Wirtgen GmbH
Reinhard-Wirtgen-Strasse 2 · 53578 Windhagen · Germania
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Le figure e i testi non sono vincolanti. Con riserva di modifiche tecniche.
I dati di potenza dipendono dalle condizioni di utilizzo. Nr. 2344596 02-50 IT-04/13 © by Wirtgen GmbH 2013. Printed in Germany
Tecnologia e applicazione
Manuale delle frese a freddo Wirtgen
Manuale delle frese a freddo Wirtgen
Tecnologia e applicazione
Manuale delle frese a freddo Wirtgen
Tecnologia e applicazione
Manuale frese a freddo Wirtgen
Da oltre 50 anni la tecnologia di fresatura è uno
dei settori di competenza centrali della Wirtgen GmbH. Leader sul mercato nel campo delle
frese a freddo, l’azienda ha avuto e continua ad
avere un ruolo determinante nel presentare molte
innovazioni e tecnologie del futuro; oggi offre la
gamma di prodotti più completa del settore.
Con questo manuale vogliamo offrire a tutti gli utilizzatori e alle persone interessate una panoramica completa del mondo delle frese a freddo. Oltre
a una breve descrizione della storia generale delle
frese a freddo e della specifica gamma di prodotti
Wirtgen, presentiamo in particolare i settori di
competenza centrali, le possibilità di applicazione
e le condizioni di impiego, aggiungendo anche
informazioni dettagliate nell’ottica delle esigenze
crescenti del futuro.
Wirtgen GmbH
Reinhard-Wirtgen-Strasse 2
53578 Windhagen
Germania
Responsabile:
Divisione gestione prodotti frese a freddo
Bernd Holl
Telefono: +49 2645 131-0
Fax:
+49 2645 131-392
E-mail: [email protected]
Tutti i dati tecnici descritti nel presente manuale
sono valori empirici, da considerare sempre in
funzione degli esempi di applicazione concreti.
Sono pertanto soggetti a modifiche e in linea di
massima sono da intendere come valori indicativi,
utilizzabili come termini di paragone.
Per ricevere informazioni speciali sull’impiego
delle frese a freddo Wirtgen, contattare un ufficio
vendita o un rappresentante Wirtgen. Wirtgen
declina qualsiasi responsabilità per danni, danni
conseguenti o altre rivendicazioni derivanti dall’uso del presente manuale.
Le figure non sono vincolanti. Con riserva di modifiche tecniche. I dati di produzione dipendono dalle condizioni di utilizzo. La riproduzione,
anche parziale, è vietata. I diritti d’autore e tutti gli altri diritti sono detenuti da Wirtgen GmbH.
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CD-ROM, dischi ottici e la memorizzazione in mass media elettronici quali videotex, internet ecc. senza l’autorizzazione scritta di
Wirtgen GmbH. Si esclude la responsabilità per danni a persone, cose e patrimoni.
1. Edizione 2013
Copyright by Wirtgen GmbH
Sommario
1
2
3
4
5
6
Concetto di base delle frese a freddo
7
1.1
La storia delle frese a freddo
1.2
Funzionamento e impiego previsto
16
8
1.3
Componenti delle frese a freddo moderne
24
1.4
Vantaggi delle frese a freddo moderne
28
Frese a freddo moderne
30
2.1
Tipi di macchine e prestazioni
32
2.2
Panoramica del rapporto peso della macchina/potenza del motore
58
Tecnologia centrale: il taglio
60
3.1
Il processo di taglio
62
3.2
Funzionamento del dente
65
3.3
Sistemi portadenti
73
3.4
Tamburi di fresatura
85
Tecnologia centrale: la livellazione
104
4.1
106
Componenti della livellazione moderna
4.2
Il processo di livellazione
115
4.3
Comandi di livellazione moderni di Wirtgen
118
4.4
Sensori moderni
121
4.5
Consigli di applicazione per diversi processi di livellazione
130
4.6
La qualità della livellazione
140
Tecnologia centrale: il sistema di comando della macchina
145
5.1
146
Il processo di comando nelle frese a freddo
Applicazioni delle frese a freddo
157
6.1
Asportazione per strati di pavimentazioni in conglomerato bituminoso
158
6.2
Fresatura di pavimentazioni in calcestruzzo
162
6.3
Asportazione per strati di altri materiali
164
6.4
Riprofilatura di carreggiate
166
6.5
Profili di fresatura speciali
168
7
8
9
Calcolo della resa
173
7.1
Parametri che incidono sulla produzione
174
7.2
Esempi per il calcolo della produzione
176
Qualità della fresatura
185
8.1
Classificazione delle caratteristiche superficiali
186
8.2
Valutazione della qualità di fresatura
188
Frese a freddo e ambiente
202
9.1
Il riutilizzo del granulato d'asfalto
204
9.2
Emissioni nell'ambiente dovute alle frese a freddo
226
10 Il futuro delle frese a freddo
231
10.1
L’importanza delle strade per l'industria
232
10.2
L'impiego di frese a freddo nel traffico quotidiano
233
11 Bibliografia
235
Glossario/abbreviazioni
239
1
Concetto di base delle frese a freddo
1.1
La storia delle frese a freddo
8
1.1.1
Tecnologia di fresatura efficiente:
dalla fresa a caldo alla fresa a freddo
8
1.1.2
La gamma di macchine Wirtgen, dall’inizio a oggi
12
1.2
Funzionamento e impiego previsto
16
1.2.1
Motivi e misure della manutenzione stradale
16
1.2.2
Asportazione per strati
22
1.2.3
Riprofilatura
23
1.2.4
Profili speciali
23
1.3
Componenti delle frese a freddo moderne
24
1.3.1
Tipi di frese
24
1.3.2
Componenti di un caricatore posteriore
26
1.3.3
Componenti di un caricatore frontale
27
1.4
Vantaggi delle frese a freddo moderne
28
1.4.1
Vantaggi tecnici
28
1.4.2
Vantaggi economici
28
6 // 7
1.1
La storia delle frese a freddo
1.1.1
Tecnologia di fresatura efficiente: dalla fresa a caldo alla fresa a freddo
1965
Anche se la storia della fresa a freddo è ancora
relativamente recente, la fresatura nella costruzione delle strade è un processo noto già dagli
anni Cinquanta. Prima delle moderne frese odierne si usavano le zappatrici, macchine semoventi
o attaccate a un trattore che mescolavano nella
base il bitume appena spruzzato. Dagli anni
Sessanta è stato introdotto il disintegratore di
calcestruzzo per scarificare gli strati. Si faceva
molta fatica per sgombrare il materiale accumulato; un risanamento mirato di un singolo punto
danneggiato tuttavia non era possibile e rendeva
il processo inefficiente.
La problematica si è acuita a causa del costante
aumento del traffico e della conseguente usura
delle strade. Occorreva trovare nuove soluzioni:
1970
1970 Nascita della fresa a caldo: applican-
1979
do alla fresa bruciatori a gas di grandi
dimensioni (fino a 20 t di peso e 16 m di
lunghezza) che riscaldavano l’asfalto era
possibile rimuoverlo con un tamburo di
fresatura. Per la prima volta fu possibile riparare in modo economicamente
conveniente le aree di traffico senza
rinnovare l’intero strato d’asfalto e danneggiare il materiale sottostante. A metà
degli anni Settanta la fresatura a caldo fu
riconosciuta come metodo ufficiale nella
costruzione delle strade, ma gli elevati
costi energetici, l’intensa produzione di
fumo e la bassa profondità di fresatura
costituivano una limitazione.
1981
1982
1975 Le prime frese stradali a “freddo” furono
sviluppate in Europa, partendo dall’idea
di impiegare i denti di carburo metallico
utilizzati nell’estrazione mineraria per la
fresatura delle superfici stradali. In questo
modo riscaldare l’asfalto diventa superfluo.
1979 Primo utilizzo di denti rotanti: i denti
di carburo metallico sono perfetti per
l’asportazione degli strati più duri, anche
con profondità di fresatura maggiori.
1985
1981 Le prime frese a freddo con caricamento
frontale vengono immesse sul mercato.
La rivoluzionaria logica di carico consente
di caricare sul camion il fresato in modo
efficiente.
1985 L’utilizzo di cingoli aumenta la trazione e
l’impiego su superfici a bassa portanza.
1987 Lo sviluppo dell’azionamento meccanico dei tamburi di fresatura aumenta la
produttività giornaliera e garantisce la
trasmissione costante della forza.
8 // 9
1986
1992 Introduzione dei sistemi portadenti inter-
cambiabili. I portadenti usurati possono
essere sostituiti direttamente e velocemente sul cantiere grazie ad un semplice
bullone.
1993 Sistemi di livellazione ad alta precisione
garantiscono profondità di fresatura esatte e superfici di fresatura uniformi.
2001 I sistemi per rulli per fresatura come il
sistema FCS (Flexible Cutter System) facilitano la sostituzione dei rulli per fresatura
con diverse interlinee o larghezze di fresatura e estendono l’utilizzo della macchina.
1990
1992
2005 Gli impianti di aspirazione come il Vacuum
Cutting System migliorano le condizioni di
impiego delle frese a freddo.
2007 Grazie agli innovativi sistemi di comando
delle macchine come WIDRIVE le funzioni
più importanti delle macchine vengono
collegate tra loro e controllate a livello
centralizzato.
2010 Frese di grandi dimensioni di ultimissima
generazione fissano nuovi standard per
quanto riguarda le prestazioni e l’efficienza sotto il profilo dei costi.
1992
2000
2011
10 // 11
1.1.2
La gamma di macchine Wirtgen, dall’inizio a oggi
1000 W
300 C
500 C
500 C/3
500 C/4
1000 C
500 DC
1000 DC
W 500
W 350
W 1000
W 1000 F
W 1000 L
W 600 DC
W 350 E
W 50
W 50 DC
W 35
W 35 DC
W 100 F
W 60
W 100
1994
1993
1991
1992
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1982
1983
1981
1980
1979
1978
1977
Tipo di macchina
1976
Frese piccole
2011
2012
2010
2009
2007
2008
2006
2005
2004
2002
2003
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
Tipo di macchina
1000 W
300 C
500 C
500 C/3
500 C/4
1000 C
500 DC
1000 DC
W 500
W 350
W 1000
W 1000 F
W 1000 L
W 600 DC
W 350 E
W 50
W 50 DC
W 35
W 35 DC
W 100 F
W 60
W 100
12 // 13
1200 C
1300 C
1500 C
1900 C
2100 C
2200 C
2600 C
4200 C
1750 VC
1900 VC
2000 VC
1300 VC
1500 VC
2200 VC
2600 VC
2100 DC
1300 DC
1500 DC
1900 DC
2000 DC
W 1900
W 2000
W 2100
W 2200
W 150
W 200
W 210
W 220
W 250
1994
1993
1991
1992
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1982
1983
1981
1980
1978
1979
1977
Tipo di macchina
1976
Frese grandi
2011
2012
2010
2009
2007
2008
2005
2006
2004
2002
2003
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
Tipo di macchina
1200 C
1300 C
1500 C
1900 C
2100 C
2200 C
2600 C
4200 C
1750 VC
1900 VC
2000 VC
1300 VC
1500 VC
2200 VC
2600 VC
2100 DC
1300 DC
1500 DC
1900 DC
2000 DC
W 1900
W 2000
W 2100
W 2200
W 150
W 200
W 210
W 220
W 250
14 // 15
1.2
Funzionamento e impiego previsto
1.2.1
Motivi e misure della manutenzione stradale
La fresatura a freddo rientra tra le prime misure di
manutenzione stradale. Si distingue tra manutenzione (misure edilizie di piccola entità per la
conservazione sostanziale), riparazione (ordinaria
e straordinaria fino al rifacimento completo per
motivi strutturali. La qualità della superficie fresata determina quella degli strati soprastanti. Inoltre
una buona fresatura si riflette positivamente sui
costi e la tempistica degli interventi successivi.
Una fresatura che rispetta il corretto profilo co-
Planarità
Caratteristica
dello stato
Aspetto
Area della
tessitura
Causa possibile
Disomogeneità della compattazione
Spessore non uniforme dello strato
Planarità
nel profilo
longitudinale
Deformazione
ad onde lunghe di
grandi dimensioni
50 a
500 mm
Insufficiente capacità portante del sottofondo
Fermo della finitrice durante la di stesa
Urto alla finitrice durante lo scarico del materiale
Insufficiente planarità del sottofondo
Deformazione
verticale, localizzata
(portanza)
20 a
100 mm
Cedimento del sottofondo
Danni indotti dal gelo agli strati inferiori
Elevata sollecitazione del traffico
(con elevati sforzi di taglio)
Planarità
nel profilo
trasversale
Deformazione
di trazione (con
rigonfiamenti laterali)
Insufficiente rigidità del manto d’usura
10 a
100 mm
Legante troppo morbido
Percentuale di vuoti insufficiente e compattazione
eccessiva
Carico elevato su superficie fortemente riscaldata
* Per una spiegazione dei termini, vedere l’elenco delle abbreviazioni a pag. 241
Cfr. ZTV BEA-StB, Handbuch und Kommentar, pag. 51 e 169.
stituisce ad es. un criterio importante per posare
manti d’usura di spessore uniforme e per evitare
ritocchi dispendiosi con la stesura successiva di
strati di compensazione d’asfalto.
Procedimento di fresatura idoneo
Intervento di manutenzione idoneo
Eco Cutter
MicroFresatura Fresatura (asportafresatura fine
standard zione
completa)
OB *
•
••
••
Idoneo
AC D *,
SMA *,
MA *,
DSH-V *
••
•
•
DSK *
EAD *
••
••
••
••
••
••
•
RF *
••
Idoneo con riserva
••
Non idoneo
16 // 17
Planarità
Caratteristica
dello stato
Aspetto
Area della
tessitura
Deformazione
verticale
20 a
200 mm
Abrasione/usura
5 a 50 mm
Planarità
nel profilo
trasversale
Causa possibile
Compattazione secondaria del manto d’usura o
degli strati sottostanti
Insufficiente capacità portante degli strati inferiori
Sollecitazione meccanica troppo elevata
Aggregati con ridotta resistenza all’usura
Rugosità
Caratteristica
dello stato
Aspetto
Area della
tessitura
Levigatura degli inerti
0,001 a
2 mm
Causa possibile
Carico elevato di traffico
Insufficiente resistenza alla levigabilità degli
aggregati
Bitume non idoneo
Aderenza
Essudazione del
bitume
0,001 a
5 mm
Segregazione strutturale in fase di stesa
Conglomerato con elevata percentuale di legante
Elevati carichi indotti dal traffico
* Per una spiegazione dei termini, vedere l’elenco delle abbreviazioni a pag. 241
Cfr. ZTV BEA-StB, Handbuch und Kommentar, pag. 51 e 169.
Procedimento di fresatura idoneo
Intervento di manutenzione idoneo
Eco Cutter
MicroFresatura Fresatura (asportastandard zione
fresatura fine
completa)
OB *
••
••
••
•
••
Idoneo
RF *
EAD *
••
Eco Cutter
MicroFresatura Fresatura (asportafresatura fine
standard zione completa)
•
AC D *,
SMA *,
MA *,
DSH-V *
••
Procedimento di fresatura idoneo
••
DSK *
Intervento di manutenzione idoneo
OB *
••
•
Idoneo con riserva
DSK *
AC D *,
SMA *,
MA *,
DSH-V *
RF *
EAD *
••
••
••
••
••
••
••
••
Non idoneo
18 // 19
Mancanza di materiale
Caratteristica
Aspetto
dello stato
Area della
tessitura
Causa possibile
Insufficiente ammorsamento tra gli strati
Capacità portante insufficiente degli strati inferiori
Fessurazioni a Fessurazioni a
ragnatela
ragnatela
Mancanza di compattazione
Fessurazioni da danni indotti dal gelo
Fessurazioni da errata compattazione
Fessurazioni dovute a invecchiamento e degradazione
Rotture
Perdita di malta
Aderenza insufficiente tra bitume e aggregato
Fini / filler non idonei
Aderenza insufficiente tra bitume e aggregato
Rotture
Distacco degli
aggregati / di pietrisco
Forte sollecitazione di taglio della superficie
Compattazione insufficiente
Aggregato sensibile alla degradazione
Fessura di richiamo
Fessure
trasversali
Fessura trasversale
Fessura da fatica
Fessura in prossimità di giunti
Rappezzature Rappezzature
Misure di manutenzione (rotture / buche, giunti
aperti)
Rotture (in città)
* Per una spiegazione dei termini, vedere l’elenco delle abbreviazioni a pag. 241
Cfr. ZTV BEA-StB, Handbuch und Kommentar, pag. 51 e 169.
Procedimento di fresatura idoneo
Intervento di manutenzione idoneo
Sgrossatura
con fresa
MicroFresatura Fresatura
(asportaOB *
standard
fresatura fine
zione completa)
DSK *
AC D *,
SMA *,
MA *,
DSH-V *
RF *
EAD *
•
••
••
••
••
••
••
••
•
••
••
••
••
••
••
••
•
••
••
••
••
••
••
••
•
••
••
••
Idoneo
•
•
••
•
Idoneo con riserva
••
••
••
••
Non idoneo
20 // 21
1.2.2
Asportazione per strati
I sottocarri regolabili in altezza delle frese a freddo consentono di definire profondità di fresatura
esatte in modo da poter asportare con precisione
singoli strati ad es. su autostrade, strade statali,
aeroporti ecc. ottenendo così un piano correttamente livellato.
Rimozione delicata di segnaletiche orizzontali ad
es. in parcheggi, aeroporti o autostrade, senza
danneggiare lo strato sottostante
]Fresatura
]
in galleria per abbassare i piani
]Riparazioni
]
parziali di carreggiate
]Fresatura
]
di allacciamenti per
carreggiate adiacenti
]Fresatura
]
per scoprire componenti stradali
come ad es. tombini o scarichi del l’acqua
1.2.3
Riprofilatura
Si tratta dell’asportazione mirata di singoli strati
per il miglioramento delle caratteristiche superficiali.
]Ripristino
]
dell’aderenza e della planarità della carreggiata e di conseguenza
della sicurezza del traffico
]Fresatura
]
fine della superficie prima
dell’applicazione di strati sottili per ottenere
un ammorsamento ottimale con il manto
stradale. A tale scopo vengono impiegati
tamburi di fresatura fine provvisti di un maggior
numero di denti con interlinea fino a 4 mm.
]Riparazione
]
di carreggiate, ma
anche riprofilatura di parcheggi, pavimentazioni di capannoni ecc.
1.2.4
Profili speciali
Utilizzando tamburi di fresatura speciali si possono ottenere speciali profili trasversali.
]Fresatura
]
di profili per canali dell’acqua
]Fresatura
]
di scanalature
]Fresatura
]
di giunti
]Fresatura
]
di pozzetti di alimentazione per l’alloggiamento di cavi,
tubi, condotte e altro ancora
22 // 23
1.3
Componenti delle frese a freddo moderne
1.3.1
Tipi di frese
Piccole frese
Le piccole frese si distinguono per l’elevata mobilità e flessibilità e vengono impiegate per la lavorazione di superfici di piccole dimensioni e per la
fresatura precisa in spazi stretti. Sono per lo più
equipaggiate con ruote. Il tamburo di fresatura è
posizionato nella parte posteriore della macchina.
]Larghezze
]
di fresatura < 130 cm
]Dimensioni
]
compatte e pesi leggeri
]Raggio
]
di fresatura minimo, ideale
per la fresatura intorno a ostacoli,
curve strette, opere accessorie.
Grandi frese
Le grandi frese offrono una potenza di fresatura
elevata e sono ideali per gli interventi su grandi
superfici. Sono normalmente equipaggiate con
cingoli. Il tamburo di fresatura è collocato tra i
sottocarri.
]Larghezze
]
di fresatura > 130 cm
]Potente
]
motorizzazione > 250 kW
]Grazie
]
all’elevata capacità produttiva le opere
possono essere realizzate più velocemente,
così gli intralci al traffico sono ridotti al minimo.
]Il
]caricamento frontale del fresato consente
un trasporto ottimale del materiale e rende
costante il processo di fresatura:
- carico costante del camion grazie al “cambio volante”
- ingresso e uscita dalla corsia del camion
senza difficoltà e in direzione del traffico.
24 // 25
1.3.2
Componenti di un sistema a carico posteriore
Camion a 3 assi
Nastro trasportatore
orientabile e
regolabile in altezza
Postazione di guida
Direzione
di lavoro
Tamburo di
fresatura
Ruota di supporto
orientabile
1.3.3
Componenti di un sistema a carico frontale
Nastro di scarico
orientabile e
regolabile in altezza
Vano motore
Trasferimento
del materiale dal
nastro di raccolta
al nastro di
scarico
Postazione di guida
Caricamento
ottimale grazie alla
velocità variabile del
nastro
Direzione
di lavoro
Vacuum Cutting
System
Tamburo di
fresatura
Sottocarri orientabili
in altezza e sterzabili
Sottocarri orientabili in
altezza e sterzabili
Camion
a 3 assi
Nastro di raccolta
26 // 27
1.4
Vantaggi delle frese a freddo moderne
1.4.1
Vantaggi tecnici
La fresatura a freddo consente la realizzazione di
nuovi profili stradali. L’asportazione per strati delle
carreggiate danneggiate permette così la separazione e il recupero in base ai tipi di materiale.
]Un
] piano di fresatura corretto consente
la stesa rapida e senza problemi di
nuovi strati di pavimentazione.
]I]bordi di fresatura verticali e puliti consentono
collegamenti precisi con gli strati esistenti.
1.4.2
Vantaggi economici
La fresatura a freddo è una tecnica costruttiva
particolarmente rapida ed efficiente.
]I]tempi del cantiere diminuiscono, quindi
si riducono anche i costi di costruzione.
]I]“cantieri mobili” rappresentano un ostacolo minimo per il traffico: la riparazione
interessa esclusivamente l’area di traffico
danneggiata; il traffico scorre accanto.
]Elevata
]
convenienza della fresatura fine: a
seconda del trattamento superficiale la strada
può essere riadibita immediatamente al traffico.
]Conservazione
]
di materiali pregiati: il materiale asportato viene riutilizzato al 100 %,
principalmente riciclato in impianti per la
produzione d’asfalto a caldo o a freddo.
28 // 29
2
Frese a freddo moderne
2.1
Tipi di macchine e prestazioni
32
2.1.1
Piccole frese con larghezza di fresatura fino a 600 mm
32
W 35 DC
W 50 W 50 DC
W 60i 32
33
34
35
2.1.2
Prestazioni a confronto (W 35 DC, W 50, W 50 DC, W 60i)
36
2.1.3
Piccole frese con larghezza di fresatura fino a 1.300 mm
38
W 100 / W 100i W 100 F / W 100 Fi, W 120 F / W 120 Fi, W 130 F / W 130 Fi
38
39
2.1.4
Prestazioni a confronto (W 100 / W 100i, W 100 F / W 100 Fi,
W 120 F / W 120 Fi, W 130 F / W 130 Fi)
40
2.1.5
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 3.800 mm
42
W 1900 W 2000 W 2100 W 2200 42
43
44
45
2.1.6
Prestazioni a confronto (W 1900, W 2000, W 2100, W 2200)
46
2.1.7
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 2.200 mm
48
W 150 / W 150i W 200 / W 200i W 210 / W 210i 48
49
50
2.1.8
Prestazioni a confronto W 150i (1500 mm), W 200i (2000 mm),
W 210i (2000 mm), W 210i (2200 mm)
52
2.1.9
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 3.800 mm
54
W 220 (2200 mm, 2500 mm)
W 250 (2200 mm, 3800 mm)
54
55
2.1.10
Prestazioni a confronto W 220 (2200 mm e 2500 mm),
W 250 (2200 mm e 3800 mm)
56
2.2
Panoramica del rapporto peso
della macchina/potenza del motore
58
30 // 31
2.1
Tipi di macchine e prestazioni
2.1.1
Piccole frese con larghezza di fresatura fino a 600 mm
W 35 DC
]Azionamento
]
meccanico dei tamburi di fresatura per un trasferimento efficiente della potenza
]Ridotti
]
raggi di fresatura, ad es. per
la fresatura intorno a tombini
]Trazione
]
integrale permanente
per una trazione eccellente
]Equipaggiabile
]
a scelta con due nastri
di scarico di diversa lunghezza
]Postazione
]
di guida straordinariamente
ergonomica con condizioni di visibilità
ottimali per un’ottima facilità d’impiego
Dati tecnici
W 35 DC
Larghezza di fresatura
350 mm (opzionale 500 mm)
Profondità di fresatura *
0-110 mm
Peso di esercizio CE
4.450 kg
Produttore e tipo di motore
Deutz AG D 2011 L04W
Potenza massima motore
42,8 kW / 57,4 HP / 58,2 PS a 2.300 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
12,6 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in cantiere 8,4 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
70 l
Serbatoio dell’acqua
275 l
Velocità di fresatura max.
0-25 m / min
Velocità di marcia max.
0-6 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
33 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 50 ]Macchina
]
versatile dall’ottimo
rapporto qualità-prezzo per tutti i
comuni lavori di fresatura fine
]Postazione
]
di guida spaziosa, quadri di comando intuitivi, la migliore visibilità sul bordo fresato
]La
] macchina più manovrabile della sua
categoria, disponibile sia a 3 ruote sia a 4 ruote
]Azionamento
]
meccanico del tamburo di fresatura per un trasferimento
efficiente della potenza
]Grande
]
varietà di rulli di fresatura per tutte le applicazioni
Dati tecnici
W 50 Larghezza di fresatura
500 mm
Profondità di fresatura *
0-160 mm
Peso di esercizio CE
6.750 kg
Produttore e tipo di motore
Deutz AG TD 2011 L04W
Potenza massima motore
59,9 kW / 80,3 HP / 81,5 PS a 2.500 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
18,3 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in da cantiere
8,3 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
165 l
Serbatoio dell’acqua
500 l
Velocità di fresatura max.
0-12,5 m / min
Velocità di marcia max.
