公司就地冷再生机转子升降,通过4个轮胎支腿液压缸的升降控制,转子与就地冷再生机的机身固接在一起,转子室空间可根据铣拌深度自动调整。这种布置形式具有刚度良好,拌合效率、拌合质量较高,相关磨损较小,且因为没有相对运动,沥青、水等输送管路布置简单、可靠。

目前,就地冷再生机的转子驱动以传动效率较高的皮带传动和链条传动为主。维特根就地冷再生机转子传动系统有多达12个速比可供选择,可以满足不同路面的再生需求。宝马格公司的铣刨转子采用液压驱动,转速可以无级调节,与行走速度匹配,能够保证再生料级配的稳定。国产设备的研发大多基于中置式路拌机技术,以国外先进机型为蓝本,在参数上力求与国外保持一致,转子以皮带驱动为主但速比固定不可调整。部分就地冷再生机转子采用液压驱动,但未能实现转子与行走速度合理匹配。

维特根就地冷再生机采用4支腿升降的模式,控制铣拌深度及横坡,方便且精度高。4个支腿升降控制模式与全液压四轮独立驱动液压系统相配合,使得其产品具有更好的附着力,驱动性能出色。相比采用后桥驱动或后桥加前轮驱动的国产就地冷再生机,维特根产品更能充分利用冷再生附着质量,容易发挥最大牵引力,具有更高的驱动效率。

二是工况适应广度不足。国外品牌就地冷再生机型谱较全,适应工况能力更强。以维特根就地冷再生机为例,其铣拌作业宽度范围为2~4.2m,部分机型带有铣刨收料功能(用作铣刨机)和摊铺功能(可对再生料进行摊铺,不需要平地机进行辅助摊铺)。所有型号维特根就地冷再生机如WR250能一机两用,既可以作为冷再生机使用,也可以作为土壤稳定机使用。国产就地冷再生机相对而言,功能和作业宽度均相对单一,带摊铺功能的冷再生机目前尚未出现。

国外就地冷再生机通常设计有更深的铣刨拌和深度和更快的作业速度,具有更高的生产率,能够胜任多种公路及城市道路的施工效率要求。在粘结剂喷洒方面,同产就地冷再生机一般只能喷洒乳化沥青或水泥稀浆。国外就地冷再生机除了能喷洒上述粘结剂外,还可以喷洒性能更好、应用前景更大的泡沫沥青。

曹军想:总体来看,进口品牌无论可靠性、作业效率和人性化方面都具有较大优势,在此仅对我熟悉的维特根产品谈一下感受。维特根冷再生机均产自于德同,品质非常好,而且可靠度非常高,这不仅极大提高了设备在应用过程中的流畅性、连续性和施工效率,同时也可以有效缩短了施工周期,降低了施工成本。

维特根的核心技术之一是强大的切削技术,体现到就地冷再生设备上自然是表现优异的铣刨与拌和,生产效率自然也毋庸置疑。同时设备不断升级,动力性良好,在智能化程度上和操控性能上,都有出众表现。在自动化方面,国产设备应该多学习。

除此之外,国产设备在产品型谱、功能广度、人性化和智能化方面也亟待提升。大多数国产就地冷再生机型谱单一,国外进口知名品牌机型较多,如维特根公司有WR2000XL、WR200、WR250、2200CR和WR4200等多种型号可供选择。还有就是部分国产就地冷再生机的再生功能不全,只能从事粘结剂为水泥、石灰的再生工艺,而不具备粘结剂为乳化沥青和泡沫沥青的再生能力。

在人性化设计方面,国产产品考虑的不是很周到,国外知名品牌在这方面做得较为出色。如WR250配装全视野玻璃窗、诸多可视镜和摄像头,可使驾驶员作业时身心愉悦。该产品配有的智能可视倒车辅助系统,便于时刻监视施工进程。符合人机工程学的机手座椅,可以完全根据操作手的不同体型进行调节,确保机手长时间操控机器的舒适。

适应性破局

就地冷再生工艺有哪些局限性?市场上的冷再生机能否与目前的施工工艺相适应?设备制造厂商应该如何进行改进与提升?

曹军想:目前来看,有3种路况不适合采用就地冷再生工艺:一是对环保要求高的城市道路。对城市道路进行冷再生会引起路面高程变化,由此导致后续相关工艺变得复杂,为此国内外均采用不多。二是弯沉值较大、总体状况较差的路面。三是已经经过多次维护,材料级配不太稳定的路面。这3种状况仅是与环保和设备本身性能有关,其余均是工艺本身局限性造成的。

仅从工况适应性方面来讲,国产品牌设备的粘结剂喷洒不尽如人意。部分国产冷再生机采用人工手动调节水、粘结剂等液体添加量,由此导致喷洒量不易控制,影响施工质量。而进口知名品牌像维特根冷再生机采用微机高精度控制水、粘结剂的添加,施工质量较高。无论国内产品还是国外产品,在铣拌过程中不可避免地会产生一定的浮尘问题。建议各主机厂商在确保粘结剂添加精度的基础上,加大转子系统密封性能研发力度,进一步降低浮尘对周围环境的影响。

顾海荣:根据我国现行的沥青路面再生技术规范,就地冷再生施工速度以4~10m/nin,为宜。从目前国内市场上的就地冷再生机工作参数看,工作速度普遍在40m/min以上。就地冷再生机作业时铣拌功率消耗较大,其实际施工速度远低于推荐工作速度。若按照规范推荐的速度进行施工,将造成就地冷再生机液压系统效率低下,作业稳定性和铣拌均匀性下降。为此建议设备制造厂商应根据规范要求,合理配置就地冷再生机行走液压系统参数,以保证规范推荐工作速度范围内的作业稳定性。

就地冷再生在国内主要用于全厚度再生,再生料也主要用于基层。这虽然解决了旧沥青混合料的再利用问题,但并没有真正实现旧沥青混合料再生和高效利用。铣刨转子转速固定与功率自适应控制下的行走速度无级调节,会在-定程度上破坏再生料级配,造成石料的过度破碎,使再生基层的承载能力降低。因此,设备厂商应从合理匹配发动力动力、铣刨转子转速与行走速度等角度出发,尽可能减少对石料的破碎,从而提高再生基层的承纖力,降低新石料的添加量。

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