企业名片

主营产品:路面设备供应

经营模式:贸易/批发/代理

绿色道路建设与路面机械发展的趋势
来源:澳门大金沙所有网站   发布时间:2019-07-11 17:28:32

绿色道路建设对道路与路面机械发展的推动作用

“绿色道路”是可持续发展道路建设的一个形象化代名词。可持续发展的道路建设是可持续发展理念在道路建设中的运用,它要求贯彻于从立项、设计到施工、养护整个道路建设和生命周期的全过程,而绿色施工与绿色养护则是“绿色道路”的重要组成部分。

绿色施工与绿色养护是指那些更加符合可持续发展理念,减少环境污染、节约资源与能源、废料再生与再利用的施工与养护技术,以及适用于这些技术的材料、工艺和设备(绿色材料、绿色施工与养护工艺、绿色设备)。

绿色材料

在传统的沥青材料中,乳化沥青是最符合绿色材料要求的,但常规的乳化沥青与集料的粘附和裹覆性能很难与热拌沥青相比。因此,改善乳化沥青与集料的粘结性能一直是发展绿色材料的重要方向。近些年来随着表面化学的新进展,出现了一系列新的表面活性剂,例如主动粘附剂、温拌剂、乳化剂等,大大改善了乳化沥青的粘附性、粘聚性、流动性、破乳时间的可控性,使沥青结合料在冷态的条件下能更好地裹覆在集料上。近些年来冷态施工粘结材料发展迅速,出现了溶剂型冷态施工改性沥青、水性环氧沥青、乳化橡胶沥青等新材料。

绿色材料发展的另一个重要方向是废旧材料的再生和再利用,其中最有推广价值的是沥青路面的回收材料和废旧轮胎材料。

绿色施工与养护工艺

在绿色施工与养护工艺方面主要有以下4个方面的技术:冷拌与温拌技术、冷态的表面封层技术、冷态坑槽修补工艺和沥青路面冷再生技术。沥青混合料的温拌技术是从热拌和冷拌的基础上发展出来的。

在各种温拌技术中,泡沫沥青温拌技术是生产成本最低的一种,泡沫沥青本身并不是新技术,但用于沥青混合料还是近些年的事。目前已应用的技术可分为三种:WAM Foam泡沫沥青、直接泡沫沥青、LEA泡沫沥青。泡沫沥青温拌技术的进一步发展在于解决如何延长泡沫生存期的问题。

在20世纪70~80年代,冷态的表面封层技术和冷态坑槽修补工艺随着乳化沥青和改性乳化沥青的出现就已有了广泛应用。近些年来的发展主要体现在高性能乳化沥青、乳化橡胶沥青、高性能补坑料等新材料的发展上。

沥青路面就地冷再生技术是上世纪90年代出现的相对较新的沥青路面再生技术,它可分为全深度就地复拌技术(Full Depth In-Place Reclamation)和就地冷再生技术(Cold In-Place Recycling)两大类,前者用于路基翻修的场合,后者用于沥青面层翻修的场合。

在各种再生技术中,就地冷再生技术在能耗和温室气体排放方面有着独特的优势。全深度就地复拌设备是从路拌设备的基础上发展起来的,就地冷再生设备是从铣刨机的基础上发展起来的,跟随在铣刨机后方对铣刨材料进行破碎、筛分和计量、拌和的设备,形成列车式的机组。

现代高新技术与路面路面机械的信息化、智能化、无人化

沥青路面施工技术的信息化、计算机辅助工程化和远程通讯化

将机器的运转和作业过程与施工管理结合起来,是现代机械化施工技术发展的重要趋势。在沥青路面施工技术的信息化、计算机辅助工程化(CAE)和远程通讯化中,包含着两方面的内容:一是施工机械技术状况的采集、监测﹑报警、故障诊断、养护维修等运转工况的管理和远距离通讯服务;二是机器施工作业参数的采集、处理、施工质量的监控等作业过程的质量管理和远距离通讯服务。

运转工况的信息管理系统和远距离通讯服务在技术上难度相对较小,因而发展也较快。目前欧洲一些路面机械的大品牌,如Wirtgen、Bomag、Dynapac大都有自己的远程服务系统。Dynapac开发的远程监控及机器信息中心,安装在其上的数据采集器通过无线发射装置将数据发送给信息中心,而机器的地理位置则由GPS系统传输到信息中心的接收天线上。