0-6 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
82 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
32 // 33
W 50 DC
]Grazie
]
all’elevata efficienza è la fresa
a freddo da 500 mm più venduta nella
categoria con carico posteriore
]Grazie
]
all’enorme manovrabilità a 3 ruote
o 4 ruote è particolarmente idonea
per i piccoli lavori di fresatura
]Nastro
]
di carico disponibile lungo e corto
per le situazioni di carico più svariate
]Efficiente
]
comando della fresa WIDRIVE
e comando di livellamento LEVEL
PRO per costi di esercizio minimi
]Azionamento
]
meccanico dei tamburi di
fresatura e regolatore di potenza elettronico
per una potenza di fresatura elevatissima
Dati tecnici
W 50 DC
Larghezza di fresatura
500 mm
Profondità di fresatura *
0-210 mm
Peso di esercizio CE
7.800 kg
Produttore e tipo di motore
Deutz AG TCD2012 L04 2V AG3
Potenza massima motore
92 kW / 123 HP / 125 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
23,7 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in cantiere 10,6 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
230 l
Serbatoio dell’acqua
600 l
Velocità di fresatura max.
0-27 m / min
Velocità di marcia max.
0-5,3 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
82 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 60i
]Massima
]
potenza di fresatura fino a una
profondità di fresatura di 300 mm nella
categoria a carico posteriore da 600 mm
]Efficiente
]
comando della fresa WIDRIVE
e comando di livellamento LEVEL
PRO per costi di esercizio minimi
]Nastro
]
di carico ampio e lungo per il
caricamento di camion a 3 assi
]Particolarmente
]
indicata per la
fresatura in cantieri ristretti
]Ergonomia
]
perfetta, quadri di comando
chiari, condizioni di visibilità ottime
Dati tecnici
W 60i Larghezza di fresatura
600 mm
Profondità di fresatura *
300 mm
Peso di esercizio CE
13.800 kg
Produttore e tipo di motore
Deutz AG TCD 6.1 L6
Potenza massima motore
160 kW / 215 HP / 218 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
44 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in cantiere 18 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3b / US Tier 4i
Serbatoio del carburante
450 l
Serbatoio dell’acqua
900 l
Velocità di fresatura max.
0-30 m / min (1,8 km / h)
Velocità di marcia max.
0-6 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
115 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
34 // 35
2.1.2
Prestazioni a confronto (W 35 DC, W 50, W 50 DC, W 60i)
Velocità di fresatura media in metri al minuto
Velocità di fresatura in m/min.
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 60i (Larghezza di fresatura 600 mm)
W 50 (Larghezza di fresatura 500 mm)
W 50 DC (Larghezza di fresatura 500 mm)
W 35 DC (Larghezza di fresatura 350 mm)
Produttività media in metri cubi all’ora *
16
Produttività in m3/h
14
12
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
* compresi tempi di fermo della macchina per avvicendamento dei camion, rifornimento gasolio, cambio denti, tempi
di attesa generici ecc.
Usura utensili in pezzi per metro cubo
1,0
Usura utensili (pz./m3)
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 60i (Larghezza di fresatura 600 mm)
W 50 (Larghezza di fresatura 500 mm)
W 50 DC (Larghezza di fresatura 500 mm)
W 35 DC (Larghezza di fresatura 350 mm)
Forza media per dente durante la fresatura in chilonewton
12
Forza per dente in kN
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
Nota: i tracciati qui rappresentati contengono valori medi di riferimento.
A seconda dell’attività di fresatura sono possibili scostamenti relativamente grandi dalla media.
Le indicazioni in metri cubi si riferiscono a volumi di materiale compattato (ad es. asfalto steso).
36 // 37
2.1.3
Frese piccole con larghezza di fresatura fino a 1.300 mm
W 100 / W 100i ]Fresa
]
a freddo molto maneggevole e
ad alto rendimento nella categoria a
carico posteriore da 1.000 mm
]Particolarmente
]
indicata per la
fresatura in cantieri stretti
]Ergonomia
]
perfetta, quadri di comando
chiari, condizioni di visibilità ottime
]Nastro
]
di carico largo e lungo per il
caricamento di camion a 3 assi
]Efficiente
]
comando della fresa WIDRIVE
e comando di livellamento LEVEL
PRO per costi di esercizio minimi
Dati tecnici
W 100 W 100i Larghezza di fresatura
1.000 mm
Profondità di fresatura *
300 mm
Peso di esercizio CE
14.250 kg
14.500 kg
Produttore e tipo di motore
Deutz AG TCD 2012 L06 2V
Deutz AG TCD 6.1 L6
Potenza massima motore
155 kW / 208 HP / 211 PS
a 2.300 min-1
160 kW / 215 HP / 218 PS
a 2.300 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
42 l / h
44 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in
cantiere
17 l / h
18 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
EU Stage 3b / US Tier 4i
Serbatoio del carburante
450 l
480 l
Serbatoio dell’acqua
900 l
Velocità di fresatura max.
0-30 m / min (1,8 km / h)
Velocità di marcia max.
0-6 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
115 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 100 F / W 100 Fi, W 120 F / W 120 Fi, W 130 F / W 130 Fi
]Disponibile
]
in tre larghezze di fresatura
base: 1.000 mm, 1.200 mm e 1.300 mm
]Massima
]
produttività grazie alla potenza del motore eccezionalmente
elevata per questa categoria
]Efficiente
]
comando della fresa WIDRIVE
e comando di livellamento LEVEL
PRO per costi di esercizio minimi
]Disponibile
]
a scelta con ruote o cingoli
]Con
] l’allestimento FCS sono disponibili molte larghezze di fresatura
aggiuntive a partire da 300 mm
Dati tecnici
W 100 F, W 120 F, W 130 F W 100 Fi, W 120 Fi, W 130 Fi
Larghezza di fresatura
Profondità di fresatura *
Peso di esercizio CE
Produttore e tipo di motore
Potenza massima motore
Consumo di carburante a pieno carico
Consumo di carburante nel ciclo misto in
cantiere
Livello di emissioni
Serbatoio del carburante
Serbatoio dell’acqua
Velocità di fresatura max.
Velocità di marcia max.
Capacità teorica del nastro di scarico
1.000 mm (W 100 F)
1.200 mm (W 120 F)
1.300 mm (W 130 F)
0-320 mm
18.400 kg (W 100 F)
19.300 kg (W 120 F)
19.700 kg (W 130 F)
Cummins QSC 8.3
227 kW / 304 HP / 308 PS
a 1.900 min-1
62 l / h
1.000 mm (W 100 Fi)
1.200 mm (W 120 Fi)
1.300 mm (W 130 Fi)
25 l / h
26 l / h
EU Stage 3a / US Tier 3
620 l
1.400 l
0-32 m / min (1,9 km / h)
0-125 m / min (7,5 km / h)
176 m³ / h
EU Stage 3b / US Tier 4i
610 l
1.340 l
18.700 kg (W 100 Fi)
19.600 kg (W 120 Fi)
20.000 kg (W 130 Fi)
Cummins QSL 9
239 kW / 320 HP / 325 PS
a 1.900 min-1
64 l / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
38 // 39
2.1.4
Prestazioni a confronto (W 100 / W 100i, W 100 F / W 100 Fi,
W 120 F / W 120 Fi, W 130 F / W 130 Fi)
Velocità di fresatura media in metri al minuto
Velocità di fresatura in m/min.
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 100 / W 100i (Larghezza di fresatura 1000 mm)
W 120 Fi (Larghezza di fresatura 1200 mm)
W 100 Fi (Larghezza di fresatura 1000 mm)
W 130 Fi (Larghezza di fresatura 1300 mm)
Produttività media in metri cubi all’ora *
35
Produttività in m3/h
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
* compresi tempi di fermo della macchina per avvicendamento dei camion, rifornimento gasolio, cambio denti, tempi
di attesa generici ecc.
Usura utensili in pezzi per metro cubo
0,8
Usura utensili in pz./m3
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 100 / W 100i (Larghezza di fresatura 1000 mm)
W 120 Fi (Larghezza di fresatura 1200 mm)
W 100 Fi (Larghezza di fresatura 1000 mm)
W 130 Fi (Larghezza di fresatura 1300 mm)
Forza media per dente durante la fresatura in chilonewton
12
Forza per dente in kN
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
Nota: i tracciati qui rappresentati contengono valori medi di riferimento.
A seconda dell’attività di fresatura sono possibili scostamenti relativamente grandi dalla media.
Le indicazioni in metri cubi si riferiscono a volumi di materiale compattato (ad es. asfalto steso).
40 // 41
2.1.5
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 3.800 mm
W 1900 ]Fresa
]
a freddo molto compatta e facile
da trasportare nella categoria della
larghezza di fresatura da 2.000 mm
]Efficiente
]
motore diesel 8 cilindri con
potenza massima di 350 kW
]Dimensioni
]
compatte e peso di trasporto
contenuto per flessibilità di lavoro
]Sistema
]
del nastro di carico ideale per lo
sfruttamento ottimale della potenza di fresatura
]Azionamento
]
meccanico del tamburo di
fresatura e regolatore di potenza elettronico
per un’elevata potenza di fresatura
Dati tecnici
W 1900 Larghezza di fresatura
2.000 mm (opzionale 2.200 mm)
Profondità di fresatura *
0-320 mm
Peso di esercizio CE
26.700 kg
Produttore e tipo di motore
Daimler OM 502 LA
Potenza massima motore
350 kW / 469 HP / 476 PS a 1.800 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
84 l / h
Consumo di carburante ciclo misto di da cantiere 38 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
850 l
Serbatoio dell’acqua
1.600 l (+ 1.000 l Serbatoio dell’acqua aggiuntivo)
Velocità di fresatura max.
0-29 m / min (1,8 km / h)
Velocità di marcia max.
0-4,5 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
290 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 2000 ]Fresa
]
a freddo più venduta con enorme rendimento nella categoria con
larghezza di fresatura da 2.000 m
]Motore
]
diesel 6 cilindri altamente produttivo
con potenza massima da 433 kW per lavorare
in modo economicamente vantaggioso
]Particolarmente
]
flessibile grazie al sistema
FCS Light per la sostituzione rapida dei rulli
di fresatura per fresatura fine o ECO Cutter
]Comando
]
SPS della macchina
con funzionalità WIDRIVE
]Azionamento
]
meccanico del tamburo di
fresatura e regolatore di potenza elettronico
per un’elevata potenza di fresatura
Dati tecnici
W 2000 Larghezza di fresatura
2.000 mm (opzionale 2.200 mm)
Profondità di fresatura *
0-320 mm
Peso di esercizio CE
30.000 kg
Produttore e tipo di motore
Caterpillar C 15 ATAAC
Potenza massima motore
433 kW / 581 HP / 589 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
124 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto di cantiere 56 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
1.310 l
Serbatoio dell’acqua
3.430 l
Velocità di fresatura max.
0-84 m / min (0-5 km / h)
Velocità di marcia max.
0-84 m / min (0-5 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
330 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
42 // 43
W 2100 ]Fresa
]
a freddo compatta nella categoria ad alta prestazione con larghezza
di fresatura da 2.200 mm
]Impianto
]
di livellazione LEVEL PRO
integrato per risultati di lavoro ottimali
]Rullo
]
di fresatura e nastro di carico
resistenti per la massima produttività
]Postazione
]
di guida con supporto
elastico continuo con due quadri di
comando che si possono avvicinare al
conducente e spostare lateralmente
]Azionamento
]
meccanico dei tamburi di
fresatura e regolatore di potenza elettronico
per un’elevata potenza di fresatura
Dati tecnici
W 2100 Larghezza di fresatura
2.200 mm
Profondità di fresatura *
0-320 mm
Peso di esercizio CE
36.300 kg
Produttore e tipo di motore
Caterpillar C 18 ATAAC
Potenza massima motore
522 kW / 700 HP / 710 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
145 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto di cantiere 65 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
1.300 l
Serbatoio dell’acqua
4.500 l
Velocità di fresatura max.
0-86 m / min (0-5,2 km / h)
Velocità di marcia max.
0-86 m / min (0-5,2 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
550 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 2200 ]Potenza
]
di fresatura massima con larghezza
di fresatura 2.200 mm, 2.500 mm o 3.800 mm
]Potenza
]
massima del motore da
708 kW per grandi lavori di fresatura
da eseguire in modo efficiente
]Azionamento
]
meccanico del tamburo di
fresatura e regolatore di potenza elettronico
per un’elevata potenza di fresatura
]Automatismo
]
di livellazione LEVEL PRO
integrato per risultati di lavoro ottimali
]Postazione
]
di guida con supporto
elastico continuo con due quadri di
comando che si possono avvicinare al
conducente e spostare lateralmente
Dati tecnici
W 2200 Larghezza di fresatura
2.200 mm (opzionale 2.500 mm o 3.800 mm)
Profondità di fresatura *
0-350 mm
Peso di esercizio CE
44.700 kg
Produttore e tipo di motore
Caterpillar C 27 ATAAC
Potenza massima motore
708 kW / 949 HP / 963 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
187 l/h
Consumo di carburante nel ciclo misto di cantiere 84 l/h
Livello di emissioni
Non regolato dall’UE/US Tier 2
Serbatoio del carburante
1.500 l
Serbatoio dell’acqua
5.000 l
Velocità di fresatura max.
0-84 m / min (0-5 km / h)
Velocità di marcia max.
0-84 m / min (0-5 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
668 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
44 // 45
2.1.6
Prestazioni a confronto (W 1900, W 2000, W 2100, W 2200)
Velocità di fresatura media in metri al minuto
Velocità di fresatura in m/min.
35
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 1900 (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 2100 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 2000 (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 2200 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
Produttività media in metri cubi all’ora *
100
Produttività in m3/h
80
60
40
20
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
* compresi tempi di fermo della macchina per avvicendamento dei camion, serbatoi diesel, cambio denti, tempi gen.
di manutenzione ecc.
Usura utensili in pezzi per metro cubo
0,45
Usura utensili in pz./m3
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 1900 (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 2100 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 2000 (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 2200 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
Forza media per dente durante la fresatura in chilonewton
16
Forza per dente in kN
14
12
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
Nota: i tracciati qui rappresentati contengono valori medi di riferimento.
A seconda dell’attività di fresatura sono possibili scostamenti relativamente grandi dalla media.
Tutte le indicazioni in metri cubi si riferiscono a volumi di materiale compattato (ad es. asfalto steso).
46 // 47
2.1.7
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 2.200 mm
W 150 / W 150i ]Grazie
]
alla disposizione chiara dei
comandi la macchina può essere
gestita da un unico operatore
]Molteplicità
]
di applicazioni FCS
grazie ai rulli di fresatura FCS con
larghezza di lavoro di 1,2 o 1,5 m
]Comando
]
intelligente WIDRIVE
per la massima produttività
]Dimensioni
]
compatte per trasportare la
macchina senza particolari autorizzazioni
]Minor
]
impatto ambientale grazie al motore
silenzioso a bassa emissione di inquinanti
e al sistema VCS di abbattimento polvere
Dati tecnici
W 150 W 150i Larghezza di fresatura
1.200 mm (opzionale 1.500 mm)
Profondità di fresatura *
0-320 mm
Peso di esercizio CE
20.200 kg
20.600 kg
Produttore e tipo di motore
Cummins QSL 8.9
Cummins QSL 9
Potenza massima motore
276 kW / 370 HP / 375 PS
a 1.900 min-1
298 kW / 400 HP / 405 PS
a 1.900 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
72 l / h
76 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in
cantiere
29 l / h
30 l / h
EU Stage 3b / US Tier 4i
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
810 l
Serbatoio dell’acqua
2.150 l
Velocità di fresatura max.
0-32 m / min (1,9 km / h)
Velocità di marcia max.
0-5,3 km / h
Capacità teorica del nastro di scarico
176 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 200 / W 200i ]Robusta
]
costruzione ed efficace operatività
]Efficiente
]
comando WIDRIVE della
fresa per costi di esercizio minimi
]Sistema
]
FCS Light per una vasta e
flessibile gamma di applicazioni
]Tre
] velocità regolabili dei rulli di fresatura
per la massima potenza di taglio
]PTS
] per mantenere il parallelismo in modo
automatico con la superficie di lavoro
Dati tecnici
W 200 W 200i Larghezza di fresatura
2.000 mm (opzionale 1.500 mm o 2.200 mm)
Profondità di fresatura *
0-330 mm
Peso di esercizio CE
27.180 kg
Produttore e tipo di motore
Cummins QSL 15
Potenza massima motore
410 kW / 550 HP / 558 PS
a 1.900 min-1
447 kW / 600 HP / 608 PS
a 1.900 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
99 l / h
106 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in
cantiere
40 l / h
42 l / h
EU Stage 3b / US Tier 4i
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
1.220 l
Serbatoio dell’acqua
3.350 l
Velocità di fresatura max.
0-85 m / min (5,1 km / h)
Velocità di marcia max.
0-85 m / min (5,1 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
375 m³ / h
27.630 kg
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
48 // 49
W 210 / W 210i
]“Dual
]
Engine Concept” per erogazione di
potenza in base alle necessità e consumo
di carburante ridotto al minimo, in particolare nell’area di regime parzializzato
]Tre
] velocità di taglio selezionabili per
l’adattamento ottimale alla rispettiva
applicazione di fresatura
]Massima
]
stabilità e livellazione estremamente
semplificata grazie a PTS (Parallel To Surface)
]Sistema
]
FCS Light per la sostituzione rapida dei
rulli di fresatura per fresatura fine o ECO Cutter
]Modernissima
]
postazione di guida con
le migliori caratteristiche ergonomiche,
quadri di comando intuitivi e nuove
intelligenti funzioni WIDRIVE che alleggeriscono il lavoro dell’operatore
Dati tecnici
W 210
W 210i
Larghezza di fresatura
2.000 mm (opzionale 1.500 mm o 2.200 mm)
Profondità di fresatura *
0-330 mm
Peso di esercizio CE
28.900 kg
Produttore e tipo di motore
Cummins QSL 8.9 + QSC 8.3 Cummins QSL 9 + QSL 9
Potenza massima motore
500 kW / 671 HP / 680 PS
a 1.900 min-1
534 kW / 716 HP / 726 PS
a 1.900 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
131 l / h
136 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in
cantiere
52 l / h
54 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 4
EU Stage 3b / US Tier 4
Serbatoio del carburante
1.220 l
Serbatoio dell’acqua
3.350 l
Velocità di fresatura max.
0-85 m / min (5,1 km / h)
Velocità di marcia max.
0-85 m / min (5,1 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
375 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
50 // 51
2.1.8
Prestazioni a confronto W 150i (1500 mm), W 200i (2000 mm),
W 210i (2000 mm), W 210i (2200 mm)
Velocità di fresatura media in metri al minuto
Velocità di fresatura in m/min.
35
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 150i (Larghezza di fresatura 1500 mm)
W 210i (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 200i (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 210i (Larghezza di fresatura 2200 mm)
Produttività media in metri cubi all’ora *
90
Produttività in m3/h
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
* compresi tempi di fermo della macchina per avvicendamento camion, rifornimento gasolio, cambio denti, tempi di
attesa generici ecc.
Usura utensili in pezzi per metro cubo
0,50
Usura utensili in pz./m3
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 150i (Larghezza di fresatura 1500 mm)
W 210i (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 200i (Larghezza di fresatura 2000 mm)
W 210i (Larghezza di fresatura 2200 mm)
Forza media per dente durante la fresatura in chilonewton
14
Forza per dente in kN
12
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
Nota: i tracciati qui rappresentati contengono valori medi di riferimento.
A seconda dell’attività di fresatura sono possibili scostamenti relativamente grandi dalla media.
Tutte le indicazioni in metri cubi si riferiscono a volumi di materiale compattato (ad es. asfalto steso).
52 // 53
2.1.9
Grandi frese con larghezza di fresatura fino a 3.800 mm
W 220 (2200 mm, 2500 mm)
]Massimo
]
compromesso tra potenza di
fresatura e peso compatto della macchina
]Facilità
]
di trasporto grazie alle dimensioni compatte e al peso ottimale
]Intelligente
]
comando WIDRIVE della
fresatrice per costi di esercizio bassi
]PTS
] per l’orientamento automaticamente
parallelo rispetto alla superficie di lavoro
]Sistema
]
FCS Light per la sostituzione
rapida dei rulli di fresatura con larghezze di lavoro di 2,20 m e 2,5 m
Dati tecnici
W 220 Larghezza di fresatura
2.200 mm
(opzionale 2.500 mm)
Profondità di fresatura *
0-350 mm
Peso di esercizio CE
36.360 kg
Produttore e tipo di motore
Caterpillar C 18 ATAAC
Potenza massima motore
571 kW / 766 HP / 777 PS a 2.100 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
142 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in cantiere 57 l / h
Livello di emissioni
UE senza regolamento / US Tier 2
Serbatoio del carburante
1.460 l
Serbatoio dell’acqua
4.500 l
Velocità di fresatura max.
0-88 m / min (5,3 km / h)
Velocità di marcia max.
0-88 m / min (5,3 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
552 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
W 250 (2200 mm, 3800 mm)
]Enorme
]
potenza di fresatura grazie al
sistema di comando macchina modernissimo e alla massima potenza motrice
]“Dual
]
Engine Concept” per frese con un motore
a 545 kW e frese con due motori a 731 kW
]Sei
] diverse larghezze di fresatura
da 2,20 m a 4,40 m
]Intelligente
]
comando WIDRIVE della
macchina per costi di esercizio bassi
]Intelligente
]
comando ISC della trazione
con sistema anti-slittamento, regolazione
della potenza e guida precisa in curva
Dati tecnici
W 250 Larghezza di fresatura
2.200 mm
(opzionale 2.500 mm o 3.800 mm)
Profondità di fresatura *
0-350 mm
Peso di esercizio CE
43.800 kg
Produttore e tipo di motore
Cummins QSX15 + QSL 8.9
Potenza massima motore
731 kW / 980 HP / 994 PS a 1.900 min-1
Consumo di carburante a pieno carico
197 l / h
Consumo di carburante nel ciclo misto in cantiere 78 l / h
Livello di emissioni
EU Stage 3a / US Tier 3
Serbatoio del carburante
1.460 l
Serbatoio dell’acqua
4.850 l
Velocità di fresatura max.
0-88 m / min (5,3 km / h)
Velocità di marcia max.
0-88 m / min (5,3 km / h)
Capacità teorica del nastro di scarico
668 m³ / h
* = La profondità di fresatura massima può differire dal valore indicato a causa di tolleranze e usura.
54 // 55
2.1.10
Prestazioni a confronto W 220 (2200 mm e 2500 mm),
W 250 (2200 mm e 3800 mm)
Velocità di fresatura media in metri al minuto
Velocità di fresatura in m/min.
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 220 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 250 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 220 (Larghezza di fresatura 2500 mm)
W 250 (Larghezza di fresatura 3800 mm)
Produttività media in metri cubi all’ora *
120
Produttività in m3/h
100
80
60
40
20
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
* compresi tempi di fermo della macchina per avvicendamento dei camion, rifornimento gasolio, cambio denti, tempi
di attesa generici ecc.
Usura utensili in pezzi per metro cubo
0,7
Usura utensili in pz./m3
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
W 220 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 250 (Larghezza di fresatura 2200 mm)
W 220 (Larghezza di fresatura 2500 mm)
W 250 (Larghezza di fresatura 3800 mm)
Forza media per dente durante la fresatura in chilonewton
20
Forza per dente in kN
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
Profondità di fresatura in mm
Nota: i tracciati qui rappresentati contengono valori medi di riferimento.
A seconda dell’attività di fresatura sono possibili scostamenti relativamente grandi dalla media.
Tutte le indicazioni in metri cubi si riferiscono a volumi di materiale compattato (ad es. asfalto steso).
56 // 57
800
48000
700
42000
600
36000
500
30000
400
24000
300
18000
200
12000
100
6000
W 250
W 250i W 220
W 2200
W 2100
W 210
W 210i
W 2000
W 200
W 200i
W 1900
W 150
W 150i
W 130 F
W 130 Fi
W 120 F
W 120 Fi
W 100 Fi
W 100i
W 100 F
W 60i
W 100
W 50
W 50 DC
0
W 350 E
0
Potenza del motore in kW
Peso di esercizio CE/kg (peso a vuoto della macchina, serbatoio dell’acqua riempito a metà,
serbatoio del carburante riempito a metà, conducente [75 kg], utensile)
Rapporto tra potenza motore e peso di esercizio determinato in modo ottimale
Peso di esercizio CE / kg
Panoramica del rapporto peso della macchina/
potenza del motore
W 35 DC
Potenza del motore in kW
2.2
58 // 59
3
Tecnologia centrale: il taglio
3.1
Il processo di taglio
62
3.1.1
Il truciolo a virgola
62
3.1.2
Forze nel processo di taglio
63
3.1.3
Posizionamento e angolo di taglio del dente sul tamburo di
fresatura
64
3.2
Funzionamento del dente
65
3.2.1
Struttura e caratteristiche del dente
65
3.2.1.1
La punta del dente
66
3.2.1.2
La brasatura
67
3.2.1.3
Il corpo del dente
67
3.2.1.4
La rondella d’usura
68
3.2.1.5
La boccola di fissaggio
68
3.2.2
Il principio di rotazione
69
3.2.3
Usura dei denti
70
3.2.3.1
Modalità d’usura ottimale
70
3.2.3.2
Modalità d’usura indesiderati
71
3.3
Sistemi portadenti
73
3.3.1
Funzione e struttura
73
3.3.1.1
Sistemi portadenti saldati
74
3.3.1.2
Sistemi di cambio rapido portadenti
75
3.3.1.3
Sistema di cambio rapido del portadente HT11
76
3.3.1.4
Sistema di cambio rapido del portadente HT22
78
3.3.2
Usura dei portadenti
82
3.3.2.1
Modalità d’usura ottimale
82
3.3.2.2
Modalità d’usura indesiderati
83
3.4
Tamburi di fresatura
85
3.4.1
Funzione e struttura
85
3.4.2
Fabbricazione del tamburo di fresatura
86
3.4.3
Tipi di tamburi di fresatura
88
3.4.3.1
Tamburi di fresatura standard
90
3.4.3.2
Eco Cutter
91
3.4.3.3
Tamburi per fresatura fine e tamburi per microfresatura
92
3.4.3.4
Tamburi di fresatura speciali
93
3.4.4
Modifica delle caratteristiche di utilizzo di superfici grazie
all’impiego di diversi tipi di tamburi di fresatura
94
3.4.5
Interlinea nei tamburi di fresatura
96
3.4.6
Influenza della velocità di fresatura sulla modalità di fresatura
98
3.4.7
Moderni sistemi di cambio rapido per tamburi di fresatura
100
3.4.7.1
Funzionamento del sistema di cambio rapido
per tamburi di fresatura FCS
100
3.4.7.2
FCS Light
101
3.4.7.3
FCS completo
102
3.4.7.4
FCS modulare
103
60 // 61
3.1
Il processo di taglio
La tecnologia di taglio è una competenza chiave
di Wirtgen per lo sviluppo e la produzione di frese
3.1.1
a freddo. Ha un ruolo decisivo sulla qualità, i costi
e la produttività del processo di fresatura.
Il truciolo a virgola
Nel processo di taglio il tamburo di fresatura
lavora in modo discorde ossia i denti tagliano il
materiale in senso opposto a quello di avanzamento della macchina. Dall’ingresso all’uscita
del dente si forma un truciolo che si ingrossa (da
sottile a spesso), il cosiddetto truciolo a virgola.
La dimensione del truciolo staccato dipende dalla
velocità di fresatura e dalla profondità di fresatura
impostata.
Nel processo di taglio vero e proprio le forze sul
dente aumentano con l’aumentare dello spessore
del truciolo: quanto più materiale viene staccato,
tanto maggiore è il dispendio di energia. Quando
il dente entra nel materiale il dispendio di energia
è ancora basso, poco prima dell’asportazione del
truciolo a virgola raggiunge il suo valore massimo
per annullarsi subito dopo.
Sezione trasversale di un truciolo a virgola nel processo di taglio.
3.1.2
Forze nel processo di taglio
Durante il processo di taglio il dente è soggetto a
enormi forze di taglio e d’urto, che dipendono dai
seguenti fattori.
Caratteristiche meccaniche
del materiale da tagliare
]Asfalto:
]
qualità e percentuale di bitume
]Calcestruzzo:
]
qualità e percentuale di cemento
]Qualità
]
dell’aggregato: caratteristiche
meccaniche, resistenza all’usura, percentuale e pezzatura.
]Percentuale
]
dei fini
]Temperatura
]
esterna
]Compattezza
]
del materiale
Capacità produttiva (di fresatura)
della macchina
]Velocità
]
di taglio del dente
]Tipo
] di tamburo di fresatura (interlinea)
]Forza
]
del dente (profondità di fresatura)
]Tipo
] di dente utilizzato (forma del dente)
3
2
1
1 Forza motrice
2 Peso della macchina
3 Forza di rotazione del tamburo di fresatura
La forza di taglio è il risultato delle tre forze
raffigurate a sinistra.
62 // 63
3.1.3
Posizionamento e angolo di taglio del dente sul tamburo di fresatura
Il posizionamento del dente sul tamburo di
fresatura è definito da tre coordinate e due angoli
solidi. Determinano il diametro del cerchio di taglio, la interlinea e la distribuzione uniforme di tutti
i denti sul tamburo di fresatura. Il posizionamento
ottimale del dente riduce al minimo la sua usura
dente e assicura un processo di taglio ottimale.
b
Angolo di rotazione (b) nel piano cartesiano
a
c
Angolo di incidenza (a) nel piano cartesiano
Angolo di inclinazione (c) piano cartesiano
3.2
Funzionamento del dente
3.2.1
Struttura e caratteristiche del dente
I denti sono il vero e proprio utensile di taglio
della fresa a freddo. La loro qualità influenza in
modo determinante la capacità di fresatura, il
risultato di fresatura e i costi di fresatura. I denti
sono progettati per i più svariati campi di utilizzo,
quindi il loro design varia. La struttura è però
sempre la stessa ed è costituita normalmente da
cinque componenti.
Punta del dente
Brasatura
Corpo del dente
Boccola di fissaggio
Rondella d’usura
Componenti di un dente moderno
64 // 65
3.2.1.1
La punta del dente
Le punte dei denti subiscono sollecitazioni estreme e sono realizzate in carburo metallico particolarmente resistente all’usura. Sono costituite da
un materiale sinterizzato di carburo di tungsteno
e cobalto (normalmente 94 % tungsteno e al 6 %
cobalto), le cui caratteristiche più importanti sono
durezza, resistenza alla rottura e all’usura, conducibilità elettrica e termica.
Le diverse pezzature del carburo di tungsteno
influenzano in modo rilevante l’usura. Le parti a
grana grossa assicurano la resistenza alla rottura
e la resistenza alla temperatura necessarie, le
parti a grana fine garantiscono un’elevata resi-
stenza all’usura. Più è fine il grano di carbonio,
più è difficile che un oggetto esterno penetri nella
superficie. Per ottenere la resistenza alla rottura
necessaria in caso di carico elevato, viene utilizzato il cobalto come legante. Durante il processo
di sinterizzazione vengono riempiti gli interspazi
tra i grani di carburo di tungsteno. Le caratteristiche del materiale possono essere cambiate in
modo mirato in base al campo d’impiego futuro,
variando i rapporti di miscelazione e le pezzature.
A seconda del tipo di applicazione si utilizzano
punte di metallo duro a cappuccio o cilindriche
con diametri diversi.
1 Punta a cappuccio di metallo duro in versione massiccia
2 Punta a cappuccio di metallo duro in versione allungata
3 Punta a cappuccio di metallo duro in versione appiattita
4 Punta cilindrica di metallo duro
1
2
Diverse versioni di punte di metallo duro
3
4
3.2.1.2
La brasatura
La punta metallica del dente è saldata fermamente al corpo d’acciaio mediante brasatura. Una
brasatura ad alta temperatura assicura sempre
un perfetto collegamento, persino con le temperature estremamente elevate che si sviluppano
durante il processo di taglio.
3.2.1.3
Il corpo del dente
Il corpo d’acciaio, composto dalla testa e dal
gambo del dente, viene formato mediante
estrusione a freddo con elevata precisione delle
dimensioni e finitura superficiale. Mentre la testa
del dente sopporta enormi sollecitazioni di taglio
e d’urto e deve essere particolarmente resistente
all’usura, il gambo del dente deve essere saldo
e resistente alla rottura nel portadenti per tutta
la sua durata. In una speciale fase di lavoro
vengono realizzati diversi gradi di durezza per la
testa e il gambo del dente. Il rapporto tra durezza
e tenacità caratterizza in modo rilevante la durata
di vita e la sfruttabilità del dente.
Brasatura termoresistente
Corpo antiusura d’acciaio
66 // 67
3.2.1.4
La rondella d’usura
La rondella d’usura ha la funzione principale
di garantire la rotazione ottimale del dente. È
costituita da acciaio temprato con spessore di
5 mm ed è smussata a forma conica verso il
gambo. Lo smusso si adatta precisamente alla
guida del supporto, centra il dente nel portadenti
e garantisce la minima usura possibile del foro
del portadenti.
Per inserire facilmente il dente nella parte superiore del portadenti, la boccola di fissaggio viene
precompressa mediante la rondella d’usura. In
questo modo il dente può essere montato con
facilità e pronto per l’uso.
3.2.1.5
La boccola di fissaggio
La boccola di fissaggio cilindrica permette di
posizionare con precisione il dente e di ancorarlo
saldamente nel portadente. Il gambo del dente
viene tenuto nella boccola di fissaggio in modo
da poter ruotare. Il diametro e la lunghezza della
boccola sono soggetti a tolleranze minime durante la produzione, che permettono una notevole
riduzione dell’usura sul dente e sul portadente e
contemporaneamente consentono di ottenere la
rotazione ottimale del dente.
Le cosiddette boccole di fissaggio Twin-Stop
assicurano inoltre un gioco assiale definito con
esattezza.
Robusta rondella d’usura
Boccola di fissaggio ad alta resistenza
3.2.2
Il principio di rotazione
Durante il processo di taglio i denti ruotano
intorno al proprio asse longitudinale in un moto
di precessione, e questa rotazione avviene
prevalentemente nella fase di folle in assenza di
compressione e non nella fase di taglio soggetta a compressione. Questa rotazione non è
completamente centrata intorno alla verticale,
ma provoca leggere “oscillazioni” all’interno
della boccola di fissaggio sulla traiettoria della
precessione e viene ulteriormente rafforzata dalle
vibrazioni sulla testa del dente. In questo caso si
parla di movimento nutazionale.
Con il movimento nutazionale il dente ruota di circa 10 gradi per ogni giro del tamburo di fresatura.
Una rotazione completa del dente richiede quindi
più rotazioni del tamburo di fresatura. Di conseguenza le superfici di contatto del dente si usurano in modo uniforme e conico. Si ottiene così un
modello d’usura ottimale e molto regolare, a cui si
aggiunge un effetto di autoaffilatura estremamente importante, grazie al quale si garantisce una
potenza di fresatura elevata.
Rotazione del dente intorno al proprio asse longitudinale
68 // 69
3.2.3
Usura degli utensili
La penetrazione e l’usura del dente e di conseguenza la produttività della macchina dipendono
da diversi fattori d’influenza:
Modello di macchina
]Potenza
]
del motore
(potenza di fresatura o velocità di fresatura)
]Numero
]
di giri del tamburo di fresatura
(velocità di taglio sul dente)
]Profondità
]
di fresatura impostata
3.2.3.1
Modalità d’usura ottimale
Dente con punta a cappuccio
di carburo metallico
Usura ottimale: la punta di metallo duro è usurata
in modo uniforme e conico.
Tipo di tamburo di fresatura
]Larghezza
]
del tamburo
]Diametro
]
del cerchio di taglio
]Interlinea
]
del dente
]Angolo
]
di incidenza del dente
]Stato
]
d’usura del portadente
Dente
]Forma
]
della punta di taglio del dente
]Geometria
]
del corpo del dente
]Stato
]
d’usura del dente
Caratteristiche della pavimentazione
]Composizione
]
e tipo di materiale da tagliare
]Caratteristiche
]
meccaniche
del materiale da tagliare
]Temperatura
]
del materiale
Modalità d’usura ottimale
3.2.3.2
Modalità d’usura indesiderati
Rottura del metallo duro
Cause:
Erosione del corpo d’acciaio
Causa:
]Sovraccarichi
]
meccanici dovuti a oggetti nel
materiale da tagliare, come ad es. armature
d’acciaio o massi erratici non rilevati nel
sottosuolo prima di iniziare la fresatura.
]Sovraccarico
]
termico dovuto a temperature
elevate nella punta di taglio. I materiali
speciali da tagliare possono generare temperature elevate che mediante irrorazione
con acqua possono essere abbassate. Un
flusso insufficiente di acqua è riconducibile
a intasamento degli ugelli spruzzatori.
]Materiali
]
d’asfalto morbidi e tenaci da tagliare
raschiano il gambo del dente durante il
processo di fresatura. Ne consegue una
maggiore usura del corpo del dente.
Rottura del metallo duro a causa
di sovraccarico meccanico
Usura elevata del corpo d’acciaio
Utilizzando una punta del dente più grande a
forma di cappuccio è possibile ridurre significativamente questa usura.
70 // 71
Usura della boccola di fissaggio
Causa:
Rotazione insufficiente o assente del dente
Causa:
]Nei
] materiali morbidi da tagliare l’usura del
dente può superare di gran lunga i valori medi.
A causa della sollecitazione particolarmente
frequente, col tempo la boccola di fissaggio
si assottiglia e si deforma causando una
perdita della forza di tensione, al punto
che il dente potrebbe fuoriuscirne.
]Se
] la forza di rotazione è troppo bassa
(vibrazione insufficiente sul portadente)
si verificano fenomeni di forte usura
unilaterale della punta in metallo duro.
]Inoltre,
]
è possibile che la rotazione del
dente sia ostacolata da incrostazioni
presenti nel foro del portadente.
Boccola di fissaggio deformata
Usura provocata da rotazione insufficiente del dente
3.3
Sistemi portadenti
3.3.1
Funzione e struttura
I portadenti sono l’interfaccia tra il dente e il
tamburo di fresatura. Servono per l’alloggiamento
del dente e ne garantiscono la rotazione ottimale. Sono uniti per intero o, nei sistemi moderni,
solo con la parte inferiore del supporto al rullo di
fresatura mediante cordone di saldatura.
]Il
]foro dell’alloggiamento per il dente nel
portadente è standardizzato in tutto il mondo a
19,9 mm per i denti per la fresatura dell’asfalto.
]La
] superficie di appoggio per il dente
è ortogonale al foro e provvista di un
diametro esterno da 38 a 45 mm.
]I]portadenti sono realizzati in acciaio da
bonifica estremamente resistente.
]Sono
]
forgiati a una temperatura di circa 1150 °C.
]Speciali
]
trattamenti termici consentono di
ottenere la massima resistenza all’usura
e elevata tenacità con caratteristiche
di saldatura altrettanto buone.
Quasi tutta la potenza del motore viene convertita in potenza di taglio mediante il portadenti.
Materiali che si usurano poco e sistemi portadenti
progettati in modo ottimale con di una migliorata
rotazione del dente e un più facile cambio dente
garantiscono una vita elevata dei componenti e
riducono i costi di esercizio.
Tamburo di fresatura moderno con componenti d‘usura intercambiabili
72 // 73
3.3.1.1
Sistemi portadenti saldati
Nei sistemi portadenti saldati i portadenti sono
saldati in modo fisso al tamburo di fresatura.
Poiché richiedono poco spazio, sono utilizzati di
preferenza sui tamburi di fresatura dal diametro
piccolo e sui rulli per fresatura fine con interlinea
minima. In entrambi i casi si tratta di tamburi di
fresatura che producono profondità di fresatura
minime in modo da ridurre il pericolo di usura e
rottura del portadente e richiedere di conseguenza sostituzioni meno frequenti.
Tamburo di fresatura compatto di una piccola fresa con portadenti saldati
3.3.1.2
Sistemi di cambio rapido del portadente
I sistemi di cambio rapido del portadente consentono di sostituire in modo semplice e senza
complicazioni le parti superiori usurate o difettose
del portadente direttamente in cantiere. A tale
scopo la base del sistema di cambio rapido è
saldamente fissato al corpo del rullo di fresatura.
Al di sopra si trova la parte superiore, unita in
modo affidabile a quella inferiore per mezzo di un
collegamento a vite.
Tamburo di fresatura standard di una grande fresa con portadenti intercambiabili
74 // 75
3.3.1.3
Sistema di cambio rapido del portadente HT11
Il sistema di cambio rapido del portadente HT11
è provvisto di un sistema combinato di parti soggette a poca usura, concepite per il duro impiego
in cantiere, la facilità d’uso e l’elevata durata. Il
sistema brevettato presenta molti vantaggi per
l’utilizzatore:
]Sostituzione
]
rapida di un singolo portadente in
pochi minuti, anche direttamente in cantiere.
HT11 per sostituzione rapida della parte superiore
]Massima
]
durezza dei materiali e resistenza all’usura grazie all’impiego
di acciai antiusura di alta qualità.
]Collegamento
]
a vite robusto con pretensione della vite che dura a lungo.
]Speciale
]
geometria dei componenti
che consente un perfetto riposizionamento di nuovi portadenti per ottenere
condizioni di fresatura ottimali.
D 20
D 22
D 25
Componenti del sistema di cambio rapido del portadente HT11
76 // 77
3.3.1.4
Sistema di cambio rapido del portadente HT22
Con HT22, il prodotto di nuova generazione dei
sistemi di cambio rapido del portadente di Wirtgen, le caratteristiche collaudate dell’HT11 sono
state ulteriormente ottimizzate. Il sistema, impiegato dal 2013, si distingue per una resistenza
all’usura ancora più elevata. La durata di vita particolarmente lunga del nuovo sistema di cambio
rapido del portadente spicca nell’uso in cantiere
grazie a una riduzione significativa degli intervalli
di sostituzione. L’allungamento degli intervalli di
manutenzione grazie al fissaggio ottimizzato della
parte superiore costituisce un altro vantaggio,
che aumenta anche la durata complessiva del
tamburo di fresatura.
Ulteriori vantaggi del sistema sono:
]Volume
]
d’usura notevolmente maggiore
]Migliore
]
rotazione del dente
]Aumentata
]
resistenza alla rottura del gambo
]Intervalli
]
di manutenzione più lunghi
]Resistenza
]
a rottura aumentata
]Semplice
]
sostituzione (gli utensili
sono gli stessi dell’HT11)
Moderno sistema di cambio rapido del portadente HT22 con volumi d’usura significativamente aumentati
D 20
D 22
D 25
Componenti del sistema di cambio rapido del portadente HT22
78 // 79
Più volume d’usura
sulla testa
Geometria dell’angolo del
codolo ottimizzata, per
una maggiore resistenza
del componente
Sezione del gambo
incrementata del 6 %, per
una maggiore resistenza
a rottura del gambo
Tappo di protezione
per l’azionamento
a vite
Posizionamento
ottimizzato
della vite
Protezione della parte
inferiore migliorata, grazie
alla completa copertura
della parte superiore
Saldature di collegamento
ottimizzate, che
garantiscono una maggiore
resistenza e nel contempo la
massima flessibilità, per una
rotazione ottimale del dente
Indicatori d’usura con
5 mm di distanza
Grazie al sistema 25 la
parte superiore ha una
durata del 100 % in più
Design della testa
resistente all’usura
Tenuta ermetica tra la
parte superiore e quella
inferiore, per un montaggio/smontaggio semplice
e rapido della parte
superiore
Superficie di contatto
tra la parte superiore e
quella inferiore ampliata
del 67 %, per una più
lunga durata della parte
inferiore
Funzioni significativamente ottimizzate del sistema di cambio rapido del portadente HT22
80 // 81
3.3.2
Usura dei portadenti
L’usura dei portadenti dipende essenzialmente
dai seguenti fattori:
Modello di macchina
]Potenza
]
del motore
(potenza di fresatura o velocità di fresatura)
]Velocità
]
del tamburo di fresatura
]Profondità
]
di fresatura impostata
Tipo del tamburo di fresatura
]Larghezza
]
del tamburo
]Diametro
]
del cerchio di taglio
]Interlinea
]
del dente
]Angolo
]
di incidenza del dente
3.3.2.1
Modalità d’usura ottimale
Usura longitudinale parallela alla superficie di
appoggio
Causa:
]Durante
]
il processo di fresatura piccole
particelle di fresato vengono pressate e
macinate tra la superficie di appoggio del dente
sul portadente e la rondella d’usura. A causa
di questo effetto di smerigliatura la rondella
d’usura e la superficie di appoggio del dente
si usurano in modo parallelo e uniforme.
Dente utilizzato
]Geometria
]
(gambo del dente e forma della
boccola di fissaggio) del corpo del dente
]Stato
]
d’usura del dente
Caratteristiche della pavimentazione
]Composizione
]
e tipo del materiale da tagliare
]Caratteristiche
]
meccaniche
del materiale da tagliare
]Temperatura
]
del materiale
Modalità d’usura ottimale
3.3.2.2
Modalità d’usura indesiderati
Usura longitudinale non parallela
Usura più forte della superficie di appoggio:
verso il centro del tamburo
Causa:
Usura longitudinale non parallela
Usura più forte della superficie di appoggio:
allontanandosi dal centro del tamburo
Causa:
]In
] caso di profondità di fresatura ridotte, ad
es. nella fresatura fine, la forza risultante non
viene trasmessa in direzione dell’asse del
dente. A causa della maggiore pressione di
appoggio al centro del tamburo di fresatura, ne
consegue un’usura più forte del portadente.
]A
]causa di profondità di fresatura elevate,
ad es. nella fresatura di materiali morbidi,
la forza risultante non viene trasmessa
in direzione dell’asse del dente.
Con l’aumentare dell’usura peggiora la capacità
di rotazione del dente.
Con l’aumentare dell’usura peggiora la capacità
di rotazione del dente.
Usura sfavorevole della superficie di appoggio
verso il centro del tamburo
Usura sfavorevole della superficie di appoggio
allontanandosi dal centro del tamburo
82 // 83
Usura del portadente a causa di denti rotti,
consumati e quindi mancanti
Causa:
]Verso
]
il lato esterno del rullo per fresatura è
visibile un tipico smusso d’usura. Il portadente
non è più protetto da un dente tagliente.
Se dente e portadente incontrano corpi estranei
nel materiale da tagliare, il dente e parti del portadenti vengono danneggiati dal sovraccarico.
Usura del foro
Causa:
]Con
] l’utilizzo di un dente non autocentrante
il foro del portadente può diventare ovale e
usurarsi in modo diametralmente crescente.
Con l’aumentare dell’usura si riduce la
forza di tenuta della boccola di fissaggio.
Con l’aumentare dell’usura peggiora la capacità
di rotazione del dente.
Per effetto del ridotto supporto del dente aumenta il pericolo di rottura del gambo del dente.
Portadente logorato a causa della perdita del dente
Allargatura del foro a causa del ridotto
autocentraggio del dente
3.4
Tamburi di fresatura
3.4.1
Funzione e struttura
Il tamburo di fresatura che ruota in senso discorde, provvisto di denti e portadenti, è l’elemento
centrale della fresa a freddo. I tamburi sono realizzati in base a svariati criteri per rispondere alle
esigenze dell’applicazione: dal rullo di fresatura
standard ai modelli speciali come Eco Cutter
o rulli di fresatura fine e rulli di microfresatura.
L’efficiente trasferimento del materiale fresato sul
nastro di raccolta avviene tramite l’espulsore.
Struttura a elica:
Il materiale fresato viene trasportato nell’area
dell’espulsore attraverso l’elica. Inoltre, la disposizione ottimizzata a elica dei singoli denti
determina l’aspetto della superficie di fresatura
(detto anche a spina di pesce).
Area dell’anello esterno:
L’area dell’anello esterno ha il compito di creare
un bordo fresato piano e ortogonale. Forma la
chiusura laterale del tamburo e l’inizio dell’elica di
trasporto.
Il tamburo di fresatura svolge tre attività principali:
]Taglio
]
e distacco delle particelle di
materiale dal conglomerato.
]Trasporto:
]
trasferimento dei frammenti di
materiale staccate nell’area dell’espulsore.
]Espulsione
]
dei frammenti di materiale sul nastro trasportatore.
a
b
c
b
a
Aree funzionali del rullo per fresatura:
a) Area dell’anello esterno, b) Area elica di trasporto, c) Area di espulsione
84 // 85
3.4.2
Fabbricazione del tamburo
A seconda delle esigenze del cliente e dei requisiti specifici di ciascuna regione occorrono tamburi
di fresatura con i posizionamenti molto diversi dei
denti. Nel reparto Progettazione e Costruzione
di Wirtgen questo processo produttivo si svolge
come segue:
1. Per prima cosa, nel reparto Progettazione ,
con l’ausilio di software specifici, vengono
generati i dati per la produzione del tamburo
di fresatura con posizionamento ottimale del
singolo portadente.
2. Successivamente i dati vengono trasferiti alle
attrezzature di posizionamento dei portadenti
computerizzate.
3. L’attrezzatura posiziona ogni singolo portadenti nel punto stabilito.
4. A seguire viene eseguito la verifica del posizionamento di ogni singolo portadente sul
tamburo di fresatura.
5. Dei robot procedono alla saldatura di tutto il
tamburo di fresatura.
6. Si procede quindi al controllo qualità e ogni
tamburo viene corredato di una scheda di
collaudo.
7. Per concludere ogni portadente viene completato con il suo dente nella fase di assemblaggio finale.
Fabbricazione
del rullo per fresatura
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
Progettazione
Attrezzatura di posizionamento
Posizionamento del portadente
Verifica
Robot per saldatura
Collaudo finale
Inserimento del dente
86 // 87
3.4.3
Tipi di tamburi di fresatura
Il successo economico di un cantiere viene determinato, tra le altre cose, dall’elevata produttività
della macchina abbinata a un contemporaneo
abbassamento dei costi di esercizio. Per sfruttare
in modo ottimale le potenzialità della macchina,
Wirtgen offre i più svariati tipi di rulli per fresatura
che si differenziano per l’interlinea e la profondità
di fresatura massima a seconda del tipo di applicazione a cui sono destinati.
Eco Cutter
Tamburo di fresatura standard
Tamburo per fresatura fine
Tamburo per microfresatura
Diversi tipi di tamburi
Profondità
Tipo di tam- Interlidi fresatura Possibili applicazioni
buro
nea
max.
Eco Cutter
Rulli per
fresatura
sgrossatrice
Rulli per
fresatura
standard
Rulli per
fresatura
fine
Rulli per
microfresatura
20 mm
25 mm
12 mm
15 mm
18 mm
8 mm
10 mm
3 mm
5 mm
6 mm
Profondità
di tessitura
fino a 35 cm
In caso sia richiesta elevata
capacità produttiva
• Fresatura di calcestruzzo
• Asportazione di intere carreggiate
100 mm
a
1.000 mm
fino a 35 cm
Tamburo di fresatura universale
per impieghi molteplici
• Asportazione di manti d’usura o strati di
collegamento
• Asportazione di intere carreggiate
• Fresatura di calcestruzzo
25 mm
a
100 mm
fino a 8 cm
In caso siano richiesti macro- e microprofili di
elevata qualità
• Asportazione di manti d’usura incl. realizzazione di una maggiore planarità
• Fresatura correttiva del profilo della carreggiata
1 mm
a
25 mm
fino a 3 cm
In caso siano richiesti micro- e macroprofili di
altissima qualità
• Aumento dell’aderenza mediante irruvidimento manto stradale nel processo di
microfresatura
• Aumento della planarità di pavimentazioni in 0,05 mm
calcestruzzo
a
• Fresatura preparatoria per OB, DSK e altri di 1 mm
strati sottili
• Rimozione di rivestimenti su superfici stradali circolazione o pavimentazioni industriali
• Rimozione di segnaletiche orizzontali
• Marcatura di segnaletiche orizzontali
Classificazione dei tipi di tamburi di fresatura
88 // 89
3.4.3.1
Tamburi di fresatura standard
I tamburi di fresatura standard sono i più utilizzati
e offrono una gamma universale di applicazioni.
Grazie all’interlinea normale di 12-18 mm creano
una struttura di fresatura esemplare. Sono ideali
per l’asportazione di carreggiate complete, ma
anche per l’asportazione di uno o più strati.
]La
] buona immorsatura consente una stesura
ottimale di nuovi strati sulla superficie.
]tamburi
]
di fresatura standard consentono di realizzare profondità di
fresatura fino a 35 cm e larghezze di
lavoro comprese tra 30 cm e 4,30 m.
Tipico tamburo di fresatura standard
]Dente
]
e portadenti disposti a spirale, abbinati
a espulsori resistenti all’usura, garantiscono
l’espulsione e lo scarico ottimale del materiale.
Applicazioni tipiche
]Asportazione
]
di manti d’usura fino a 6 cm
]Asportazione
]
di strati di pavimentazione di spessori diversi
]Gamma
]
universale di applicazioni
3.4.3.2
Eco Cutter
Gli Eco Cutter rappresentano la scelta ideale
per ottenere la massima potenza di fresatura
possibile nelle operazioni di asportazione. Il tipo
di tamburo sviluppato da Wirtgen è dotato di un
numero ridotto di denti disposti in modo ottimale
con interlinee maggiori.