随着卫星定位技术和随车计算机技术的发展和进步,为满足用户(业主)的需求,人们开始尝试进一步将机器的自动控制与施工作业的信息联系起来,使信息技术(IT)在现代的道路施工中扮演愈来愈重要的角色,并随之出现了一些新的技术概念和术语:建筑自动化(Construction Automation)、机械控制与导航(Machine Control and Guidance)、数字化质量保证(Digital Quality Assurance)、工地管理或支持系统(Worksite Managementor Support Systems)等。在随后的发展中,它们被归纳为一个更完整的概念“计算机集成道路施工”(Computer Integrated Road Construction,CIRC)。

CIRC的概念是在欧盟委员会支持的一项英国—欧洲联合基金研究项目“Brite-EuRam Ⅲ”中提出的,这一项目由5个国家的共7个研究单位和大学参与完成,为期3年(1997~1999年)。CIRC被定义为一种正在形成的交叉学科领域,它将传统的道路施工与现代的信息技术、实时定位与机器控制结合在一起,以便自动地记录和捕捉道路的施工过程,并容许在线与道路的设计要求进行比较,其目的是以更加自觉的方式建造出更好的道路来。

按照上述定义,CIRC的研究领域包括了以下4个方面。(1)GPS技术在道路施工中的应用。(2)机器工作参数、技术状况的采集、处理、与正常工况的对比、异常情况的诊断等机器工作状态的管理。(3)施工作业参数的采集、处理、与作业质量要求的对比等作业过程的质量管理。(4)机器工作状况和施工作业过程的远程管理。在上述4个方面的研究方向中,发展相对较快的是GPS技术的应用、运转工况管理系统、对故障分进入21世纪后,CIRC发展了CIRPAV(计算机集成道路摊铺)和CIRCOM(计算机集成道路压实)两个子系统。现在CIRPAV和CIRCOM都已有了概念型的样机,并在某些工地上进行了试验,但还只是初步的、有限的作业质量的过程控制与管理。CIRPAV系统的工作示意图,在图中可看到摊铺机熨平板铺层的高程是由一高程定位系统控制的,它由地面部分和机载部分组成。定位系统采集的铺层高程信息传输至机载的处理单元,经中心站发来的指令实时处理后,一方面对熨平板高程调节系统发出指令,调节熨平板的仰角,另一方面将调节的结果发回中心站。如果采用多台全站仪则可进一步对铺层的线型、纵坡、横坡、高程、平整度进行自动控制。

CIRPAV目前能实现的功能包括:记录摊铺机当前的作业位置;按设计要求控制铺层的线型、纵向高程、横向坡度和平整度;采集和记录已铺表面的线型、纵向高程、横向坡度和平整度。

CIRCOM的定位系统与CIRPAV是类似的,其另一项主要功能是实时检测和处理铺层的压实度。CIRCOM目前能实现的功能包括:记录压路机当前的作业位置;告诉操作手已完成的碾压遍数和正确的碾压速度;按正确的碾压速度与碾压遍数来控制压实过程,防止漏压或过压;采集和记录铺层的压实密度;进行多台压路机的协同控制。

现场作业信息管理系统(SiteInformationSystem,SIS)的发展是机械化施工技术在信息化﹑CAE和通讯化方向上近期可能取得进展的主要目标,作业过程的计算机仿真和辅助工程系统也将是作业管理系统未来发展的一个主要亮点。SIS安装在机器上,通常由一个“办公室”模块和一个“现场”模块组成,它们可分为以下4个子系统。(1)作业执行子系统(WE),用以操纵机器或工作装置。(2)操作管理子系统(AFO)是一个对操作指令进行决策的模块,它可以由操作手,也可不通过操作手来执行。(3)临时贮存子系统(TDS),用来贮存在传送给外部的永久性贮存和管理系统之前的临时数据,它们对施工质量的评估十分重要。(4)数据采集与处理子系统是一个复合的中介系统,它负责从现场获取所需的数据,并按其他子系统的要求对它们进行处理,数据采集与处理子系统还负责根据需要对数据进行可视化处理。

XML 地图 | Sitemap 地图