]Rispetto
]
a un tamburo di fresatura standard
sull’Eco Cutter è presente il 50 % in meno di
denti. In questo modo i costi per gli utensili si
riducono significativamente e al tempo stesso
aumenta la potenza di fresatura.
]A
]causa del numero inferiore di utensili di taglio
la resistenza di taglio generata è più bassa. Di
conseguenza aumenta la velocità di fresatura.
Ne consegue che la produttività di asportazio-
ne degli Eco Cutter supera fino al 50 % quella
dei tamburi standard.
]L’impiego
]
di Eco Cutter consente di ottenere la
massima convenienza nell’asportazione di
pavimentazioni dure e intensamente usurate.
]La
] maggiore interlinea crea una struttura
superficiale più ruvida.
Applicazioni tipiche:
]Asportazione
]
di intere carreggiate
]Fresatura
]
di materiali particolarmente duri da tagliare
]Fresatura
]
di manti stradali in condizioni di
elevata pressione in termini di tempi e di costi
Tipico tamburo fresatura Eco Cutter
90 // 91
3.4.3.3
Tamburi di fresatura fine e microfresatura
I tamburi di fresatura fine sono dotati di un’interlinea di taglio di soli pochi millimetri e creano una
superficie della pavimentazione a struttura fine
con una profondità di fresatura massima di circa
8 cm. Si possono ottenere strutture superficiali
ancora più fini con rulli per microfresatura aventi
un’interlinea inferiore a 6 mm. Qui la profondità di
fresatura si riduce a massimo 3 cm.
La fresatura fine è un processo particolarmente
conveniente e conservativo delle risorse.
]L’asportazione
]
completa della pavimentazione
con successiva posa di nuovi strati non è
necessaria.
]L’intralcio
]
per il traffico è minimo, perché la
carreggiata è subito calpestabile
]Raggiungimento
]
di un’elevata produttività
giornaliera con precisione di fresatura esatta
Tipico tamburo di microfresatura
Le applicazioni tipiche per la fresatura fine sono:
]Ricostruzione
]
dell’aderenza della pavimentazione
]Eliminazione
]
dei dislivelli nella carreggiata
]Preparazione
]
per la stesa di strati sottili di pavimentazione
]Modifica
]
mirata dell’inclinazione
trasversale della carreggiata
]Asportazione
]
di rivestimenti superficiali
]Asportazione
]
di superfici contaminate.
3.4.3.4
Tamburi di fresatura speciali
I tamburi di fresatura speciali creano profili di
sezioni trasversali particolari.
]Tamburi
]
di fresatura a forma di barile/V
per la realizzazione di canali dell’acqua
]Dischi
]
di taglio affilati per frese fino
a 1 m di larghezza operativa
1 Disco di taglio
2 Tamburo di fresatura
per canali dell’acqua
3 Tamburo per
microfresatura
]Dischi
]
di fresatura laterali per grandi profondità di fresatura
]Dischi
]
di taglio e di fresatura laterali per
giunti di dilatazione o canaline per cavi
6 Tamburo per
microfresatura
per l’irruvidimento
del calcestruzzo
7 Tamburo per
microfresatura
per i lavori di
rimozione
4 Tamburo per
microfresatura
1
2
5 Tamburo per microfresatura con imboccatura laterale
7
4
3
6
5
Esempi di diversi tamburi per piccole frese
92 // 93
3.4.4
Modifica delle caratteristiche di utilizzo di superfici grazie all’impiego di diversi
tipi di tamburi di fresatura
La tessitura della superficie influenza importanti
caratteristiche di utilizzo quali rugosità, aderenza,
capacità di drenaggio, resistenza al rotolamento
e proprietà acustiche e ottiche. A seconda della
gamma di lunghezze d’onda si divide in microtessitura (da < 0,001 mm a 0,5 mm), macrotessitura
(da 0,5 mm a 50 mm) e megatessitura (da 50 mm
a 500 mm). Lunghezze d’onda oltre 0,5 m fino a
50 m sono definite irregolarità.
Mediante la fresatura è possibile modificare in
modo mirato i profili geometrici delle superfici e di
conseguenza le loro caratteristiche di utilizzo nelle aree delle lunghezze d’onda tra 0,05 mm e 1 m.
La scelta del tamburo di fresatura da utilizzare è
decisiva per ottenere un buon risultato.
Le aree di tessitura da 0,05 a 1 mm vengono
lavorate con tamburi di microfresatura per miglio-
rare l’attrito statico e la rugosità della superficie,
mentre nelle aree di tessitura da 1 mm a 25 mm
si usano i tamburi di fresatura fine per ottimizzare la capacità di drenaggio. Inoltre, è possibile
influenzare le proprietà di riflessione, la resistenza
al rotolamento e le caratteristiche acustiche della
superficie.
Con i tamburi di fresatura standard vengono
eliminati irregolarità estese nello sfrigo trasversale come ad es. ormaie: anche in questo caso lo
scopo è migliorare la capacità di drenaggio. Lo
stesso vale per gli Eco Cutter, provvisti di interlinee ancora maggiori.
Micro-, macro- e megatessitura, irregolarità, profilo longitudinale (da sinistra a destra)
Profilo
geometrico
Micro
tessitura
Macro
tessitura
Mega
tessitura
Profilo
longitudinale
Tamburo
di fresatura
idoneo
Irregolarità
1000 m
100 m
Profilo
longitudinale
Capacità di drenaggio/spruzzi
d’acqua
Riflessione cromatica
(luminosità)
Resistenza al
rotolamento/
consumo
diesel
Rumori di
pneumatici/
carreggiata
Carreggiata
dinamica/
carico del
veicolo
Eco Cutter
Comfort di
guida (rumore,
vibrazioni)
Attrito statico
Tamburo
di fresatura fine
Tamburo di
fresatura
standard
Area
d’impronta
pneumatici
10+6
Ormaie
Capacità di drenaggio
(inclinazione trasversale)
Tamburo
di microfresatura
Caratteristica
ottica
10+5
Irregolarità
Profilo
trasversale
Aderenza
10+4
10 m
100 mm
10+³
50 m
50 mm
0,5 mm
10 mm
10+²
1m
10 +¹
500 mm
10-0
1 mm
10-¹
0,01 mm
0,001 mm
Area
della
tessitura
10-²
0,1 mm
10-³
L’impiego di diversi tipi di tamburi di fresatura può influenzare notevolmente le caratteristiche di utilizzo della
superficie.
Cfr. Ludwig, S.: Oberflächeneigenschaften und Straßenbautechnik, seminario VSVI Münster.
94 // 95
3.4.5
L’interlinea nei tamburi di fresatura
Con la penetrazione dei denti nella carreggiata
si ottiene un profilo superficiale determinato in
modo decisivo dall’interlinea, dal numero di giri
del tamburo di fresatura e dalla velocità di fresatura della macchina.
Il numero di giri del tamburo di fresatura viene
determinato dal numero di giri del motore. È regolabile in modo che il tamburo funzioni sempre alla
velocità di taglio ideale a seconda della potenza
di fresatura richiesta.
L’interlinea indica la distanza tra un utensile di
taglio e quello successivo. Maggiore è l’interlinea,
maggiore è la potenza di fresatura e minore è l’usura del dente per m3. È valido anche il contrario:
minore è l’interlinea, minore è la potenza di fresatura e maggiore è l’usura del dente per m3.
LA 25
LA 10
LA 20
LA 8
LA 18
LA 6
LA 15
LA 5
LA 12
LA 3
Profili superficiali delle interlinee tipiche dei tamburi di fresatura
LA
120°
x
LA = Interlinea
in mm
x = Altezza teorica
delle costole in mm
LA = Interlinea
in mm
x = Altezza teorica
delle costole in mm
25
7,21
10
2,88
20
5,77
8
2,31
18
5,19
6
1,73
15
4,33
5
1,44
12
3,46
3
0,87
Altezza teorica delle costole delle interlinee tipiche dei tamburi di fresatura
96 // 97
3.4.6
Influenza della velocità di fresatura sulla modalità di fresatura
Oltre all’interlinea e al numero di giri del tamburo
di fresatura, anche la velocità di fresatura determina la tessitura della superficie. La regola è la
seguente: maggiore è la velocità di fresatura, più
rugosa è la superficie fresata. In questo modo,
con uno stesso tamburo di fresatura è possibile
ottenere una tessitura superficiale con diverse
modalità di fresatura mantenendo costante il
numero di giri e variando la velocità di fresatura.
Tessitura superficiale ottimale per il risanamento del manto d’usura
Effetto di un tamburo di microfresatura tamburo di sulla tessitura superficiale
98 // 99
3.4.7
Moderni sistemi di cambio rapido dei tamburi di fresatura
3.4.7.1
Funzionamento del sistema di cambio rapido dei tamburi FCS
Grazie al sistema di cambio rapido dei tamburi di
fresatura FCS (Flexible Cutter System) di Wirtgen
si amplia notevolmente la gamma di applicazioni
delle frese a freddo. Il sistema consente di sostituire in modo rapido e veloce tamburi di diverse
larghezze di lavoro, interlinee o profili geometrici,
in modo che la macchina possa essere utilizzata
con molta flessibilità, abbia un maggiore tasso
di utilizzo e quindi lavori in modo particolarmente conveniente. La trasformazione si effettua in
pochi passaggi.
Semplice sostituzione del tamburo fresatura nel sistema di cambio rapido dei tamburi di fresatura FCS
3.4.7.2
FCS Light
FCS Light, la versione semplificata di Flexible
Cutter System, consente di sostituire in brevis-
simo tempo tamburi di fresatura aventi la stessa
larghezza di lavoro, ma diverse interlinee.
Tamburi di fresatura tipici per diverse applicazioni di fresatura in FCS Light System
100 // 101
3.4.7.3
FCS completo
Nella versione completa del FCS è inoltre possibile sostituire tamburi di fresatura con larghezza
diverse; con i relativi raschiatori è
persino possibile caricare il materiale fresato.
Tamburi di fresatura tipici per diverse larghezze di fresatura nella versione completa FCS
3.4.7.4
FCS modulare
Con gli elementi di allargamento del sistema
modulare FCS per frese di grandi dimensioni (ad
es. per la W 250) si possono realizzare larghezze di fresatura da 2,20 m fino a 4,40 m. I grandi
“formati XXL” consentono di ottenere enormi
prestazioni superficiali in modo da concludere in
breve tempo anche cantieri di grandi dimensioni.
]Elevato
]
incremento della produttività
]Sforzo
]
logistico ridotto grazie all’uso di un
numero minore di macchine e di operai
]Risparmio
]
di tempo grazie al numero
minore di passaggi in retromarcia
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 2,20 m
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 3,50 m
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 2,50 m
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 3,90 m
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 3,10 m
Tamburo di fresatura standard
con larghezza di fresatura di 4,40 m
Larghezze di fresatura possibili nel sistema modulare FCS per il modello W 250
102 // 103
4
Tecnologia centrale: la livellazione
4.1
Componenti la livellazione
106
4.1.1
Funzione della livellazione
106
4.1.2
La livellazione con frese piccole
106
4.1.3
La livellazione con frese grandi
108
4.1.4
Riferimenti assoluti e relativi
110
4.2
Il processo di livellazione
115
4.2.1
Livellazione manuale tramite indicatore meccanico della
profondità di fresatura
115
4.2.2
Livellazione automatica nel circuito di regolazione
(con riferimenti relativi e assoluti)
116
4.3
Comandi di livellazione moderni di Wirtgen GmbH
118
4.3.1
Panoramica dello sviluppo dei sistemi
118
4.3.2
La regolazione Wirtgen LEVEL PRO (1 e 2)
119
4.3.2.1
Indicatore della profondità di fresatura “MDI”
120
4.4
Sensori moderni
121
4.4.1
Sensore a cavo
121
4.4.2
Sensore del cilindro idraulico
122
4.4.3
Sensore a ultrasuoni
123
4.4.4
Sensore trasverale
124
4.4.5
Sensore Sonic-Ski
125
4.4.6
Sistemi Multiplex
126
4.4.7
Sensore laser
128
4.4.8
Sensore 3D
129
4.5
Consigli di applicazione per diversi processi di livellazione
130
4.5.1
Panoramica dei consigli di applicazione
130
4.5.2
Esempi di applicazione dei comuni processi di livellazione
132
4.5.2.1
Livellazione con le paratie laterali - la paratia laterale
132
4.5.2.2
Livellazione con le paratie laterali - il sensore trasversale
133
4.5.2.3
Livellazione con le paratie laterali - scansione davanti al tamburo
con sensore idraulico di profondità
134
4.5.2.4
Livellazione con sistema Multiplex
135
4.5.2.5
Livellazione con segnale laser
136
4.5.2.6
Livellazione con posizionamento 3D
137
4.5.2.7
Livellazione con le paratie laterali/scansione
con sensore a ultrasuoni
138
4.5.2.8
Livellazione con le paratie laterali/scansione
con sensore Sonic-Ski sul filo metallico
139
4.6
Qualità della livellazione
140
4.6.1
Risultati di livellazione ottimali grazie alle moderne tecnologie
meccaniche
140
4.6.2
Effetto della velocità di fresatura e dei parametri ambientali sul
processo di livellazione
142
104 // 105
4.1
Componenti della livellazione moderna
4.1.1
Funzione della livellazione
La livellazione serve a regolare automaticamente e con la massima precisione possibile la
profondità o l’inclinazione della fresatura in base
a un riferimento. Per garantire l’asportazione di
uno strato superficiale rispettando con precisione
l’altezza indicata, il sistema di livellazione spiana
la profondità di fresatura effettiva in modo permanente in base al valore nominale preimpostato e
4.1.2
ne assicura il rispetto. L’obiettivo consiste da un
lato nello spianare o nel copiare una superficie
esistente, dall’altro nell’asportare in modo mirato
singoli strati e nel creare profili di superficie definiti, come ad es. pendenze trasversali.
A seconda dell’intervento e delle condizioni locali
del cantiere, si impiegano sistemi diversi con
riferimenti diversi.
Livellazione con piccole frese
Grazie alla loro compattezza, le frese piccole
vantano un sistema di livellazione che risponde
in modo molto diretto. Diversamente dalle frese
grandi, il tamburo di fresatura non si trova al centro, bensì sull’asse della ruota posteriore.
I sensori del sistema di livellazione sono applicati
sull’asse del tamburo di fresatura, dove avviene
anche la regolazione dell’altezza grazie al movimento delle colonne di sollevamento dei sottocarri posteriori. Nel processo di fresatura i sensori
registrano ogni minimo cambiamento sulle paratie
laterali e lo trasmettono alle colonne di sollevamento. Se la ruota di supporto della fresa piccola
è rientrata per fresare a filomuro, la reazione, e
quindi la copiatura della superficie, avviene in
modo ancora più diretto. Il fulcro della regolazione in altezza del lato destro si trova ora davanti al
tamburo di fresatura, una variazione dell’altezza
della colonna di sollevamento comporta quindi
una maggiore variazione in altezza del tamburo di
fresatura.
La profondità di fresatura può essere impostata manualmente o regolata automaticamente
mediante il sistema di livellazione. Nell’operazione
manuale gli indicatori della profondità di fresatura
forniscono informazioni sulla profondità di fresatura attuale. La scansione avviene sulle consolle
della ruota.
La regolazione automatica mantiene costante la
profondità di fresatura o l’inclinazione trasversale
impostata; i valori reali e nominali di un massimo
di 3 sensori vengono visualizzati sul display nella
postazione di guida. È possibile collegare al sistema di livellamento diversi sensori che si adattano
all’attività di fresatura.
Componenti tipici di un sistema di livellazione su piccole frese (sensori a cavo su ambo i lati, display di comando,
di livellamento, sensore di inclinazione trasversale)
106 // 107
4.1.3
Livellazione con grandi frese
Maggiore è il peso della fresa, maggiore sarà la
sua resistenza agli influssi esterni. Il concetto del
tamburo di fresatura disposto centralmente consente di impostare in modo stabile la profondità
di fresatura e l’inclinazione trasversale e di mantenerle costanti. I valori di livellazione misurati
vengono così trasmessi in modo assolutamente
preciso e si ottengono risultati di livellazione
ottimali.
La regolazione in altezza delle frese di grandi
dimensioni di vecchia generazione si basa su
un fulcro posteriore effettuata in modo fisso. La
correzione della profondità di fresatura e dell’inclinazione trasversale viene regolata mediante la
regolazione in altezza sulle colonne di sollevamento dei sottocarri anteriori.
Le frese grandi di nuova generazione hanno un
fulcro anteriore e uno posteriore. La regolazione
in altezza avviene per mezzo delle colonne di
Componenti tipici di un sistema di livellazione su grandi frese (sensori a cavo su ambo i lati, display di comando,
sensore di inclinazione trasversale)
sollevamento dei sottocarri anteriore e posteriore; tutti i sottocarri sono accoppiati in modo
idraulico. Se uno dei sottocarri passa su un rilievo
o un avvallamento, la conseguente differenza in
altezza viene automaticamente livellata dagli altri
tre sottocarri. Grazie a questo principio di oscillazione quadrupla la macchina si adatta sempre
automaticamente alla superficie e la stabilità risulta sensibilmente migliorata. Nella livellazione è
integrato il sistema PTS (Parallel To Surface), che
orienta la macchina parallelamente alla superficie
durante il processo di fresatura e aiuta il conducente durante il posizionamento della macchina
nel tragitto di fresatura. Grazie al meccanismo di
posizionamento automatico integrato, premendo
un tasto è possibile abbassare contemporaneamente tutti i sottocarri alla profondità impostata.
Non serve più regolare manualmente i sottocarri
posteriori per rispettare esattamente la profondità
di fresatura. Allo stesso tempo l’uso della macchina è notevolmente semplificato.
Componenti tipici di un sistema di livellazione su grandi frese di nuova generazione con comando verticale quadruplo automatizzato PTS (sensori di distanza nel cilindro idraulico e sensore di inclinazione trasversale Rapid
Slope)
108 // 109
4.1.4
Riferimenti assoluti e relativi
Linea di riferimento relativa
(ad es. superficie di carreggiate)
Come riferimento per la profondità di fresatura
vale la superficie (ad es. la carreggiata) che viene
scansionata attraverso la lunghezza della paratia
laterale. La paratia laterale è collegata a un sensore che misura la distanza tra il profilo della strada e un punto fisso sul telaio della macchina. Durante il processo di fresatura i movimenti in alto
e in basso della paratia laterale e la conseguente
variazione della distanza vengono trasmessi
direttamente al sensore. In caso di scostamenti
dal valore nominale preimpostato della profondità
di fresatura si effettua una correzione automatica.
Le ondulazioni longitudinali, che sono inferiori alla
lunghezza della paratia laterale, vengono livellate;
irregolarità maggiori non vengono però riconosciuti e copiati nel nuovo profilo superficiale.
Tipica linea di riferimento sulla superficie (linea rossa) durante la scansione tramite paratie laterali
Linea di riferimento relativa
(ad es. filo di guida o cordolo)
In questo caso il riferimento è un contorno predefinito, ad es. un filo di guida o un cordolo. Se un
filo di guida è teso, viene effettuata la scansione
continua tramite un sensore di distanza fissato al
telaio della macchina. La variazione della distanza
tra filo e telaio della macchina è la misura della
correzione della profondità di fresatura. Ogni
scostamento dell’altezza della macchina viene
inoltrato al comando, che traduce questa informazione in una correzione adeguata. Si ottiene
quindi una superficie parallela in altezza al filo di
guida.
In base allo stesso principio si esegue la scansione lungo l’altezza dello spigolo del cordolo.
Tipica linea di riferimento su un filo metallico durante la scansione tramite il sensore di distanza
(sensore Sonic-Ski)
110 // 111
Riferimento relativo (ad es. laser ottico)
Un laser di rotazione stazionario genera un piano
artificiale con il suo raggio. Questo piano serve
da riferimento a uno o due sensori laser opzionali
sulla macchina per realizzare la profondità di
fresatura richiesta. I sensori laser misurano costantemente la distanza della macchina dal piano
di riferimento laser generato. Se i valori misurati
dal sensore differiscono dal piano preimpostato, i segnali corrispondenti vengono trasferiti al
sistema di livellazione automatico e l’altezza viene
corretta. In base alle caratteristiche del sistema
laser rotante è possibile un raggio d’azione fino a
300 m.
Livello di riferimento laser (verde) per ottenere una profondità di fresatura a livello del piano
Riferimento assoluto (ad es. gravitazione)
La misurazione si basa sul principio della bilancia elettronica: il sensore misura l’inclinazione
trasversale rispetto alla posizione orizzontale assoluta. Come riferimento vale la forza gravitazio-
nale. Gli scostamenti della forza gravitazionale di
riferimento vengono rilevati dal sensore e trasferiti
direttamente al comando della macchina. Prendendo a riferimento l’inclinazione preimpostata
nel comando, l’inclinazione della macchina viene
corretta automaticamente.
Riferimento gravitazionale assoluto per la determinazione dell’inclinazione trasversale
112 // 113
Riferimento assoluto (ad es. utilizzo di geodati
digitali)
Con i dati di posizionamento in 3D generati da
un topografo viene creato un nuovo modello di
superficie. In questo modo è possibile trasmettere la profondità di fresatura ideale in posizione
precisa al calcolatore 3D e di conseguenza al
sistema di livellazione della fresa.
La qualità del modello di dati realizzato ha un
effetto decisivo sulla qualità del risultato di
fresatura.
Dopo la determinazione unica della posizione,
la posizione della macchina e la profondità di
fresatura attuali vengono calcolate mediante uno
strumento ad alta precisione che misura gli angoli
e le distanze (stazione totale) e inviate al calcolatore 3D sulla fresa a freddo per essere ulteriormente elaborate.
Riferimento di geodati assoluti per la determinazione dell’esatto posizionamento della profondità di fresatura
4.2
Il processo di livellazione
4.2.1
Livellazione manuale tramite indicatore meccanico
della profondità di fresatura
Nelle frese piccole, l’impostazione della regolazione dell’altezza avviene manualmente, abbassando le colonne di sollevamento dei sottocarri
posteriori. Due indicatori forniscono all’operatore
le informazioni necessarie relative alla profondità
di fresatura, suddivise in lato destro e sinistro.
Se la profondità di fresatura è diversa rispetto al
valore nominale, l’altezza viene corretta ma-
nualmente dall’operatore tramite le colonne di
sollevamento posteriori.
Nella pratica quotidiana sul cantiere l’operatore è
sempre coinvolto sia nell’operazione di fresatura sia in quella di livellazione. Questo “fattore
umano” comporta naturalmente una reazione più
lenta agli scostamenti nella profondità di fresatura
e una correzione meno precisa, perché non avviene in modo automatico.
Lettura visiva della posizione di profondità di fresatura e successivo adeguamento manuale
114 // 115
4.2.2
Livellazione automatica nel circuito di regolazione
(con riferimenti relativi e assoluti)
Nel processo di regolazione automatica l’operatore è assistito dal sistema di livellazione. L’obiettivo consiste nel regolare in modo automatico e
preciso profondità o inclinazione di fresatura a
seconda di un riferimento. Si tratta di un circuito
di regolazione chiuso, che consente di utilizzare
i sensori più disparati. Gli scostamenti rispetto
alla profondità di fresatura nominale vengono
registrati dai sensori e calcolati dal regolatore
di livellazione e viene assegnata una correzione
automatica corrispondente che effettuerà la
macchina.
A seconda del riferimento, vengono utilizzati
diversi sensori per operazioni diverse.
Determinazione automatica della profondità di fresatura con riferimenti relativi e regolazione corrispondente
tramite il comando di livellazione
Determinazione automatica della profondità di fresatura con riferimenti assoluti e regolazione corrispondente
tramite il comando di livellazione
116 // 117
4.3
Comandi di livellazione moderni di Wirtgen
4.3.1
Panoramica dello sviluppo dei sistemi
Fino al 2007
2010
DLS1
LEVEL PRO 2
Il regolatore di profondità di fresatura DLS1 costituisce al tempo stesso un pannello di comando e
un’unità di regolazione.
]È
]costituito da un componente utilizzato
direttamente nella postazione di guida e
inoltre come comando a distanza su ogni
lato della macchina per la regolazione della
profondità di fresatura destra e sinistra. È
necessario un dispositivo per ogni circuito
di regolazione (lato della macchina).
]Interfaccia
]
per dati di misurazione analogici
o CAN per i sensori sulla paratia laterale
e i sensori di inclinazione trasversale
Per poter tenere il passo con le maggiori funzioni
offerte dalla nuova generazione di frese grandi
Wirtgen, nel 2010 con l’adeguamento del sistema
LEVEL PRO è avvenuta un’integrazione completa
delle funzioni nel sistema di controllo dell’intera
macchina.
]Integrazione
]
dell’oscillazione quadrupla
]Integrazione
]
del sistema PTS
]Introduzione
]
dei sensori analogici
nei cilindri idraulici
]Predisposizione
]
per Multiplex
standard nell’unità di controllo
2007
LEVEL PRO
Il sistema di livellazione LEVEL PRO è stato
sviluppato appositamente per le frese Wirtgen ed
è costituito da un sistema modulare. Consente di
regolare automaticamente e contemporaneamente la profondità di fresatura su entrambi i lati della
macchina dalla postazione di guida.
]Pannelli
]
di comando intuitivi utilizzabili sulla
postazione di guida o sui lati della macchina
]Regolatore
]
digitale integrato per il comando
centrale della regolazione della profondità
di fresatura su entrambi i lati della
macchina e per l’analisi di tutti i sensori
]Comandi
]
semplici e intuitivi (visualizzazioni
grafiche e tasti funzione facili da usare)
]Possibilità
]
di lettura contemporanea
di sensori analogici e CAN.
Un regolatore di profondità di fresatura DLS1 è l’unità
di comando e regolazione per un sensore.
4.3.2
Regolatore Wirtgen LEVEL PRO (1 e 2)
La stazione centrale del sistema di livellazione
LEVEL PRO è un regolatore digitale integrato che
unisce tutti i circuiti di regolazione. Analizza tutti
i sensori, comunica con il pannello di comando,
comanda la regolazione in altezza della macchina
e assicura risultati di fresatura costantemente
buoni. I pannelli di comando possono essere
fissati nella postazione di guida o a lato della
macchina e sono caratterizzati da un uso intuitivo.
Il display di comando LEVEL PRO consente di visualizzare tre sensori contemporaneamente.
L’unità di regolazione è fissata separatamente in un punto protetto della macchina.
118 // 119
4.3.2.1
Indicatore della profondità di fresatura “MDI”
L’indicatore della profondità di fresatura “MDI”
(Milling-Depth-Indicator) misura la distanza effettiva tra paratia laterale e raschiatore mediante i
sensori del cilindro idraulico LEVEL PRO presenti
sulla macchina. Questi valori vengono visualizzati
sul display LEVEL PRO. L’indicatore MDI non è
però collegato al sistema di livellazione automatico e non ha accesso ai circuiti di regolazione
della macchina.
Grazie all’elevata precisione dell’indicatore della
profondità di fresatura è possibile riconoscere
rapidamente e correggere scostamenti anche
minimi tra i valori reali preimpostati e quelli reali,
ad es. provocati dall’usura del dente.
Altri vantaggi:
]Non
] è più necessario ricontrollare la
profondità di fresatura effettiva dopo
il passaggio della macchina.
]Possibili
]
interventi correttivi dovuti a profondità
di fresatura errate vengono in gran parte evitati.
]L’operatore
]
è facilitato nel controllare
il risultato effettivo di fresatura.
Il valore differenziale tra paratia laterale e raschiatore viene determinato e visualizzato tramite il display di livellamento.
4.4
Sensori moderni
4.4.1
Sensore a cavo
Il sensore a cavo è un sensore di altezza che
viene agganciato alla paratia laterale. Mentre la
paratia laterale scansiona meccanicamente la
superficie di riferimento, il sensore rileva eventuali
irregolarità o dislivelli. Attraverso questa misurazione diretta viene copiata la superficie. I sensori
a cavo sono robusti e garantiscono una scansione affidabile anche in presenza di condizioni
meteorologiche avverse.
Un sensore a cavo meccanico, collegato alla paratia laterale mediante una fune metallica, determina la differenza
(profondità di fresatura) tra paratia laterale e telaio della macchina.
120 // 121
4.4.2
Sensore idraulico di profondità
Nelle grandi frese di ultima generazione i sensori
a cavo e a ultrasuoni delle versioni precedenti non sono più presenti, in quanto entrambi
i cilindri sollevatori sulla paratia laterale sono
dotati di sensori di distanza su ogni lato. Questi
sensori sono esenti da usura e vengono protetti
meccanicamente dall’alloggiamento del cilindro
idraulico. Questo resistente processo di misurazione consente di copiare la superficie in maniera
affidabile.
I sensori di distanza nel cilindro idraulico determinano la distanza (profondità di fresatura) tra paratia laterale e
telaio della macchina.
4.4.3
Sensore a ultrasuoni
Il sensore a ultrasuoni funziona senza contatto ed
è in grado di scansionare sia l’altezza della paratia laterale che la superficie di riferimento accanto
o davanti al rullo per fresatura. Questo sensore
invia onde sonore ad alta frequenza, che vengono
riflesse dalla superficie di riferimento e registrate
nuovamente dal sensore. L’intervallo di tempo tra
invio e ricezione del segnale serve come misura
della distanza dalla superficie. Nel caso di questa
procedura di misurazione deve essere considera-
to che la velocità del suono varia a seconda della
temperatura circostante. Eventuali raffiche di vento o spostamenti d’aria provocati dai veicoli che
transitano nelle vicinanze potrebbero determinare
una temporanea alterazione della misurazione. Gli
errori di misurazione causati dal generale cambiamento della temperatura circostante vengono
ampiamente compensati dagli appositi sensori
presenti nel dispositivo.
Il sensore a ultrasuoni che funziona senza contatto determina la distanza della macchina dalla superficie di
riferimento.
122 // 123
4.4.4
Sensore trasverale
Il sensore trasversale fissato in modo solidale alla
macchina viene utilizzato per creare superfici per
le quali non possono essere utilizzati riferimenti
relativi. Il sensore trasverale opera con un procedimento di misurazione assoluto e non soggetto
a usura, quindi è possibile generare superfici in
tutte le inclinazioni trasversali predefinite.
Con il sensore trasversale viene determinata una differenza assoluta rispetto alla forza di gravitazione di
riferimento.
4.4.5
Sensore Sonic-Ski
Il sensore Sonic-Ski contiene cinque sensori
a ultrasuoni, che possono essere utilizzati per
scansionare un filo senza contatto (orientamento
del sensore trasversalmente rispetto al filo di
guida) o per scansionare una superficie (orientamento del sensore nella direzione di marcia o
parallelo alla paratia laterale). Durante la scansione della superficie, si crea un valore di misurazione tramite il calcolo della media delle singole
misurazioni a ultrasuoni; le irregolarità nello strato
da fresare vengono rapidamente compensate.
Solo tre di queste cinque misurazioni a ultrasuoni
vengono impiegate per determinare la media. I
valori minimo e massimo vengono cancellati. In
caso di scansione a cavo, il sensore deve essere
commutato in modo corrispondente e riposizionato. In questo caso viene analizzato unicamente
il valore più basso della misurazione a ultrasuoni.
La misurazione è influenzata da temperatura e
vento, di conseguenza il sensore consente una
rapida compensazione della temperatura attraverso una misurazione di riferimento separata. Il
sensore Sonic-Ski è disposto sulla macchina in
posizione longitudinale o trasversale.
Il sensore Sonic-Ski che funziona senza contatto determina la distanza della macchina dalla superficie di mento,
che può essere costituita anche da un filo di guida.
124 // 125
4.4.6
Sistemi Multiplex
I sistemi Multiplex vengono utilizzati per la misurazione di irregolarità prolungate ed estese e
abbinano più sensori su uno o entrambi i lati della
macchina (p. es. sensori a cavo, a ultrasuoni e a
cilindro). L’effettiva profondità di fresatura viene
calcolata con elevata precisione a partire dalla
media dei valori dei sensori collegati; le ondulazioni longitudinali possono essere compensate
molto bene. Il sistema è particolarmente adatto
per le operazioni di fresatura fine.
Nel sistema di livellazione Multiplex i segnali dei sensori sono calcolati per raggiungere un valore differenziale
medio. In questo modo le irregolarità vengono spianate in modo considerevole.
cm
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 m
cm
6
5
4
3
2
1
0
Livellazione mediante sensore semplice (figura sopra)
e sistema Multiplex (figura sotto)
126 // 127
4.4.7
Sensore laser
I sensori laser presenti sulla macchina ricevono
i segnali di un raggio laser rotante, che ruotando
crea una superficie di riferimento piana nello spazio. La misurazione dell’altezza è molto precisa
e il sistema non è soggetto a usure e quindi è
particolarmente adatto ai lavori di fresatura nelle
gallerie, negli aeroporti, nelle strutture sportive e
nei capannoni.
Durante il processo di livellazione laser i sensori laser ricevono sulla macchina i segnali di un raggio laser
rotante.
4.4.8
Sensore 3D
La posizione attuale della macchina è registrata
tramite una stazione totale o attraverso sistemi
GPS. Questi dati vengono comparati con un
modello digitale del terreno della superficie di
fresatura di progetto realizzato in precedenza.
Durante il processo di fresatura il computer 3D
effettua una comparazione costante tra la posi-
zione nominale della macchina e quella effettiva.
La correzione degli scostamenti riscontrati viene
effettuata dal sistema LEVEL PRO. LEVEL PRO e
computer 3D sono collegati l’uno all’altro tramite
CAN-Bus. In funzione del livello di precisione
richiesto è necessario un adeguamento costante
della velocità di fresatura della macchina.
Una stazione totale mette a fuoco un prisma di ricezione e calcola la posizione e l’altezza della fresa a freddo.
Questi dati vengono trasmessi al computer 3D per ulteriore elaborazione.
128 // 129
4.5
Consigli di applicazione per diversi processi di
livellazione
4.5.1
Panoramica dei consigli di applicazione
Possibili applicazioni
Esempio di impiego
Asportazione di uno strato di pavimentazione
Asportazione di uno strato di pavimentazione di 4 cm
a una velocità di fresatura di 20 m/min.
Asportazione di uno strato di pavimentazione
e di collegamento
Asportazione di uno strato d’asfalto di 16 cm a una
velocità di fresatura di 8 m/min.
Asportazione di intere corsie di marcia
Asportazione di uno strato d’asfalto di 24 cm a una
velocità di fresatura di 5 m/min.
Operazioni di fresatura correttiva che
richiedono un alto grado di planarità
Fresatura fine di una superficie con ondulazioni
longitudinali
Asportazione d’asfalto con un’inclinazione
trasversale predeterminata
Fresatura fine di una carreggiata per il deflusso
ottimizzato dell’acqua con inclinazione trasversale 2 %
Operazioni di fresatura del calcestruzzo
Asportazione di uno strato di calcestruzzo di 20 cm
a una velocità di fresatura di 8 m/min.
Asportazione di superfici secondo
progetto tramite filo di guida
Asportazione di uno strato di pavimentazione d’asfalto
in riferimento a una nuova bordatura
Creazione di superfici perfettamente piane
Asportazione di una soletta di capannone a una
(ripristino di solette di capannoni, costruzione di
profondità di fresatura di 2 cm
gallerie, ecc.)
Creazione di nuovi profili superficiali
in base a modelli digitali del terreno
Asportazione di una pista di decollo e atterraggio a una
profondità di fresatura di 4 cm
Per le applicazioni qui indicate andrebbe sempre utilizzato almeno il sensore principale. È possibile
utilizzare il sensore principale indicato anche nei due regolatori di altezza o combinarlo con i sensori
secondari consigliati.
Sistemi Multiplex
Scansione davanti al
tamburo di fresatura
Sensore trasversale
Sensore a ultrasuoni
Sensore Sonic-Ski
•
•
•
•••
•
•
•
••
••
••
•
•
••
•
•
•
•
•
•••
•
••
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•••
•
•
•
•
•
•
••
•••
•
•
Sensore principale
Sensore secondario alternativo
••
Sensore 3D
Sensore laser
Sensori sulle paratie
laterali (sensori a cavo
o del cilindro idraulico)
•••
•••
•••
••
••
•••
•
•••
•••
Sensore secondario consigliato
Non idoneo
130 // 131
4.5.2
Esempi di applicazione dei comuni processi di livellazione
4.5.2.1
Livellazione con le paratie laterali / la paratia laterale
Scansione sul lato destro e sinistro della macchina con sensori a cavo sulle paratie laterali.
Vantaggi
]Processo
]
di livellazione molto preciso
]Conversione
]
molto rapida dei valori misurati
]Metodo
]
di livellazione molto affidabile e universale
Nota bene:
]Le
] irregolarità superficiali vengono copiati o spianati
]La
] linea di riferimento deve essere compatibile con il peso delle paratie laterali
4.5.2.2
Livellazione con le paratie laterali / il sensore trasversale
Scansione sul lato sinistro della macchina con un
sensore a cavo sulla protezione degli spigoli e un
sensore trasverale sul lato destro della macchina.
L’altezza misurata sullo stesso lato della macchina abbinata all’inclinazione trasversale produce
un profilo di fresatura costantemente uniforme.
Vantaggi
]Processo
]
di livellazione molto preciso
]Combinazione
]
di sensori di misurazione
ottimale e facile da utilizzare, ad es. per creare
carreggiate con profili a dorso d’asino.
132 // 133
4.5.2.3
Livellazione con le paratie laterali / scansione
davanti al tamburo di fresatura con cilindro idraulico
In mancanza di un riferimento adatto vicino al
tracciato da fresare, la scansione in altezza relativa alla superficie non fresata si effettua direttamente davanti al tamburo di fresatura. Un pattino
che può essere spostato in altezza grazie a un
cilindro idraulico viene premuto sulla superficie
della carreggiata. La posizione in altezza può
ora essere letta mediante i sensori all’interno del
cilindro idraulico.
Vantaggi
]Processo
]
di livellazione molto preciso
]Conversione
]
molto rapida dei valori misurati
]Metodo
]
di livellazione molto affidabile e universale
]I]sensori del cilindro idraulico sono molto
resistenti all’usura
]Scansione
]
su superficie solida davanti al
tamburo di fresatura per mancanza di opzioni
di scansione accanto alla macchina
Nota bene:
]Il
]pattino corto non è in grado di spianare
le ondulazioni longitudinali durante la
scansione davanti al tamburo di fresatura
4.5.2.4
Sistema di livellazione con sistema Multiplex
Il regolatore calcola la media dei valori misurati
dai diversi sensori. I bracci mobili consentono un
posizionamento vantaggioso dei sensori. In particolare questo processo consente di regolarizzare
le ondulazioni longitudinali.
Vantaggi
]Possibilità
]
di abbinare molti sensori diversi
]Elevata
]
livellazion delle superfici
delle carreggiate
]Posizionamento
]
dei sensori in
base al tipo di applicazione
]Installazione
]
facile e veloce
134 // 135
4.5.2.5
Livellazione con segnale laser
Due sensori laser sulla macchina misurano continuamente la variazione della distanza rispetto al
piano artificiale creato dal laser rotante stazionario. Se lasciano questo piano, il sistema di livellazione automatico riceve un segnale e l’altezza
viene corretta.
Vantaggi
]Creazione
]
di aree estese senza
punti di riferimento meccanici
]Metodo
]
di misurazione affidabile
perché il laser si trova al di sopra
della postazione dell’operatore
Nota bene:
]Adeguamento
]
della velocità di fresatura
al principio di misurazione del sensore
]Raggio
]
d’azione limitato dal laser rotante
4.5.2.6
Livellazione con posizionamento 3D
Grazie alla sincronizzazione continua tra posizione nominale e posizione reale della macchina
all’interno di un modello 3D è possibile l’asportazione mirata di superfici predefinite. La velocità
di fresatura deve essere adeguata in modo da
corrispondere al grado di precisione richiesta.
Vantaggi
]Riferimenti
]
in altezza indipendenti mediante modello di terreno digitale
]Preparazione
]
ottimale del profilo della superficie di fresatura per processi di stesa successiva
Nota bene:
]Le
] condizioni del cantiere devono essere idonee all’uso di stazioni totali
]I]modelli di terreno digitali devono essere creati
ed elaborati prima del processo di fresatura
]La
] verifica delle superfici fresate deve avvenire
mediante metodi di misurazione in 3D
136 // 137
4.5.2.7
Livellamento con le paratie laterali / scansione
con sensore a ultrasuoni
Un’alternativa alla scansione del lato destro e
sinistro della macchina con sensori a fune sulle
paratie laterali è la scansione con un sensore a ultrasuoni. Il sensore funziona senza contatto ed è
in grado di scansionare sia l’altezza della paratia
laterale che la superficie di riferimento accanto o
davanti al tamburo di fresatura.
Vantaggi
]Metodo
]
di misurazione senza contatto per
la scansione su terreni solidi e morbidi
]Conversione
]
molto rapida dei valori misurati
]Metodo
]
di livellazione universale
Nota bene:
]Le
] irregolarità superficiali vengono copiati
]Misurazione
]
a onde sonore molto sensbile
4.5.2.8
Livellazione con le paratie laterali / scansione
con sensore Sonic-Ski sul filo di guida
Con la disposizione trasversale del sensore
Sonic-Ski è possibile la scansione senza contatto
di un riferimento, ad es. un filo di guida. I valori
determinati in questo modo sono estremamente
affidabili grazie a una correzione idonea della
temperatura.
Vantaggi
]Scansione
]
senza contatto del filo
di guida o dell’asta in fibra ottica
e di superfici molto irregolari
]Conversione
]
molto rapida dei valori misurati
]Metodo
]
di livellazione universale
138 // 139
4.6
Qualità della livellazione
4.6.1
Risultati di livellazione ottimali grazie alle moderne tecnologie meccaniche
Numerose innovazioni tecniche a livello della
tecnologia meccanica moderna consentono di
ottenere risultati di livellazione costantemente
buoni e di alleggerire notevolmente le responsabilità dell’operatore della macchina. In particolare
l’automatizzazione progressiva delle operazioni è
stata decisiva per l’ottimizzazione della livellazione.
A seconda del modello, della configurazione e
dei parametri ambientali ogni macchina livella in
modo diverso. Per ottenere un risultato ottimale
vengono memorizzati i parametri di livellazione
per ciascuna macchina, collegati con il sistema
di livellazione automatico LEVEL PRO e richiamati durante il processo operativo. Il sistema di
livellazione riconosce automaticamente il modello
della macchina e imposta i parametri corretti
senza la necessità di intervento manuale da parte
dell’operatore della macchina.
Vantaggi della moderna tecnologia meccanica:
]PTS
] (Parallel-To-Surface)
Con PTS la fresa è sempre orientata parallelamente alla superficie della carreggiata in
direzione longitudinale durante il processo di
fresatura, sia con l’abbassamento contemporaneo dei sottocarri anteriore e posteriore
sia durante l’entrata dei sottocarri anteriori nel
tracciato di fresatura o in caso di modifiche
della profondità di fresatura. Questa funzione
automatica rappresenta un notevole alleggerimento di responsabilità per l’operatore della
macchina. Non è più necessario la regolazione
manuale dei sottocarri posteriori per raggiungere la profondità di fresatura ottimale.
]Oscillazione
]
quadrupla
Il sistema PTS si basa sul concetto di oscillazione quadrupla. A tale scopo tutte e quattro le
colonne di sollevamento sono accoppiate tra
loro in modo idraulico. Se uno dei sottocarri
incontra un’irregolarità del terreno, gli altri tre
sottocarri bilanciano la differenza d’altezza. Il
principio dell’oscillazione quadrupla consente
di implementare più rapidamente la compensazione dell’altezza, ma anche di aumentare
notevolmente la stabilità di guida.
]Meccanismo
]
di posizionamento automatico
Questo meccanismo supporta il conducente
durante il posizionamento nel tracciato da
fresare fino alla profondità massima. Con l’attivazione del sistema automatico LEVEL PRO
(vale solo per le grandi frese di nuova generazione) i sottocarri si abbassano contemporaneamente a grande velocità a tamburo rotante.
Appena la macchina raggiunge la superficie
si verifica una riduzione continua la velocità
di abbassamento si riduce in continuo fino
a quando il tamburo di fresatura penetra nel
terreno alla profondità di fresatura impostata. Il
posizionamento delicato a comando automatico influisce positivamente non solo sull’usura
del dente, ma riduce notevolmente anche il
pericolo di rottura all’inizio della fresatura.
]Adeguamento
]
della velocità di regolazione
per ogni singolo tipo di sensore
Il regolatore LEVEL PRO interpreta i dati dei
sensori e comanda la regolazione in altezza
della macchina. Per ottenere risultati di
fresatura costantemente buoni e una qualità
elevata, ogni sensore può essere parametrizzato singolarmente e ottimizzato durante il
processo di fresatura. È possibile eseguire
operazioni di impostazione e configurazione
durante il processo in corso aumentando quindi
l’efficienza e la comodità.
140 // 141
4.6.2
Effetto della velocità di fresatura e dei parametri ambientali sul processo di
livellazione
Il processo di livellamento viene influenzato da
numerosi fattori:
]Modello
]
e tipo della macchina
]Tipo
] e numero di sensori
]Parametri
]
ambientali
]Condizioni
]
del cantiere
A prescindere da questo, l’operatore della
macchina deve essere messo messo in grado di
reagire in modo adeguato in ogni situazione e di
lavorare ad una velocità di fresatura costante al
fine di ottenere risultati di fresatura ottimali. E’
normale che si verifichino limitazioni che comportano una riduzione della velocità di fresatura, a
partire dallo stato generale della macchina e degli
utensili di taglio impiegati fino alla velocità di elaborazione dei dati (uomo/controllore) e la velocità
di regolazione (idraulica) della macchina. Inoltre,
la costante del tempo della misurazione riveste un
ruolo importante ed è in particolare determinata
dal sensore selezionato e dal relativo principio di
misurazione. Ad esempio l’acquisizione del valore
misurato dell’inclinazione trasversale è molto più
lenta rispetto alla misurazione dell’altezza con il
sensore a cavo.
In linea di massima, ad ogni condizione applicativa corrisponde una combinazione ideale di
sensore e relativa velocità di fresatura.
142 // 143
5
Tecnologia centrale:
Il sistema di comando della macchina
5.1
Il processo di comando nelle frese a freddo
146
5.1.1
Comando manuale
147
5.1.2
Comando WIDRIVE
148
5.1.3
Regolazione automatica della potenza di fresatura
151
5.1.4
Blocco differenziale idraulico ed elettronico
152
5.1.5
Sistemi di diagnosi nelle frese a freddo
154
5.1.6
Rilevamento dei dati di lavoro nelle frese a freddo
155
144 // 145
5.1
Il processo di comando nelle frese a freddo
Oggi le frese a freddo sono macchine da cantiere
straordinariamente efficienti, il cui fattore di
successo essenziale è rappresentato dall’elevata
produzione. A questo si collega una crescente
complessità dell’uso della macchina. Oltre al
comando puramente manuale della macchina da
parte dell’operatore è sempre più diffuso l’utilizzo
di comandi computerizzati. In particolare con le
frese a freddo ad alta potenza di moderna costruzione l’operatore della macchina è supportato
da comandi computerizzati di questo tipo (ad es.
WIDRIVE).
Moderni display di comando e informazione sulle grandi frese
5.1.1
Comando manuale
Con il comando manuale l’operatore della macchina avvia le singole funzioni e tutte le funzioni
della macchina tramite interruttori o valvole
manuali. Di conseguenza il monitoraggio dei
processi dipende esclusivamente dall’operatore e
dalla sua esperienza.
Tipico comando manuale della macchina su piccole frese
146 // 147
5.1.2
Comando WIDRIVE
Le frese a freddo di moderna costruzione sono
provviste di comandi intelligenti grazie ai quali
i processi di lavoro sono automatizzati in modo
particolarmente efficace. Molti segnali dei sensori
vengono gestiti dal comando come grandezza
d’ingresso e trasformati in movimento meccanico
o grandezze fisiche mediante attuatori (ad es.
valvola idraulica o interruttore elettrico).
In questo modo i valori reali vengono continuamente confrontati con i valori nominali e gli
scostamenti vengono corretti. La correzione
avviene in modo automatizzato tramite il comando WIDRIVE, ma può essere controllata anche
manualmente.
WIDRIVE, il comando intelligente delle frese
a freddo Wirtgen, funziona da cervello della
macchina. Le funzioni più importanti quali il
motore diesel, la trasmissione, l’azionamento del
nastro, l’impianto di spruzzatura dell’acqua, la
regolazione in altezza, lo sterzo, la livellazione e il
gruppo di fresatura sono collegati tra loro a livello
centralizzato e comandati in modo automatico.
Allo stesso tempo, l’elevato potenziale produttivo della fresa a freddo viene sfruttato in modo
ottimale tenendo conto di aspetti rilevanti per
l’ambiente, di elevato potere di taglio e bassi costi
di esercizio.
Attività del sistema di comando:
]Collegamento
]
logico e interpretazione dei segnali di ingresso allo scopo
di costruire segnali di uscita
]Registrazione
]
e memorizzazione di dati
per l’interpretazione e la rielaborazione
]Controllo/regolazione
]
delle funzioni
della macchina
– Esecuzione in funzione del tempo delle
azioni di comando nella sequenza giusta
– Diagnosi e interpretazione
dei malfunzionamenti
Esempi di funzioni di comando automatiche
odierne:
Con lo sviluppo dei concetti di comando integrati
nella macchina come ad es. WIDRIVE si aprono
nuove possibilità per il controllo della produttività.
Regime del motore automatico per la guida e la
fresatura
]Regolazione
]
automatica del
numero di giri nella fresatura
– Il motore imposta automaticamente il numero
di giri all’avvio del processo di fresatura e
passa automaticamente al funzionamento
al minimo al termine del processo di
fresatura. In questo modo non si riduce
solo il consumo di carburante, ma si riduce
notevolmente anche il livello di rumore.
]Regolazione
]
automatica del numero
di giri nella modalità di trasporto
– Il motore accelera fino a raggiungere il numero di giri massimo soltanto con la massima
velocità di avanzamento, altrimenti il numero
di giri viene mantenuto al livello più basso
possibile in base alla velocità di avanzamento.
Anche in questo caso la riduzione del
livello di rumore e del consumo di carburante sono due vantaggi essenziali.
Stazione motore
Impianto idrico
Gruppo di fresatura
Trazione
Carico materiale
Regolazione verticale
Possibilità di comando automatico della macchina grazie al collegamento di funzioni diverse della macchina nel
sistema WIDRIVE
148 // 149
Oscillazione quadrupla e sistema di regolazione
verticale
]Grazie
]
al sistema di allineamento automatico
la macchina lavora sempre parallela alla
superficie della carreggiata e riconosce automaticamente quando deve essere effettuata
una regolazione in altezza. Questo aumenta la
stabilità della macchina e alleggerisce il lavoro
dell’operatore che può concentrarsi sul processo di fresatura. A tale scopo molti segnali dei
sensori lavorano in sinergia, mentre il comando
della macchina analizza e corregge la posizione
verticale attuale e lo stato della macchina.
Gestione automatica dell’acqua
]Il
]consumo di acqua si riduce notevolmente grazie all’accensione automatica
dell’impianto idrico in fase di posizionamento del tamburo di fresatura e allo
spegnimento all’arresto della fresatura.
]In
] funzione del carico del motore e della
velocità di fresatura la pressione della
pompa dell’acqua aumenta o si riduce.
Regolazione automatica del numero di giri del
nastro
]Mantenendo
]
costante la velocità del nastro
viene garantita un trasporto di materiale
costante, anche con un numero di giri del
motore ridotto. Al tempo stesso il nastro si
disinserisce automaticamente durante la retromarcia della macchina in modalità di trasporto
al fine di non perdere il materiale fresato.
WIDRIVE offre vantaggi essenziali:
Tecnologia al servizio delle persone: l’operatore della macchina non deve solo gestire un carico
di lavoro ridotto, ma grazie alla comodità dell’uso
e alle moderne funzionalità della fresa a freddo
pensate per un uso professionale è più motivato
nel suo lavoro. Può quindi concentrarsi sul processo di fresatura.
Bilancio ambientale complessivo vantaggioso: grazie al comando del motore ottimizzato si
riduce l’impatto ambientale delle emissioni di gas
di scarico. Allo stesso tempo si riducono notevolmente anche le emissioni di rumore.
Riduzione dei costi di esercizio: oltre all’aumento della potenza di fresatura grazie a procedure operative più rapide, si riducono anche il
consumo di gasolio grazie all’adeguamento del
numero di giri alla rispettiva situazione di lavoro e
il consumo dell’acqua grazie all’accensione e allo
spegnimento automatici.
5.1.3
Regolazione automatica della potenza di fresatura
La regolazione automatica della potenza di
fresatura ottimizza la velocità di fresatura in
base al carico del motore. Se il numero di giri del
motore scende al di sotto di un valore impostato,
la velocità di fresatura si riduce automaticamente.
Si ottiene quindi l’impostazione automatica della
velocità di fresatura ottimale alla potenza di fresatura massima nel circuito di regolazione mediante
comando della macchina.
Comando automatico della velocità massima di fresatura mediante carico del motore
150 // 151
5.1.4
Blocco differenziale idraulico ed elettronico
Il blocco differenziale idraulico distribuisce in
modo uniforme la spinta sui sottocarri di trazione.. Il flusso volumetrico idraulico (quantità di
olio) viene distribuito dalla pompa di trazione in
quattro flussi volumetrici di uguale dimensione
mediante il cosiddetto divisore di flusso, poi
trasmesso ai motori di trazione delle catenarie
in modo da garantire una velocità sincronizzata
delle singole catenarie. In questo modo lo slittamento delle singole catenarie si riduce.
Motori di trazione del sottocarro
Divisore di flusso olio idraulico
Azionamento a pompa idraulico
Blocco differenziale puramente idraulico mediante divisore di flusso dell’olio centrale
Il blocco differenziale elettronico (ISC) regola
direttamente e singolarmente la velocità delle
catenarie tramite i singoli motori di trazione di
ciascuna catenaria. A tale scopo la velocità di
ogni catenaria viene rilevata tramite sensori e
confrontata con un valore nominale. L’ISC corregge automaticamente gli scostamenti.
Inoltre l’ISC considera le diverse velocità dei
sottocarri interni ed esterni in curva. Questa
particolarità del blocco differenziale elettronico
garantisce in qualsiasi momento una trazione ottimale, consente raggi minimi di curvatura e riduce
l’usura. In caso di trasferimento della macchina
in assenza di carico l’ISC si disattiva automaticamente.
Motori di trazione del sottocarro
Sensore per rilevamento numero di giri
Azionamento a pompa idraulico
Moderno blocco differenziale a regolazione automatica con comando dei motori di trazione del sottocarro variabile
152 // 153
5.1.5
Sistemi di diagnosi nelle frese a freddo
Con l’ausilio del sistema informativo e di diagnosi
di Wirtgen l’operatore ottiene un controllo veloce
e completo dei dati operativi attuali. L’autodiagnosi automatica della macchina monitora autonomamente il motore diesel e i componenti idraulici
ed elettrici.
Tra questi, ad esempio:
]Stato
]
attuale del motore (numero di giri,
temperature, condizioni dei filtri)
]Stato
]
attuale del sistema idraulico
(posizione della valvola, pressioni,
condizioni dei filtri, temperature)
]Stato
]
attuale del sistema elettrico (condizioni
di collegamento, funzioni di cavi e sensori)
]Intervalli
]
di manutenzione
Vengono visualizzati i malfunzionamenti, e allo
stesso tempo, viene avviata una ricerca interattiva degli errori.
Visualizzazione nel display di comando della diagnosi del sistema di trazione nelle grandi frese moderne.
5.1.6
Rilevamento dei dati di lavoro nelle frese a freddo
Grazie al collegamento intelligente del comando
della macchina con il sistema di livellazione nelle
frese a freddo moderne si possono visualizzare
molti dati di produzione. Il rilevamento dei dati
di lavoro consente ad esempio di calcolare e
rappresentare la produzione giornaliera (in m³ o t)
mediante il comando della macchina.
I dati di lavoro più importanti nel dettaglio:
]Visualizzazione
]
della quantità di carico del camion allo scopo di effettuare un carico ottimale
]Visualizzazione
]
del numero di camion caricati
nel corso di una giornata di produzione
]Visualizzazione
]
del peso complessivo della
quantità di fresato nel corso di una giornata di
produzione o della vita totale della macchina
]Visualizzazione
]
della superficie fresata
nel corso di una giornata di produzione
o della vita totale della macchina
Visualizzazione nel display di comando del rilevamento dei dati di lavoro nelle grandi frese moderne.
154 // 155
6
Applicazioni delle frese a freddo
6.1
Asportazione per strati di pavimentazioni in
conglomerato bituminoso
158
6.1.1
W 50 DC: Risanamento stradale con piccole frese
158
6.1.2
W 100 F: Asportazione completa di uno strato in conglomerato
bituminoso
159
6.1.3
W 210: Asportazione per strati dello strato
del manto d’usura e dello strato di collegamento
160
6.1.4
W 250: Rifacimento del manto d’usura
161
6.2
Fresatura di pavimentazioni in calcestruzzo
162
6.2.1
W 150: Asportazione di calcestruzzo mediante fresatura
162
6.2.2
W 250: Asportazione completa di una pavimentazione in
calcestruzzo
163
6.3
Asportazione per strati di altri materiali
164
6.3.1
W 350 E: Asportazione di uno strato di massetto
164
6.3.2
W 210: Asportazione con la fresa di un campo sportivo
165
6.4
Riprofilatura di carreggiate
166
6.4.1
W 2000: Fresatura fine di una superficie in calcestruzzo
166
6.4.2
W 2000: Preparazione per trattamento superficiale
167
6.5
Profili di fresatura speciali
168
6.5.1
W 50 DC: Fresatura di bande sonore
168
6.5.2
W 50 DC: Fresatura di scanalature
169
6.5.3
W 35 DC: Rimozione della segnaletica orizzontale
170
6.5.4
W 350: Fresatura di binari tranviari
171
156 // 157
6.1
Asportazione per strati di pavimentazioni in
conglomerato bituminoso
6.1.1
W 50 DC: Risanamento stradale con piccole frese
Compito di fresatura:
Era necessario risanare la superficie di una tranquilla strada in zona residenziale. A tale scopo
occorreva asportare con la fresa il manto d’usura
su un’area di 970 m2 e con una profondità di 4 cm
e poi caricare il fresato sul camion.
Particolarità:
Per motivi logistici non è stato possibile utilizzare
la fresa compatta W 100 F con caricamento frontale. A causa delle dimensioni ridotte della strada
bisognava scegliere una macchina che offrisse
un’elevata efficienza con fresatura efficace in
uno spazio ristretto ed elevata manovrabilità. La
W 50 DC soddisfa questi requisiti.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
970
Profondità di fresatura in m
0,04
Quantità asportata in m³
38,8
Valori della macchina
Modello di macchina
W 50 DC
Larghezza di fresatura in m 0,5
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
8,3
Produzione effettiva in
m³/h
5,0
Tempo di esecuzione in h
7,8
6.1.2
W 100 F: Asportazione completa di uno strato in conglomerato bituminoso
Compito di fresatura:
Una carreggiata in periferia è stata completamente asportata con la fresa su una lunghezza di
800 m e una larghezza di 2,5 m. È stata utilizzata
la piccola fresa W 100 F, appositamente concepita per il risanamento di superfici e l’asportazione
completa di strati in conglomerato bituminoso.
Il carico del materiale fresato sul camion è stato
effettuato mediante il nastro di carico frontale di
grandi dimensioni.
Particolarità:
In questa area della carreggiata era presente un
numero particolarmente elevato di componenti
integrati, come pozzetti, coperchi per idranti
sottosuolo, canali dell’acqua.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
2.000
Profondità di fresatura in m
0,24
Quantità asportata in m³
480
Valori della macchina
Modello di macchina
W 100 F
Larghezza di fresatura in m 1,0
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
4,0
Produzione effettiva in
m³/h
25,9
Tempo di esecuzione in h
18,5
158 // 159
6.1.3
W 210: Asportazione per strati del manto d’usura e dello strato di collegamento
Compito di fresatura:
Era necessario asportare lo strato di collegamento e il manto d’usura di una strada provinciale su
una superficie di 6.000 m2. Il manto d’usura è stato asportato su una profondità di 4 cm, lo strato
di collegamento sottostante su una profondità di
8 cm. I lavori di fresatura sono stati effettuati con
la grande fresa compatta W 210, che dispone di
una vasta gamma di prestazioni e un sistema di
propulsione a risparmio di gasolio (Dual Engine
Concept).
Particolarità:
Per ridurre al minimo l’intralcio al traffico, la
strada altamente trafficata è stata bloccata una
corsia alla volta. I veicoli venivano diretti nella
corsia parallela al cantiere.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
2 x 6.000 = 12.000
Profondità di fresatura in m
0,04 / 0,08
Quantità asportata in m³
240 + 480 = 720
Valori della macchina
Modello di macchina
W 210
Larghezza di fresatura in m 2,0
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
26,0 / 18,0
Produzione effettiva in
m³/h
66,0 / 95,0
Tempo di esecuzione in h
3,6 + 5,1 = 8,7
6.1.4
W 250: Rifacimento del manto d’usura
Compito di fresatura:
Il manto d’usura di una strada di attraversamento cittadino altamente trafficata è stato
completamente rifatto su una superficie totale
di 30.000 m2. È stata utilizzata la fresa a freddo
ad alte prestazioni W 250, che si distingue per
la potente motorizzazione e l’elevata capacità
convogliamento. La fresatura del manto d’usura
è avvenuta a una profondità di 4 cm. Per ottenere
la massima efficienza di asportazione possibile è
stato scelto un tamburo di fresatura con larghezza di lavoro di 3.800 mm per una larghezza di
asportazione di 7,6 m.
Particolarità:
A causa del traffico elevato la pressione per finire
i lavori in tempi brevi era molto grande. Grazie
all’elevata resa superficiale della fresa W 250 è
stato possibile concludere i lavori di fresatura in
tempi particolarmente brevi.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
30.000
Profondità di fresatura in m
0,04
Quantità asportata in m³
1.200
Valori della macchina
Modello di macchina
W 250
Larghezza di fresatura in m 3,8
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
23,3
Produzione effettiva in
m³/h
127,0
Tempo di esecuzione in h
9,4
160 // 161
6.2
Fresatura di pavimentazioni in calcestruzzo
6.2.1
W 150: Asportazione di calcestruzzo mediante fresatura
Compito di fresatura:
La superficie di calcestruzzo fortemente danneggiata di un terreno industriale, dell’estensione di
8700 m2, doveva essere fresata a una profondità
di 10 cm. La grande fresa compatta W 150 offre
una straordinaria capacità di produzione anche
nel calcestruzzo e consente una lavorazione
celere.
Particolarità:
Per ottenere una produzione particolarmente
elevata è stato utilizzato un tamburo sgrossatore
Eco-Cutter con interlinea 25.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
8.700
Profondità di fresatura in m
0,10
Quantità asportata in m³
870
Valori della macchina
Modello di macchina
W 150
Larghezza di fresatura in m 1,5
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
4,9
Produzione effettiva in
m³/h
19,0
Tempo di esecuzione in h
46
6.2.2
W 250: Asportazione completa di una pavimentazione in di calcestruzzo
Compito di fresatura:
Per il risanamento totale di una pavimenta-zion
in calcestruzzo sulla A 5 si è resa necessaria
l’asportazione completa di un’area complessiva
di 25.000 m2 in 2 strati (10 cm e 20 cm). Per l’asportazione del calcestruzzo sono state utilizzati
tamburi Eco Cutter con denti W1/17.
Particolarità:
Nel primo passaggio di fresatura sono stati
scoperti per prima cosa le barre di armatura; nel
secondo è stata effettuata la fresatura del calcestruzzo rimanente compreso il distaccamento
delle barre di armatura.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
2 x 25.000 = 50.000
Profondità di fresatura in m
0,10 + 0,20
Quantità asportata in m³
2.500 + 5.000
Valori della macchina
Modello di macchina
W 250
Larghezza di fresatura in m 2,2
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
7,6 + 4,0
Produzione effettiva in
m³/h
47,0 + 55,0
Tempo di esecuzione in h
53 + 91
162 // 163
6.3
Asportazione per strati di altri materiali
6.3.1
W 350 E: Asportazione di uno strato di massetto
Compito di fresatura:
Per i lavori di ristrutturazione in una chiesa
doveva essere asportato uno strato di massetto
su una superficie di 46 m2 per una profondità di
fresatura di 6 cm. La fresa compatta W 350 E ad
azionamento elettrico consente la fresatura senza
l’emissione di gas di scarico nocivi.
Particolarità:
Per sporcare il meno possibile l’interno della
chiesa, la polvere prodotta doveva essere aspirata subito. La fresa W 350 E è provvista di un
bocchettone aspirante da collegare a un impianto
di aspirazione.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
46
Profondità di fresatura in m
0,06
Quantità asportata in m³
2,8
Valori della macchina
Modello di macchina
W 350 E
Larghezza di fresatura in m 0,35
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
2,2
Produzione effettiva in
m³/h
1,0
Tempo di esecuzione in h
2,7
6.3.2
W 210: Asportazione con la fresa di un campo sportivo
Compito di fresatura:
Il campo di terra rossa di una società sportiva
è stato fresato su una superficie completa di
7.200 m2 a una profondità di 8 cm. È stata utilizzata la grande fresa W 210 ad alto rendimento che,
grazie al suo sistema di propulsione economico,
consente una produzione ottimale in un’ampia
gamma applicativa. L’utilizzo di un solo motore è
bastato perfettamente per fresare la superficie.
Particolarità:
Grazie all’innovativo Operator Comfort System la
fresa W 210 rappresenta un punto di riferimento
dal punto di vista del comfort di guida e della
manovrabilità. La cabina a traslazione e rotazione idraulica porta rapidamente l’operatore in
posizione con visuale perfetta e dispone di un
arredamento interno di alta qualità.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
7.200
Profondità di fresatura in m
0,08
Quantità asportata in m³
576
Valori della macchina
Modello di macchina
W 210
Larghezza di fresatura in m 2,0
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
40,0
Produzione effettiva in
m³/h
115,2
Tempo di esecuzione in h
5
164 // 165
6.4
Riprofilatura di carreggiate
6.4.1
W 2000: Fresatura fine di una superficie di calcestruzzo
Lavoro di fresatura:
La fresatura di una grande superficie di calcestruzzo di 5000 m2 era finalizzata a ripristinare
la planarità. È stata utilizzata una fresa a freddo,
modello W 2000, equipaggiata con un tamburo di
fresatura fine con interlinea 6x2.
Particolarità:
La fresatura consente di eliminare le irregolarità
superficiali della pavimentazione e di ottenere
superfici uniformi e piane.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
5.000
Profondità di fresatura in m
0,008
Quantità asportata in m³
40
Valori della macchina
Modello di macchina
W 2000
Larghezza di fresatura in m 2,0
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
12,0
Produzione effettiva in
m³/h
5,2
Tempo di esecuzione in h
7,7
6.4.2
W 2000: Preparazione per trattamento superficiale
Compito di fresatura:
Per la preparazione alla stesa di microtappeto
sottile bisognava fresare una grande area in
conglomerato bituminoso di 45.000 m2 con un
tamburo di fresatura fine con interlinea 6x2 a una
profondità media di 1,5 cm.
Particolarità:
Oltre alle misure propedeutiche alla stesa di un
microtappeto, con la fresatura si doveva ottenere
un miglioramento della planarità. Con l’impiego
della fresa a freddo W 2000 dotata del sistema
di livellazione Multiplex è stato possibile raggiungere, e addirittura superare, i valori di planarità
richiesti. La superficie molto piana, ma al tempo
stesso con rugosità ottimale, è perfettamente
idonea alla stesa di nuovi strati sottili.
Informazioni sul cantiere
Superficie totale in m²
45.000
Profondità di fresatura in m
0,015
Quantità asportata in m³
675
Valori della macchina
Modello di macchina
W 2000
Larghezza di fresatura in m 2,0
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
18,0
Produzione effettiva in
m³/h
17,5
Tempo di esecuzione in h
38,6
166 // 167
6.5
Profili di fresatura speciali
6.5.1
W 50 DC: Fresatura di bande sonore
Compito di fresatura:
Lo scopo delle bande sonore ai margini della
carreggiata è quello di avvisare e risvegliare gli
autisti stanchi quando stanno uscendo fuori strada. Lungo un tratto di 48 km sono state fresate
impronte nell’asfalto con una fresa W 50 DC.
Particolarità:
Il lavoro di fresatura è stato eseguito mediante una semplice conversione della macchina
W 50 DC con il pacchetto Rumble Strip.
Informazioni sul cantiere
Lunghezza totale / km
48
Valori della macchina
Modello di macchina
W 50 DC
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
22,0
Tempo di esecuzione in h
49
6.5.2
W 50 DC: Fresatura di scanalature
Compito di fresatura:
Per posare i cavi di un impianto semaforico è
stato necessario fresare scanalature larghe 8 cm
a una profondità di fresatura di 30 cm. La piccola
fresa W 50 DC ad alte prestazioni può essere
equipaggiata con dischi di taglio o ruote di fresatura laterali per fresare scanalature.
Particolarità:
Anche i raggi stretti possono essere fresati con
precisione e poca usura.
Informazioni sul cantiere
Lunghezza totale / m
1.230
Profondità di fresatura in m
0,30
Quantità asportata in m³
29,5
Valori della macchina
Modello di macchina
W 50 DC
Larghezza di fresatura in m 0,08
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
3,3
Produzione effettiva in
m³/h
2,4
Tempo di esecuzione in h
12,4
168 // 169
6.5.3
W 35 DC: Rimozione della segnaletica orizzontale
Compito di fresatura:
Doveva essere rimossa la segnaletica orizzontale
su un tratto lungo 5,6 km. La segnaletica con
colori a spruzzo o termoplastica può essere completamente rimossa con la piccola fresa versatile
W 35 DC.
Particolarità:
Sono stati utilizzati tamburi di fresatura speciali
con interlinea ridotta e smussature laterali in
modo da consentire un passaggio dolce dalla
superficie non fresata alle strisce fresate.
Informazioni sul cantiere
Lunghezza totale / km
5,6
Valori della macchina
Modello di macchina
W 35 DC
Larghezza di fresatura in m 0,15
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
12,0
Tempo di esecuzione in h
10
6.5.4
W 350: Fresatura di binari tranviari
Compito di fresatura:
Occorreva fresare un giunto di dilatazione lungo
una linea tranviaria per una lunghezza di 520 m. A
tale scopo la piccola fresa versatile W 350 è stata
equipaggiata con un apposito kit per la fresatura
di rotaie, grazie al quale è possibile fresare lo
strato a destra e a sinistra della rotaia in un’unica
passata, a una profondità impostabile e fissa.
Informazioni sul cantiere
Lunghezza totale / m
520
Valori della macchina
Modello di macchina
W 350
Velocità di fresatura
teorica in m/min.
4,1
Tempo di esecuzione in h
5
170 // 171
7
Calcolo della resa
7.1
Parametri che incidono sulla produzione
174
7.2
Esempi per il calcolo della resa
176
7.2.1
Linee guida fondamentali per determinare i valori di produzione
176
7.2.2
Esempio di calcolo per W 35 DC
178
7.2.3
Esempio di calcolo per W 50 DC
179
7.2.4
Esempio di calcolo per W 130 F
180
7.2.5
Esempio di calcolo per W 210
181
7.2.6
Esempio di calcolo per W 250
182
172 // 173
7.1
Parametri che incidono sulla produzione
La produzione di una macchina può essere
determinata in una fotografia istantanea mediante
la velocità di fresatura nell’uso in cantiere. Per
determinare la produzione giornaliera effettiva
si deve tener conto di molti altri fattori. Oltre alla
fresatura vera e propria, ci sono diversi parametri
della macchina, come ad es. il tipo di tamburo di
fresatura, l’usura del dente o i tempi di sostituzione del dente, i parametri del materiale quali ad es.
Fattore
di influenza
Tipo di tamburo di
fresatura
Velocità del tamburo di
fresatura
Tipo di utensile
le caratteristiche del conglomerato bituminoso,
ma anche le condizioni del cantiere compresa la
logistica del granulato d’asfalto presente. Il fattore
di riduzione risultante produzione giornaliera dalla
massima possibile a quella effettiva può variare
dal 25 % al 70 %. In una ipotesi semplificata, nel
caso delle piccole frese si ipotizza un fattore di
ribasso del 70 %, nel caso delle grandi frese del
50 %.
Parametri d’esempio variabili
Variazione della produzione complessiva
Interlinea 25 mm Eco Cutter
20%
Interlinea 15 mm rullo per fresatura standard
0%
Interlinea 8 mm
-35%
Interlinea 6 mm x 2 denti
-60%
Numero di giri elevato
-20%
Numero di giri medio
0%
Numero di giri basso
10%
Dente W4
-5%
Dente W5
0%
Dente W6
5%
Dente W7
3%
Dente W8
-3%
Nota: i valori qui rappresentati sono puramente orientativi.
Fattore di influenza
Caratteristiche dello
strato da fresare
Parametri d’esempio variabili
Asfalto morbido
25%
Asfalto medio
0%
Asfalto duro
-30%
Calcestruzzo morbido
-10%
Calcestruzzo medio
-35%
Calcestruzzo duro
-60%
da -10 a 0 gradi
-25%
Temperatura dello strato da 0 a 15 gradi
(influenza soprattutto
da 15 a 30 gradi
l’asfalto)
a oltre 30 gradi
Situazione del cantiere
Logistica del trasporto
Personale operativo
Variazione della produzione complessiva
-10%
0%
20%
Carreggiata chiusa per asportazione completa
20%
Cantiere ristretto con spazi limitati di manovra per
i camion impegnati nell’asportazione completa
10%
Ampi spazi di manovra per i camion in caso di
fresatura di manti d’usura
0%
Piccole superfici di fresatura parziali
-25%
Superfici di fresatura con molti ostacoli
-60%
Senza carico del materiale
15%
Camion sufficienti nessuna attesa per la fresa
0%
Camion insufficienti, tempo di attesa 25 %
-30%
Camion insufficienti, tempo di attesa 50 %
-60%
Molta esperienza con elevata motivazione
15%
Esperienza media
Poca esperienza
0%
-15%
Cfr. Ludwig, S.: Oberflächeneigenschaften und Straßenbautechnik, seminario VSVI Münster.
174 // 175
7.2
Esempi per il calcolo della resa
7.2.1
Linee guida fondamentali per determinare i valori di produzione
Legenda
Sigla
Unità di misura (sigla)
Descrizione
FB
Metro (m)
Larghezza di fresatura della macchina
FT
Metro (m)
Profondità di fresatura
Fg
Metro/minuto (m/min)
Velocità di fresatura
A
Metro quadrato (m )
Superficie di fresatura
Ap
Metro quadrato/ora (m2/h)
Prestazione superficiale oraria effettiva
Fattore a
Percentuale (%)
Fattore di riduzione
V
Metro cubo (m3)
Volume del fresato
G
Tonnellate (t)
P
Tonnellate/metri (t/m³)
Densità del materiale
Z
Ore (h)
Tempo di lavoro totale
M
Pezzo
Consumo effettivo di utensili
2
Peso del fresato
3
Formule per determinare i valori di produzione
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
Ap in m2/h = velocità di fresatura Fg in m/min x 60 min/h x larghezza di fresatura FB in m x (1-fattore a)
Volume del fresato effettivo V in m3
V in m3 = superficie di fresatura A in m2 x profondità di fresatura FT in m
Peso del fresato effettivo G in t
G in t = volume di fresato V in m3 x densità del materiale in t/m3
Tempo di lavoro Z effettivamente necessario in ore
Z in h = superficie di fresatura A in m2/prestazione superficiale oraria effettiva Ap in m2/h
Numero di denti M effettivamente necessari per il cantiere in pezzi
M in pezzi = consumo utensili in pezzi/m3 x volume di fresato pratico V in m3
Densità del materiale
Gruppo
Materiale
di materiale
Densità volumetri- Densità apparente
cav (compattato) del fresato (sciolto)
Strato portante in conglomerato bitum.
2,45 t /m³
1,9 t /m³
Conglomerato
Binder in conglomerato bitum. 0/22 mm
bituminoso
2,47 t /m³
1,95 t /m³
Conglomerato bituminoso 0/16 mm
2,45 t /m³
2,05 t /m³
Calcestruzzo B25
2,45 t /m³
2,2 t /m³
Sabbia ghiaiosa 0 a 32 mm
2,05 t /m³
1,72 t /m³
Strato portante minerale 0 a 56 mm
2,15 t /m³
1,80 t /m³
Pietrisco calcareo 32 a 45 mm
1,75 t /m³
1,52 t /m³
Sabbia del fiume Reno 0 a 2 mm
1,85 t /m³
1,56 t /m³
Sabbia del fiume Meno 0 a 2 mm
1,90 t /m³
1,60 t /m³
Ciottoli da vagliare
2,15 t /m³
1,80 t /m³
2 - 2,7 t /m³
1,2 - 1,6 t /m³
Minerale ferroso
3,8 - 5,3 t /m³
3,2 - 4,5 t /m³
Bauxite
2,3 - 3,5 t /m³
1,7 - 2,6 t /m³
Calcare/marna
1,7 - 2,9 t /m³
1,0 - 1,8 t /m³
Gesso
2,0 - 2,3 t /m³
1,3 - 1,5 t /m³
Salgemma
1,6 - 3,0 t /m³
1,2 - 2,4 t /m³
Carbone fossile
1,2 - 2,5 t /m³
0,9 - 2,1 t /m³
Lignite
1,0 - 1,2 t /m³
0,8 - 1,0 t /m³
Calcestruzzo
Materiali da
costruzione
Pietra arenaria
Rocce sedimentarie
Cfr. MFA, edizione 2000, pag. 14-15.
176 // 177
7.2.2
Esempio di calcolo per W 35 DC
Dati del cantiere:
Calcolo della resa:
Attività: fresatura di uno strato di pavimentazione di un parcheggio danneggiato in Germania,
carico del fresato su pala gommata
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
8 m/min x 60 min/h x 0,35 m x (1–65 %) =
58,8 m²/h
Larghezza di fresatura della macchina: FB =
0,35 m
Profondità di fresatura: FT = 0,03 m
Superficie di fresatura totale: A = 7 m x 45 m =
315 m2
Strato: asfalto colato, morbido
Volume del fresato effettivo V in m3
315 m² x 0,03 m =
9,45 m³
Peso del fresato effettivo G in t
9,45 m³ x 2,4 t/m³ =
22,7 t
Specifiche dalle tabelle:
]Velocità
]
di fresatura: Fg = 8 m/min
(v. tabella pag. 36)
]Fattore
]
di riduzione: Fattore a = 65 %
(v. tabella pag. 174/175)
]Densità
]
del conglomerato bituminoso:
P = 2,4 t/m3
(v. tabella pag. 177)
]Consumo
]
utensili: 0,7 pezzo/m2
(v. tabella pag. 37)
Tempo di lavoro Z in ore
315 m² / 58,8 m²/h =
5,4 h
Numero di denti M effettivamente necessario
per il cantiere in pezzi
0,7 pezzi/m³ x 9,45 m³ =
7 pezzi
7.2.3
Esempio di calcolo per W 50 DC
Dati del cantiere:
Calcolo della resa:
Attività: fresatura completa di uno strato d’asfalto
di una strada secondaria urbana in Germania,
carico su camion a 3 assi
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
6 m/min x 60 min/h x 0,5 m x (1 - 60 %) =
72 m²/h
Larghezza di fresatura della macchina: FB =
0,5 m
Profondità di fresatura: FT = 0,10 m
Superficie di fresatura totale:
A = 80 m x 3,8 m larghezza = 304 m²
Strato: Conglomerato bituminos medio
Volume del fresato effettivo V in m3
304 m² x 0,10 m =
30,4 m³
Peso del fresato effettivo G in t
30,4 m³ x 2,35 t/m³ =
71,5 t
Specifiche dalle tabelle:
]Velocità
]
di fresatura: Fg = 6 m/min
(v. tabella pag. 36)
]Fattore
]
di riduzione: Fattore a = 60 %
(v. tabella pag. 174/175)
]Densità
]
del conglomerato bituminoso:
P = 2,35 t/m³
(v. tabella pag. 177)
Tempo di lavoro Z effettivamente necessario
in ore
304 m² / 72 m²/h =
4,2 h
Numero di denti M effettivamente necessario
per il cantiere in pezzi
0,35 pezzi/m³ x 42,6 m³ =
15 pezzi
]Consumo
]
utensili: 0,35 pz/m2
(v. tabella pag. 37)
178 // 179
7.2.4
Esempio di calcolo per W 130 F
Dati del cantiere:
Calcolo della resa:
Attività: fresatura di un manto d’usura in conglomerato bituminoso in una strada chiusa al traffico
in Belgio, carico su camion a 4 assi
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
18 m/min x 60 min/h x 1,3 m x (1 - 50 %) =
1.404 m²/h
Larghezza di fresatura della macchina: FB = 1,3 m
Profondità di fresatura: FT = 0,03 m
Superficie di fresatura totale:
A = 760 m x 6 m = 4.560 m²
Strato: conglomerato bituminoso, medio
Volume del fresato effettivo V in m³
4.560 m² x 0,03 m =
136,8 m³
Specifiche dalle tabelle:
]Velocità
]
di fresatura: Fg = 18 m/min
(v. tabella pag. 40)
]Fattore
]
di riduzione: Fattore a = 50 %
(v. tabella pag. 174/175)
]Densità
]
del conglomerato bituminoso:
P = 2,4 t/m3
(v. tabella pag. 177)
]Consumo
]
utensili: 0,36 pezzo/m2
(v. tabella pag. 41)
Peso del fresato effettivo G in t
136,8 m³ x 2,4 t/m³ =
328,3 t
Tempo di lavoro Z effettivamente necessario
in ore
4.560 m² / 1.404 m²/h =
3,3 h
Numero di denti M effettivamente necessario
per il cantiere in pezzi
0,36 pezzi/m³ x 136,8 m³ =
50 pezzi
7.2.5
Esempio di calcolo per W 210
Dati del cantiere:
Calcolo della resa:
Attività: fresatura completa di uno manto d’usura
in conglomerato bituminoso su una circonvallazione chiusa al traffico in USA, carico su
semirimorchio
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
21 m/min x 60 min/h x 2,2 m x (1 - 55 %) =
1.247,4 m²/h
Larghezza di fresatura della macchina: FB =
2,2 m
Profondità di fresatura: FT = 0,06 m
Superficie di fresatura totale:
A = 450 m x 15,2 m larghezza = 6.840 m²
Strato: Conglomerato bituminoso, morbido
Specifiche dalle tabelle:
]Velocità
]
di fresatura: Fg = 21 m/min
(v. tabella pag. 52)
]Fattore
]
di riduzione: Fattore a = 55 %
(v. tabella pag. 174/175)
]Densità
]
del conglomerato bituminoso:
P = 2,3 t/m3
(v. tabella pag. 177)
Volume del fresato effettivo V in m³
6.840 m² x 0,06 m =
410,4 m³
Peso del fresato effettivo G in t
410,4 m³ x 2,35 t/m³ =
964,5 t
Tempo di lavoro Z effettivamente necessario
in ore
6.840 m² / 1.247,4 m²/h =
5,5 h
Numero di denti M effettivamente necessario
per il cantiere in pezzi
0,25 pezzi/m³ x 410,4 m³ =
103 pezzi
]Consumo
]
utensili: 0,25 pezzo/m2
(v. tabella pag. 53)
180 // 181
7.2.6
Esempio di calcolo per W 250
Dati del cantiere:
Specifiche dalle tabelle:
Attività: asportazione completa di una corsia
autostradale chiusa al traffico con asportazione
separata del manto d’usura, dello strato di collegamento e della base, carico su semirimorchio
]Velocità
]
di fresatura:
manto d’usura Fg = 26 m/min
strato di collegamento Fg = 17,6 m/min
base Fg = 15 m/min
(v. tabella pag. 56)
Larghezza di fresatura della macchina: FB =
2,2 m
Profondità di fresatura:
manto d’usura FT = 0,04 m,
strato di collegamento FT = 0,10 m,
base FT = 0,12 m
Superficie di fresatura totale:
A = 3.600 m x 7,9 m = 28.440 m²
Strato: conglomerato bituminoso, medio
]Fattore
]
di riduzione:
Faktor a = 48 %
(v. tabella pag. 174/175)
]Compattezza
]
del materiale asfalto:
P = 2,45 t/m³
(v. tabella pag. 177)
]Consumo
]
utensili:
manto d’usura = 0,25 pezzo/m3
strato di collegamento = 0,2 pezzo/m3
base = 0,19 pezzo/m3
(v. tabella pag. 57)
Calcolo della resa:
Prestazione superficiale oraria effettiva Ap
Manto d’usura:
26 m/min x 60 min/h x 2,2 m x (1 - 48 %) =
1.785 m²/h
Strato di collegamento:
17,6 m/min x 60 min/h x 2,2 m x (1 - 48 %) =
1.208 m²/h
Base:
15 m/min x 60 min/h x 2,2 m x (1 - 48 %) =
1.030 m²/h
Volume del fresato pratico V in m³
Manto d’usura:
28.440 m² x 0,04 m = 1.138 m³
Strato di collegamento:
28.440 m² x 0,10 m = 2.844 m³
Base:
28.440 m² x 0,12 m = 3.413 m³
V totale = 7.395 m³
Peso del fresato effettivo G in t
7.395 m³ x 2,45 t/m³ = 18.118 t
Tempo di lavoro Z effettivamente necessario
in ore
Manto d’usura:
28.440 m² / 1.785 m²/h = 15,9 h
Strato di collegamento:
28.440 m² / 1.208 m²/h = 23,5 h
Base:
28.440 m² / 1.030 m²/h = 27,6 h
Z totale = 67 h
Numero di denti M effettivamente necessari
per il cantiere in pezzi
Manto d’usura:
0,32 pezzi/m³ x 1.138 m³ = 364 pezzi
Strato di collegamento:
0,2 pezzi/m³ x 2.844 m³ = 569 pezzi
Base:
0,19 pezzi/m³ x 3.413 m³ = 645 pezzi
M totale = 1.578 pezzi
182 // 183
8
Qualità della fresatura
8.1
Classificazione delle caratteristiche superficiali
186
8.2
Valutazione della qualità di fresatura
188
8.2.1
Misurazione della profondità di fresatura
190
8.2.2
Misurazione della larghezza di fresatura
191
8.2.3
Controllo dell’interlinea
192
8.2.4
Misurazione della velocità di fresatura
193
8.2.5
Misurazione della planarità con la trave di 4 m
194
8.2.6
Misurazione della planarità con il profilografo/planografo
195
8.2.7
Misurazione della planarità con il metodo a scansione laser
196
8.2.8
Misurazione della rugosità con il metodo della sabbia
197
8.2.9
Misurazione dell’aderenza con il metodo SCRIM (SKM)
198
8.2.10
Misurazione dell’aderenza con il pendolo SRT e con il metodo
del deflusso dell’acqua
200
184 // 185
8.1
Classificazione delle caratteristiche superficiali
La superficie stradale, unico punto di contatto
tra pneumatici e carreggiata, viene definita da
caratteristiche fisiche e funzionali. Volumi elevati
di traffico, influssi degli agenti atmosferici o
mancanza di materiale tecnico provocano con
il passare del tempo usura e quindi perdita di
qualità della superficie. Le conseguenze sono la
diminuzione della sicurezza stradale e del comfort
di guida. La fresatura consente di modificare le
caratteristiche superficiali fisiche e funzionali.
Caratteristiche fisiche della superficie
Tessitura/rugosità
Forma geometrica della superficie nel campo di lunghezze d’onda da pochi
micrometri fino a qualche decimetro
(microtessitura, macrotessitura, megatessitura)
Planarità
Assenza di deformazione del manto d’usura
• Planarità longitudinale
• Planarità trasversale (ormaie)
Caratteristiche
illuminotecniche
Capacità di riflessione della superficie, dipendente da:
• Granulometria della tessitura superficiale
• Agenti atmosferici (umido, bagnato, secco)
Cfr. Ludwig, S.: Oberflächeneigenschaften und Straßenbautechnik, Seminario VSVI Münster.
Caratteristiche funzionali della superficie
Entità della trasmissione di forza tra pneumatici del veicolo e carreggiata a in
funzione del carico di traffico e degli agenti atmosferici
Aderenza
Influenzata da:
• Tessitura
• Caratteristiche del materiale della carreggiata
Densità luminosa della strada in funzione della granulometria della tessitura
superficiale, dell’inquinamento e degli agenti atmosferici
Luminosità
Vantaggi di strade luminose:
• Aumento della sicurezza stradale
• Miglioramento della resistenza a deformazione
(ridotto riscaldamento dai raggi del sole)
• Riduzione al minimo dei costi di illuminazione
Produzione di rumore del traffico stradale in funzione delle caratteristiche del
materiale della superficie stradale
Rumore
Influenzato da:
• Rumore del motore
• Rumore di pneumatici/carreggiata
• Rumore del flusso aerodinamico
Capacità di drenaggio
Drenaggio
Influenzato da:
• Geometria della carreggiata
• Planarità
• Tessitura
• Agenti atmosferici
Cfr. Ludwig, S.: Oberflächeneigenschaften und Straßenbautechnik, Seminario VSVI Münster.
186 // 187
8.2
Valutazione della qualità di fresatura
La qualità della superficie fresata ha un’influenza
decisiva sull’andamento delle successive misure
di costruzione in loco. Più è preciso il risultato
di fresatura, maggiore è l’efficienza in termini di
tempi e di costi dei lotti di costruzione successivi
e ancora migliori sono le caratteristiche di utilizzo
della pavimentazione appena posata.
La qualità di fresatura è misurabile direttamente
in loco, in cantiere. Il controllo della planarità in
direzione longitudinale e trasversale e dell’altezza
prescritta avviene con metodi di misurazione con
o senza contatto. Anche la tessitura della superficie (la variabile principale per aderenza e rumore)
può essere definita con l’ausilio di diversi metodi
di misurazione.
Valori indicativi per un corretto profilo della superficie fresata
Deviazione dall’inclinazione trasversale
± 0,4 %
Valori indicativi per le misurazioni della planarità
Valori limite in direzione longitudinale e trasversale all’interno di una sezione di 4 m
Fresatura del manto d’usura in conglomerato bituminoso: ≤ 6 mm
Fresatura standard di sezioni non ostruite
Fresatura standard in tratti stradali con ostacoli
strutturali o altre installazioni
Fresatura fine di sezioni non ostruite
Cfr. MFA, edizione 2000, pag. 14-15.
Fresatura degli strati di base, di collegamento e
di base superficiale in conglomerato bituminoso:
≤ 10 mm
Fresatura del manto d’usura in conglomerato
bituminoso: ≤ 10 mm
Per classi di costruzione da SV a III: ≤ 4 mm,
Per classi di costruzione da IV a VI: ≤ 6 mm.
188 // 189
8.2.1
Misurazione della profondità di fresatura
Durante la fresatura di materiali duri in direzione
di lavoro si forma il cosiddetto profilo delle interlinee. Questo profilo viene definito tra le altre cose
dall’interlinea, dall’angolo di truciolatura (a) e dalla
velocità di fresatura. Possono essere calcolate
tre profondità di fresatura. Mentre la profondità
di fresatura inferiore e superiore possono essere
misurate, la profondità di fresatura media risulta
dalla media di questi due valori.
Profondità di fresatura superiore (FT-O)
Profondità di fresatura media (FT-M)
Profondità di fresatura inferiore (FT-U)
Bordo superiore
della superficie
originale
Angolo di
truciolatura
(α)
Interlinea (LA)
8.2.2
Misurazione della larghezza di fresatura
La larghezza di fresatura dipende dalla larghezza
di lavoro del tamburo di fresatura. Si misura la
distanza tra i due bordi fresati piani e ortogonali
prodotti durante il processo di lavoro. Va comunque considerato che la larghezza teorica del
tamburo di fresatura non corrisponde necessariamente alla larghezza di fresatura Interlinea effet-
tiva. Quest’ultima può variare da un lato a causa
dei diversi stati d’usura dei denti e dei portadenti,
dall’altro può aumentare a causa di una disposizione non ortogonale del tamburo di fresatura in
direzione di fresatura.
190 // 191
8.2.3
Controllo dell’interlinea
Per controllare che l’interlinea sia corretta si
utilizza l’apposita riga. Si tratta di un ventaglio
di modelli d’interlinea che rappresentano ogni
interlinea (da 3 mm a 25 mm) per mezzo di dime
metalliche individuali. Per effettuare il controllo la
dima dell’interlinea prescritta viene appoggiata
nell’interlinea effettivamente generata dal profilo
di fresatura. Gli scostamenti dal modello sono
riconoscibili e possono essere eventualmente
corretti.
8.2.4
Misurazione della velocità di fresatura
La velocità di fresatura esercita un influsso notevole sulla struttura e la qualità della superficie:
maggiore è la velocità di fresatura, più rugosa
è la superficie fresata. Può essere misurata sia
durante sia dopo la fresatura.
Durante la fresatura viene definita una posizione
della macchina e contrassegnata da un segno
sulla carreggiata. Dopo un minuto di fresatura
viene contrassegnato il punto successivo sulla
carreggiata. Misurando la distanza tra i due segni
è possibile determinare la velocità di fresatura in
metri al minuto.
La misurazione dopo la fresatura si effettua misurando la distanza tra l’impronta del dente e quello
successivo in una linea di taglio. Questo valore
viene moltiplicato per il numero di giri del rullo per
fresatura. Il risultato indica la velocità di fresatura
in metri al minuto.
192 // 193
8.2.5
Misurazione della planarità con la trave di 4 m
Il controllo della planarità della superficie fresata
si effettua mediante una trave di alluminio lunga
4 m. La trave viene appoggiata sulla strada
inserendo al di sotto di essa un regolo a cuneo
graduato. La planarità viene descritta dallo spazio
misurabile tra la superficie della pavimentazione
e la trave. Più il cuneo graduato entra sotto alla
trave, maggiore è lo scostamento dalla planarità.
8.2.6
Misurazione della planarità con il profilografo/planografo
Il profilografo (strumento per misurazione della
planarità trasversale) e il planografo (strumento
per misurazione della planarità longitudinale)
sono i sistemi più usati al mondo per misurare
la planarità trasversale e longitudinale. Analogamente alla trave si tratta di una lunga barra,
provvista però di molte ruote fisse e di una ruota
al centro che si muove in verticale. Le ruote ester-
ne hanno una distanza di quattro metri. Entrambi
i sistemi si muovono sulla superficie in direzione
della misurazione. Se la ruota di misurazione
al centro si imbatte in avvallamenti e rilievi in
direzione longitudinale della carreggiata, esegue
un movimento verticale che viene trasmesso e
registrato graficamente o, secondo lo standard
moderno, in modo elettronico.
194 // 195
8.2.7
Misurazione della planarità con il metodo a scansione laser
Gli scanner laser offrono un modello digitale
ad alta risoluzione della superficie rilevata e
permettono di analizzarne la qualità in modo approfondito. La scansione laser di una carreggiata
si effettua mediante veicoli di misurazione che
eseguono ad alta velocità la scansione del profilo
superficiale su una larghezza di quattro metri con
sensori laser. Durante la marcia viene misurata la
distanza tra il sensore e la superficie stradale per
poi calcolare una coordinata 3D. Grazie a questa
griglia di scansione e al movimento di marcia, dai
singoli punti si forma via via una figura tridimensionale (nuvola di punti) del manto stradale.
Questa tecnologia consente un’elevata precisione
di misurazione e al tempo stesso elevata velocità
di misurazione.
8.2.8
Misurazione della rugosità con il metodo della di sabbia
Il metodo della sabbia secondo EN 1766 rientra
nei metodi volumetrici per determinare la macrotessitura. Una determinata quantità di sabbia (di
solito 14 g di sabbia normalizzata I secondo DIN
1164) viene sparsa sulla superficie di test asciutta
e pulita e distribuita con una barretta di legno
duro o gomma dura senza fare pressione, con
movimenti circolari, fino a creare una macchia
circolare che non si allarga più. A questo punto
è possibile determinare il diametro partendo da
quattro punti equidistanti. Il quoziente del volume
(quantità di sabbia) e dell’area del cerchio dà
come risultato la profondità di tessitura superficiale media, che permette a sua volta di trarre
conclusioni sulla rugosità della superficie. Il metodo è semplice e rapido da eseguire.
196 // 197
8.2.9
Misurazione dell’aderenza con il metodo SCRIM (SKM)
Il sistema di misurazione SCRIM (Sideway-Force
Coefficient Routine Investigation Machine), detto
anche metodo di misurazione della forza laterale
(SKM), viene utilizzato per determinare l’aderenza di grandi superfici. L’apparecchio è di norma
fissato su un camion in modo da poter misurare
lunghi tratti stradali in breve tempo.
Sul camion, a circa 1,5 m dall’asse posteriore, si
trova una ruota di misurazione inclinata in senso
opposto alla direzione di marcia, che determina
il coefficiente della forza laterale. Questo valore
caratterizza l’aderenza della pavimentazione e
descrive il rapporto tra la forza laterale che agisce
sulla ruota di misurazione per effetto dell’attrito e
la forza normale della ruota di misurazione con un
carico sulla ruota pari a 200 kg.
La ruota di misurazione non profilata si muove
verticalmente e si muove sulla superficie stradale
con un’inclinazione angolare costante di 20°
rispetto alla direzione di marcia. Per inumidire
il solco di misurazione con uno strato uniforme
di acqua di 0,5 mm i veicoli sono provvisti di un
dispositivo per l’alimentazione dell’acqua.
La velocità di misurazione dipende dalla velocità massima consentita sul tratto stradale ed
è compresa tra 40 e 80 km/h. Ogni 20 m viene
registrato un valore di misurazione; ogni cinque
valori di misurazione viene determinata la media
per tratto di 100 m.
Viene misurata la forza di frizione laterale F Y
generata dall’inclinazione, che divisa per la forza
normale Fz dà come risultato il coefficiente di
forza laterale μY = μSCRIM (μSCRIM = F Y : FZ).
Valutazione dell’aderenza secondo ZEB*
Valori ZEB
Grandezze dello stato
40 km / h
60 km / h
80 km / h
μSCRIM
μSCRIM
μSCRIM
0,66
0,61
0,56
0,63
0,58
0,53
2
0,59
0,54
0,49
3
0,52
0,47
0,42
0,49
0,44
0,39
0,45
0,4
0,35
0,42
0,37
0,32
0,38
0,33
0,28
Valore di stato
Significato
1
1,5
3,5
Valore obiettivo
Soglia di allarme
4
4,5
Livello critico
5
*) linee guida di valutazione dello stato della rete stradale
Cfr. M BGriff, edizione 2003, pag. 15
198 // 199
8.2.10
Misurazione dell’aderenza con il pendolo SRT e con il metodo del deflusso
dell’acqua
Il dispositivo a pendolo SRT (Skid Resistance Tester) determina l’aderenza di superfici e ne misura
la microrugosità. Per rilevare contemporaneamente la macrorugosità di una superficie e poter
eseguire una misurazione parallela dell’aderenza
e della rugosità, è preferibile abbinare questo
metodo alla misurazione del flusso.
Il pendolo SRT è composto da un telaio base
a tre braccia che supporta una colonna con
piastrina graduata e un braccio di supporto con
braccio pendolare e indicatore a trascinamento.
Sull’estremità del braccio pendolare si trova un
pattino in gomma. Dopo essere stato sganciato
dalla posizione orizzontale il pendolo oscilla con
il pattino su un’area di contatto definita e viene
frenato in base all’effetto della tessitura. L’energia
del pendolo rimanente dopo la frenata viene registrata dall’indicatore a trascinamento. In linea di
principio vale quanto segue: minore è la deviazio-
ne del pendolo, maggiore è il valore SRT e quindi
l’aderenza della superficie.
Per il rilevamento vengono allestiti 5 punti di
misurazione a distanza di 300-500 metri per ogni
campo di misurazione. In ogni punto di misurazione si effettuano cinque misurazioni dalle quali
viene poi calcolata la media. Da questa media
dei cinque punti di misurazione del campo di misurazione si calcola un valore medio per campo
di misurazione. Il metodo richiede molto tempo
ed è indicato principalmente per misurazioni di
superfici piccole.
Il misuratore del flusso secondo Moore serve
a controllare la macrotessitura (rugosità) delle
superfici. L’apparecchio è costituito da un cilindro
in vetro acrilico con scala graduata, un anello in
ottone e una guarnizione in gomma sul foro di
scarico.
Per la misurazione il cilindro viene riempito con
una quantità definita di acqua e posizionato
sulla carreggiata. Non appena il livello dell’acqua
supera il segno superiore rosso viene avviato un
cronometro. Il tempo di deflusso fino al segno
inferiore rosso è decisivo: indica il valore di
misurazione e il risultato di misurazione del punto
di prova. Se la superficie presenta un’elevata
macrorugosità, e quindi una buona capacità di
drenaggio, l’intervallo di tempo fino allo svuotamento del cilindro è piccolo.
Pendolo SRT
Valori limite per la valutazione dello stato secondo ZEB
Valore obiettivo
Soglia di allarme
Livello critico
≥ 60 Unità SRT
(ad es. in base a misure volte a
migliorare l’aderenza)
55 Unità SRT
50 Unità SRT
Pendolo SRT
Valori limite per la valutazione dello stato secondo ZEB
Valore obiettivo
Soglia di allarme
Livello critico
≤ 30 s
(ad es. in base a misure volte a
migliorare l’aderenza)
60 s
120 s
Cfr. ZTV Asphalt-StB 07, pag. 46
200 // 201
9
Frese a freddo e ambiente
9.1
Riutilizzo del granulato d’asfalto
204
9.1.1
Terminologia
204
9.1.2
Panoramica storica e stato della ricerca
206
9.1.3
Normative vigenti in Germania
208
9.1.4
Asfalto asportato
209
9.1.4.1
Recupero e stoccaggio
209
9.1.4.2
Idoneità e classificazione del fresato
210
9.1.4.3
Esempi e calcolo per l’aggiunta di fresato negli strati di
collegamento
210
9.1.4.4
Strati di usura e di collegamento in conglomerato bituminoso
212
9.1.4.5
Strati di base, strati di base superficiali e
fondazioni in conglomerato bituminoso
213
9.1.5
Utilizzo di granulato d’asfalto in impianti di miscelazione a caldo
stazionari
214
9.1.5.1
Impianto di miscelazione discontinui
214
9.1.5.2
Impianti di miscelazione continui
218
9.1.6
Riciclaggio a freddo come alternativa economicamente
conveniente
220
9.1.6.1
Riciclaggio a freddo in plant (in impianto)
222
9.1.6.2
Riciclaggio a freddo in situ (in loco)
223
9.1.7
Utilizzo del fresato come prospettiva economica futura
225
9.2
Emissioni nell’ambiente dovute alle frese a freddo
226
9.2.1
Emissioni di gas di scarico
226
9.2.2
Inquinamento acustico
227
9.2.3
Ridotta emissione di polvere
228
9.2.4
Emissioni di vibrazioni
229
202 // 203
9.1
Riutilizzo del granulato d’asfalto
In Germania l’asfalto asportato, grazie alle sue
proprietà termoplastiche, è riconosciuto come
importante fonte di materie prime già dalla fine
degli anni Settanta e viene sistematicamente destinato al riutilizzo. A tale scopo le frese a freddo
occupano una posizione chiave. Consentono
in particolare la rimozione controllata di asfalto
con diverse qualità e diversi aggregati mediante
l’asportazione selettiva di singoli strati. I granulati
d’asfalto così ricavati vengono lavorati in impianti
di confezionamento idonei oppure direttamente in
9.1.1
Termini
Riciclaggio / riutilizzo
L’uso disomogeneo dei termini “riciclaggio” e
“riutilizzo” ha fatto sì che la Deutsche Asphaltverband (Associazione tedesca per l’asfalto)
definisse una distinzione chiara.
]Riciclaggio:
]
l’asfalto asportato viene reinserito nel ciclo del
materiale sotto forma di nuovo materiale. Si ottiene così un nuovo prodotto (ad es. aggiunta di
granulato d’asfalto nel confezionamento di conglomerati per strati di base con leganti idraulici.
]Riutilizzo:
]
l’asfalto asportat viene definito come uso
ripetuto dello stesso materiale per lo stesso
scopo applicativo. La trasformazione d’asfalto
in asfalto costituisce quindi il massimo livello di
riciclaggio e garantisce l’equivalenza tecnica e
qualitativa del prodotto creato in questo modo.
loco per poi essere riutilizzati, in base all’idoneità
tecnica e alle proprietà, strati di base superficiali,
manti d’usura o e strati di collegamento in conglomerato bituminoso.
I procedimenti di seguito descritti e le prescrizioni
normative per il riutilizzo del granulato d’asfalto si
riferiscono ai metodi in uso in Germania.
Strada asfaltata
Recupero di asfalto
asportato
Sostituzione,
rifacimento
Idealmente
mediante fresatura
per singoli strati
del manto d'usura,
del binder e della base
Trasporto
Produzione di
conglomerati
bituminosi
Riutilizzando granulato
d'asfalto
(Trasporto)
Posa
Gestione del
granulato d'asfalto
· Ev. lavorazione mediante
frantumazione e/o vagliatura
· Stoccaggio separato in un
impianto di miscelazione o
presso un centro di raccolta
per granulato d'asfalto
· Verifica delle caratteristiche del
granulato d'asfalto (TL AG-StB)
Ciclo ottimale del granulato d’asfalto
204 // 205
9.1.2
Sintesi storica e stato della ricerca
Negli anni Ottanta e Novanta i tipi di miscele prodotti con aggiunta di fresato d’asfalto venivano
utilizzati esclusivamente per la costruzione di
strati di base. Ma con lo spostamento delle attività di costruzione stradale da nuove costruzioni
a misure di manutenzione, il riutilizzo nei manti
d’usura e negli strati di collegamento acquistò crescente importanza. Di queste crescenti
esigenze si è tentuo conto con la formulazione
di criteri qualitativi più elevati per il granulato
d’asfalto ed è stato possibile soddisfarle grazie ai
miglioramenti tecnici.
]Fresatura
]
selettiva mediante tecnologie
innovative dei macchinari
]Stoccaggio
]
separato e asciutto
del granulato d’asfalto
]Vagliatura
]
del di granulato d’asfalto
e aggiunta selettiva dopo analisi
]Tecnologie
]
migliorate per l’aumento
della quantità aggiunta
]Crescente
]
uso di tamburi paralleli
negli impianti di confezionamento
La percentuale del granulato d’asfalto riutilizzato
è cresciuta considerevolmente negli ultimi anni.
Attualmente, in Germania, degli oltre 14 milioni
di tonnellate d’asfalto asportato circa l’80 %
(11,4 milioni di tonnellate) viene destinato al
riutilizzo senza compromettere la qualità. La percentuale è quasi raddoppiata negli ultimi 25 anni.
I restanti 2,5 milioni di tonnellate sono destinati al
riciclaggio, ad es. come materiale di riempimento
nelle barriere antirumore.
79,3 %
20,7 %
Riutilizzo in conglomerati bituminosi
Altro utilizzo
Quantità totale di granulato d’asfalto in Germania
nel 2011 e aggiunta percentuale media di granulato
d’asfalto nela produzione di nuovi conglomerati
bituminosi
40 %
6000
30 %
4000
20 %
2000
10 %
0
0%
Sv
i
Sv
ez
i
gi
ve
nd
ci
N
or
la
O
di
Fr
an
an
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m
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im
Be
D
a
8000
zz
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a
Tu
rc
hi
a
50 %
a
10000
a
60 %
a
12000
a
70 %
ia
14000
ar
ca
80 %
io
Quota percentuale
media di granulato
d'asfalto nell
nuovo conglomerato
bituminoso
16000
G
Fresato d'asfalto
totale in tonnellate
nel 2011
Totale e quantità di aggiunta media di granulato d’asfalto (2011)
Cfr. EAPA, Asphalt in figures, 2011.
Lo sviluppo è soprattutto il risultato di lavori di
ricerca concomitanti. Già dal 1988 la qualità delle
miscele confezionate con asfalto asportato viene
testata in prove di laboratorio e una serie di test
pratici per quanto riguarda il riutilizzo negli strati
di base, di usura e di collegamento in conglomerato bituminoso e confrontata con miscele
costituite esclusivamente da materie nuove. Tra le
altre cose, si valutano:
]L’uniformità
]
della nuova miscela per quanto
riguarda la composizione delle sue proprietà
]Il
]comportamento a freddo e a fatica
dell’asfalto asportato e l’influenza dello
stesso sulle proprietà meccaniche degli
strati d’usura in conglomerato bituminoso
]L’influenza
]
dell’aggiunta di granulati d’asfalto
a freddo e riscaldati sull’uniformità e le
caratteristiche meccaniche (resistenza alla
trazione) del conglomerato risultante
]Idoneità
]
alla compattazione e
resistenza alla deformazione
Il risultato degli studi a lungo termine conferma
che, prestando attenzione ai criteri qualitativi, una
miscela confezionata con l’aggiunta di granulato d’asfalto è assolutamente equivalente a una
miscela confezionata con materiali vergini e può
essere utilizzata in tutti gli strati. L’aggiunta di
granulato d’asfalto duro inoltre influisce positivamente sia sul comportamento di deformazione
sia sul comportamento a freddo e a fatica.
206 // 207
9.1.3
Normative vigenti in Germania
Con l’entrata in vigore dal 1° luglio 2012 della
nuova versione della legge sulla gestione del riciclaggio (Kreislaufwirtschaftgesetz KrWG), basata
a sua volta sulla legge sul riciclaggio e i rifiuti
(Kreislaufwirtschaft- und Abfallgesetz KrW-/AfG)
del 1996, il legislatore segue il concetto fondamentale di rispettare le risorse naturali e ricondurre i residui nel ciclo di materiali per il riutilizzo.
Questo significa che il conglomerato bituminoso che viene prodotto riutilizzando il granulato
d’asfalto è preferibile da usare purché gli aggregati soddisfino i requisiti qualitativi e la miscela
di leganti sia idonea.
La legge sulla gestione del riciclaggio del 1996
recepisce nel diritto tedesco la direttiva europea
sui rifiuti. Il recepimento del pacchetto normativo
europeo per il settore dell’asfalto in un corrispondente codice nazionale è avvenuto nel 2008 e
comprende:
]Capitolato
]
tecnico di fornitura per conglomerati
bituminoso per la costruzione di pavimentazioni
per superfici carrabili (TL Asphalt-StB 07)
]Capitolato
]
tecnico di fornitura per
granulato d’asfalto (TL AG-StB 09)
]Condizioni
]
tecniche contrattuali e
direttive integrative per la costruzione di
pavimentazioni in conglomerato bituminoso
per superfici carrabili (ZTV Asphalt-StB 07)
Le norme tecniche sono integrate da una nota
tecnica per il riutilizzo d’asfalto, edizione 2009 (M
WA).
Anche se l’industria edile stradale tedesca è leader nel l’adempimento della legge sulla gestione
del riciclaggio (KrWG), sono ugualmente richiesti
strumenti amministrativi per la gestione di questo
settore. Si devono creare le condizioni tecniche
e contrattuali per garantire il riutilizzo dell’asfalto
asportato con standard elevati. Contemporaneamente vanno tenute in considerazione esigenze
qualitative ed economiche del committente,
dell’appaltatore e del produttore della miscela.
9.1.4
Asfalto asportato
L’asfalto è una miscela tecnica costituita da
materie prime pregiate come bitume, o leganti
bituminosi, aggregati e/o altre aggiunte. L’asfalto
asportato si ottiene dalla fresatura o dal distacco
di zolle di asfalto; il granulato d’asfalto è asfalto
asportato frantumato e disintegrato ricavato dal
processo di fresatura.
9.1.4.1
Il bitume è un componente preziosissimo che occupa una posizione di spicco per le sue proprietà
termoplastiche. Grazie a questa particolarità del
materiale è possibile riplastificare l’asfalto asportato e riutilizzarlo nella produzione di conglomerati bituminosi nuovi.
Recupero e stoccaggio
Per essere destinato al riutilizzo, ad esempio per
la produzione di nuovo conglomerto bituminoso,
l’asfalto asportato deve soddisfare elevati requisiti qualitativi. Tra questi l’omogeneità del materiale
che può essere conseguita solo se già in fase
di recupero del fresato d’asfalto si procede con
attenzione e in maniera controllata.
La fresatura per strati della vecchia pavimentazione in conglomerato biutminoso consente
di ottenere materiali separati (strato di base, di
collegamento, di usura) e di procedere al loro
stoccaggio separato e ordinato. Grazie all’ulteriore lavorazione potrà essere destinato al suo
impiego previsto in modo mirato, conformemente
ai criteri di qualità. Tra questi:
È possibile stoccare il materiale a cielo aperto,
ma è molto più economico prevedere uno stoccaggio al coperto perché il contenuto di acqua
viene mantenuto costante e basso. In linea di
principio vale quanto segue: maggiore è l’umidità
del granulato di fresatura, maggiore sarà l’energia
necessaria per produrre il conglomerato bituminoso. Lo stoccaggio al coperto evita al tempo
stesso il dilavamento delle sostanze contaminate
e il conseguente inquinamento dell’acqua di falda.
]Produzione
]
di conglomerato bituminoso
]Produzione
]
di conglomerati per
strati di base senza leganti
]Produzione
]
di conglomerati con leganti idraulici
208 // 209
9.1.4.2
Idoneità e classificazione del fresato
Il granulato d’asfalto è idoneo per l’aggiunta nei
conglomerati bituminosi quando devono essere
rispettati i requisiti previsti dalle norme tecniche
(TL Asphalt-StB 07 e TL AG-StB09) per i materiali.
Queste devono essere verificate mediante test di
idoneità durante le indagini preliminari. Maggiore è la qualità dello strato nel quale è previsto
l’utilizzo, maggiore è l’intensità dei controlli e delle
indagini.
Il risultato del controllo è determinante per la
quantità massima di granulato d’asfalto che si
può aggiungere nel confezionamento del conglomerato bituminoso. A questo proposito l’uniformità del materiale riveste un’importanza centrale.
Oltre a formule di calcolo corrispondenti, con
l’ausilio dei nomogrammi viene determinata la
quantità di granulato d’asfalto massima che si
può aggiungere al conglomerato per base, binder
manto d’usura.
9.1.4.3
Il vapore acqueo che si forma limita la quantità di
aggiunta.
Si controllano:
]La
] compatibilità ambientale
– Controllo dei componenti tipici di catrame/pece
]Pezzatura
]
massima
]L’uniformità
]
viene determinata mediante
– Contenuto di legante
– Punto di rammollimento palla anello del
legante contenuto nel granulato d’asfalto
– Percentuale passante delle seguenti
frazioni dell’aggregato
• < 0,063 mm
• da 0,063 a 2 mm
• > 2 mm
]Massa
]
specifica apparente
]Contenuto
]
di sostanze estranee
Esempio e calcolo per l’aggiunta di conglomerato bituminoso negli strati
di collegamento
L’uniformità del granulato d’asfalto viene determinata in base all’intervallo delle singole caratteristiche citate a destra su almeno 5 campioni per
mucchio. L’intervallo descrive la differenza tra
valore minimo e massimo della rispettiva serie di
misure.
Gli intervalli delle singole caratteristiche vengono
trascritte sulle ordinate del nomogramma. Decisiva per la determinazione della quantità massima
di granulato d’asfalto che si può aggiungere è
l’intervallo più in alto sulle ordinate, nell’esempio
a destra il contenuto di legante. Si ottiene così il
valore limite per la quantità di aggiunta massima
pari a 30 M.-%.
A
B
C
D
E
Caratteristica
Punto di rammollimento palla anello
[°C]
Contenuto di
legante
[M.-%]
Percentuale
passante
< 0,063 mm
[M.-%]
Percentuale
passante
0,063 mm a 2 mm
[M.-%]
Percentuale
passante
> 2 mm
[M.-%]
Campione 1
Campione 2
Campione 3
Campione 4
Campione 5
68,6
64,0
64,8
68,0
66,4
5,8
5,8
5,2
4,7
5,1
9,8
11,3
9,2
6,7
12,1
27,7
25,2
19,8
21,5
23,8
62,4
63,5
70,9
71,8
64,1
4,6
1,1
5,4
7,9
9,4
Intervallo
40
A
B
20
3,2
3,0
35
C
D
2,4
14
2,2
2,0
12
1,8
20
10
1,6
1,4
15
1,2
1,0
10
5
4,6
0,4
0,2
0
8
1,1
6
0,8
0,6
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
16
2,6
25
50
18
2,8
30
E
4
2
5,4
10
5
7,9
10
Strato di collegamento
9,4
5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Aggiunta massima di granulato d’asfalto [M.-%]
Esempio per la determinazione dell’aggiunta massima di granulato d’asfalto per un conglomerato bituminoso
mediante nomogramma “strato di collegamento”
Tabella e grafico cfr. Deutscher Asphaltverband e. V. (edit.), Wiederverwenden von Asphalt, pag. 23.
210 // 211
9.1.4.4
Manti d’usura e binder
Con l’ausilio del nomogramma è possibile calcolare in maniera grafica l’aggiunta massima in
funzione degli intervalli delle caratteristiche. Nel
nomogramma sotto si tiene conto della caratteri-
40
35
30
25
A
B
3,2
3,0
20
2,4
2,2
2,0
1,6
1,4
15
1,2
1,0
10
50
45
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
6
15
15
4
10
10
5
0,4
0,2
2
5
5
0
Manti d’usura
Strati di collegamento
(binder)
16
14
12
10
8
0,8
0,6
E
50
1,8
20
D
18
2,8
2,6
C
stica aggiuntiva (frazione granulometrica da 0,063
a 2 mm) con un’ascissa propria.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Aggiunta massima di granulato d’asfalto [M.-%]
Nomogramma per la determinazione dell’aggiunta massima di granulato d’asfalto nel conglomerato bituminoso
per manti d’usura e binder
9.1.4.5
Strati di base, strati di base superficiali e strati di fondazione
Con l’ausilio del nomogramma sotto raffigurato
è possibile calcolare sempre in maniera grafica
l’aggiunta massima in funzione degli intervalli delle cinque caratteristiche. La quantità di aggiunta
massima risultante dall’uniformità del granulato
40
A
6,0
5,6
35
5,2
4,8
30
25
20
15
10
4,4
4,0
3,6
3,2
2,8
2,4
2,0
1,6
1,2
5
0,8
0,4
0
B
50
45
C
80
70
40
60
35
30
50
D
d’asfalto è anche qui il più piccolo dei valori determinati per le cinque caratteristiche.
90
E
80
70
60
Strati di base
Strati di base superficiali
Strati di fondazione
50
25
40
40
20
30
15
20
10
5
10
30
20
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100
Aggiunta di granulato d’asfalto [M.-%]
Nomogramma per la determinazione dell’aggiunta massima di granulato d’asfalto per gli strati di base, strati di
base superficiali e strati di fondazione
212 // 213
9.1.5
Utilizzo di granulato d’asfalto in impianti di miscelazione a caldo stazionari
Per il riutilizzo di granulati d’asfalto nella produzione di conglomerati bituminosi nuovi sono
disponibili diverse tecnologie impiantistiche stazionarie. Gli impianti di miscelazione idonei sono
9.1.5.1
impianti discontinui o impianti continui. In linea
di principio l’aggiunta di granulato d’asfalto può
essere effettuata a caldo o a freddo a seconda
tipo di impianto.
Impianti di miscelazione discontinui
In Germania, il conglomerato bituminoso viene
confezionato prevalentemente negli impianti di
miscelazione discontinui. I componenti precedentemente definiti del conglomerato bituminoso
vengono miscelati in modo discontinuo in un
mescolatore. Questo procedimento flessibile
consente di cambiare rapidamente la ricetta di
miscelazione e di adattare i tempi di miscelazione. I metodi per riscaldare le quantità aggiunte
del granulato d’asfalto freddo variano.
]Riscaldamento
]
mediante aggregati caldi
Aggregati, leganti e additivi vengono dosati
in base alle percentuali di miscelazione e il
granulato d’asfalto freddo viene alimentato
nel mescolatore mediante una tramoggia di
carico o un dosatore di carico. Nel mescolatore
avviene il riscaldamento del granulato
d’asfalto mediante gli aggregati vergini o
inutilizzati riscaldati nel tamburo essiccatore.
Il vapore acqueo che si forma di colpo può
essere scaricato mediante diversi dispositivi.
Soltanto dopo viene aggiunto il nuovo legante
per contrastare l’indurimento. La quantità di
aggiunta massima per il granulato d’asfalto è
pari a 30 M.-%.
In alternativa il processo di miscelazione
avviene mediante l’aggiunta ininterrotta di
granulato d’asfalto nello scarico del tamburo
essiccatore, nell’elevatore a caldo o nel
by-pass del vaglio. Anche qui gli aggregati
caldi riscaldano il granulato d’asfalto freddo.
La quantità di aggiunta massima per il
granulato d’asfalto è pari a 40 M.-%.
Predosatore
(granulato d’asfalto)
Serbatoio bitume
Dosatore
Torre di miscelazione
Tramoggia
di carico
Silo di
carico
Tamburo
essiccatore
Predosatore
(aggregati vergini)
L’aggiunta di granulato d’asfalto freddo nel miscelatore avviene tramite tramoggia di carico e bilancia per gli
aggregati o tramite dosatore separato.
214 // 215
]Riscaldamento
]
insieme agli aggregati
L’aggiunta di granulato d’asfalto avviene
in modo continuo mediante aggiunta in
posizione centrale nel tamburo essiccatore
o dalla parete frontale sul lato del bruciatore
nel tamburo essiccatore, dove viene
riscaldato insieme agli aggregati. La quantità
di aggiunta massima consentita per il
granulato d’asfalto è pari a 40 M.-%.
Predosatore
(granulato d’asfalto)
Serbatoio bitume
Torre di miscelazione
Predosatori
(aggregati
vergini)
Tamburo
essiccatore
Silo di
carico
Bilancia
a nastro
L’aggiunta di granulato d’asfalto freddo avviene al centro o dal lato del bruciatore nel tamburo essiccatore.
]Riscaldamento
]
separato
Il granulato d’asfalto viene riscaldato molto
gradualmente a un massimo di 130 °C nei
cosiddetti tamburi paralleli e alimentato
in modo discontinuo nel mescolatore. Il
procedimento richiede molto meno energia,
consente in base alla normativa vigente
aggiunte di granulato d’asfalto aggiunte
di granulato d’asfalto fino a 50 M.-%.
(tecnicamente è possibile in teoria aggiungere
fino a 80 M.-%.) ed è in particolare orientato
a conseguire una elevata produttività.
La miscelazione di granulato d’asfalto e
aggregati vergini avviene insieme nel tamburo
essiccatore.
In Germania solo il 20 % degli impianti di
miscelazione d’asfalto sono provvisti di
tamburi paralleli. Il motivo è legato agli
elevati costi di investimento, che però si
ammortizzano velocemente grazie all’elevata
produttività e alla forte riduzione dei costi
energetici. In confronto il 98 % degli impianti
in Olanda è dotato di tamburi paralleli.
Predosatore
(granulato d’asfalto)
Tramoggia
di carico
Serbatoio bitume
Tamburo
parallelo
Torre di miscelazione
Silo di
carico
Tamburo
essiccatore
Predosatori
(aggregati vergini)
L’aggiunta di granulato d’asfalto riscaldato in un tamburo parallelo avviene tramite tramoggia di carico e bilancia
degli aggregati o tramite una tramoggia di carico e dosatore separato.
216 // 217
9.1.5.2
Impianti di miscelazione in continuo
Il processo di miscelazione avviene in continuo in
un tamburo o in un mescolatore continuo collegato in serie a valle. Anche il dosaggio del granulato
d’asfalto viene sempre eseguito in continuo. Il
granulato d’asfalto e gli aggregati vergini vengono pesati separatamente su bilance a nastro,
riscaldati insieme nel tamburo e mescolati con il
legante in in un’unica fase di lavoro.
Serbatoio bitume
Inoltre, anche qui è possibile procedere al
riscaldamento separato in un tamburo parallelo.
L’aggiunta successiva avviene in un mescolatore
continuo collegato in serie.
Mescolatore
a tamburo
Predosatori
(aggregati vergini)
Bilancia
a nastro
Silo di
carico
Predosatore
(granulato d’asfalto)
L’aggiunta di granulato d’asfalto freddo nel mescolatore a tamburo avviene insieme agli aggregati freddi o separatamente al centro del tamburo. Il granulato d’asfalto e gli aggregati vengono dosati separatamente.
Tamburo parallelo
Predosatore
(granulato d’asfalto)
Serbatoio bitume
Mescolatore
continuo
Silo di
carico
Tamburo
essiccatore
Predosatori
(aggregati vergini)
L’aggiunta del granulato d’asfalto riscaldato in un tamburo parallelo avviene in un mescolatore continuo collegato
in serie.
218 // 219
9.1.6
Riciclaggio a freddo come alternativa economicamente conveniente
Il riciclaggio a freddo è un metodo rapido ed economico per produrre strati di base di alta qualità.
Le superfici danneggiate vengono risanate in
situ utilizzando i materiali esistenti fresati, senza
energia di processo. Con l’aggiunta di leganti si
produce uno strato omogeneo e legato. Grazie
all’utilizzo di materiali già presenti e all’eliminazione dei costi di smaltimento, il riciclaggio a freddo
è particolarmente conveniente, rispetta l’ambiente e le risorse.
In particolare in caso di risanamento strutturale
(ad es. deformazioni o fessurazioni da affaticamento) si osserva che è il solido stradale ad
essere danneggiato, raramente i materiali all’interno del solido. Il processo di riciclaggio a freddo
consente di realizzare un nuovo strato omogeneo
con l’aggiunta di leganti. In questo caso si parla di
un risanamento strutturale del solido stradale.
Il riciclaggio a freddo è particolarmente indi-cato
anche quando il fresato per le sue caratteristiche
non è più idoneo a essere riciclato mediante a un
trattamento a caldo. Questo caso si verifica ad
esempio quando l’asfalto asportato è inquinato
da componenti contenenti catrame e pece. Fino
al 1990 catrame e pece venivano utilizzati per
la stabilizzazione e il trattamento superficiale
nonché nella costruzione di strati di base, collegamento e usura. L’asportazione di questi strati,
quando è inevitabile, si effettua separatamente
mediante fresatura selettiva e il fresato così
recuperato è destinato solo al riutilizzo. Maggiori
informazioni sono disponibili nel “Bollettino per
il recupero di materiali da demolizione stradale a
base di pece e di granulato d’asfalto per strati di
base a legante bituminoso mediante trattamento
a freddo in impianti di miscelazione” (Merkblatt
für die Verwertung von pechhaltigen Straßenausbaustoffen und von Asphaltgranulat in bitumengebundenen Tragschichten durch Kaltaufbereitung in Mischanlagen M VB-K, edizione 2007).
Il riciclaggio a freddo consente di riutilizzare
l’asfalto asportato fino al 100 %. Le sostanze
inquinate, grazie alla miscelazione del fresato con
leganti a base di bitume e/o cemento, vengono
legate per poi essere riutilizzate nella costruzione
di strati di fondazione. I bordi degli strati vengono
inoltre sigillati con bitume in modo da non costituire alcun pericolo per l’ambiente. In questo
modo si risparmiano i costi di smaltimento per gli
strati contenenti pece e grazie alla lavorazione a
freddo in assenza di riscaldamento sono esclusi
eventuali rischi per la salute.
La tecnologia di riciclaggio a freddo viene
utilizzata sempre più non soltanto in Europa, ma
in tutto il mondo ed è ritenuta un metodo di risanamento economico ed ecologico. I vantaggi di
questo metodo vengono valorizzati in particolare
in condizioni difficili.
Vantaggi del riciclaggio a freddo:
]Riutilizzo
]
al 100 % del materiale
]Conservazione
]
delle risorse, riduzione
della percentuale di nuovi materiali
]Possibilità
]
di incapsulare il materiale
contenente catrame mediante leganti
]Tempi
]
di costruzione abbreviati,
minimo intralcio del traffico
]Elevata
]
convenienza economica
]Riduzione
]
significativa delle emissioni di C02
]Basso
]
dispendio energetico
]Riduzione
]
al minimo delle vie di trasporto
220 // 221
9.1.6.1
Riciclaggio a freddo in impianto
Il manto stradale danneggiato viene asportato
con una fresa a freddo e trasportato in un impianto mobile di miscelazione a freddo, situato nelle
immediate vicinanze del cantiere. Gli impianti di
miscelazione con riciclatrice a freddo Wirtgen
sono montati su un autocarro a pianale ribassato
e sono provvisti di una propria stazione a motore
in modo da garantire una rapida trasformazione.
Qui avviene il passaggio del materiale fresato al
dosatore. Le zolle e i pezzi di fresatura > 45 mm
vengono vagliati, il materiale pesato e poi miscelati con cemento e bitume in un mescolatore
a doppio albero. La miscela fredda può essere
quindi stesa con l’ausilio di una finitrice per asfalto o all’occorrenza stoccata anche per un lungo
periodo.
L’impianto mobile per il riciclaggio a freddo Wirtgen KMA 220
9.1.6.2
Riciclaggio a freddo in situ (in cantiere)
Le riciclatrici a freddo moderne, equipaggiate con
motore di fresatura e di miscelazione, smuovono
gli strati superficiali che richiedono un risanamento, granulano l’asfalto asportato, lo trattano
con leganti e provvedono alla posa del nuovo
strato con un banco di stesa in dotazione. L’intero
processo avviene in un unico passaggio della
macchina. Viene riutilizzato fino al 100 % degli
strati legati e anche parte degli strati non legati.
Durante le operazioni di fresatura e miscelazione
viene aggiunta acqua con una barra di spruzzatura per ottenere il contenuto di umidità necessario
per la compattazione successiva. Vengono contemporaneamente aggiunti leganti liquidi (boiacca
cementizia, emulsione bituminosa, bitume schiumato). Le caratteristiche dello strato portante che
si ottiene dipendono essenzialmente dal tipo di
legante utilizzato.
]Legante
]
idraulico (ad es. cemento)
]Emulsione
]
bituminosa (miscela di bitume e acqua)
]Bitume
]
schiumato (aggiunta di acqua
e aria a un getto di bitume caldo)
Moderna riciclatrice a freddo Wirtgen WR 240i durante un intervento di riciclaggio
222 // 223
1 Tubo di alimentazione acqua
2 Barra di iniezione dell’acqua
3 Acqua spruzzata
4 Tubo di alimentazione per bitume caldo
5 Barra di iniezione del bitume schiumato
6 Camera di espansione per la schiumatura
7 Aggiunta del bitume schiumato
Direzione di lavoro
6
4
5
2
7
3
1
Riciclaggio a freddo mediante fresatura con aggiunta di bitume schiumato
9.1.7
Utilizzo del fresato come prospettiva economica futura
conveniente per il futuro
Con l’entrata in vigore in Germania della legge
sulla gestione del riciclaggio (Kreislaufwirtschaftgesetz) e del regolamento tecnico ispirato
da quest’ultima, viene fornito e consolidato al
massimo livello il contesto per il riutilizzo d’asfalto
asportato. A causa della crescente penuria di
materie prime e del rincaro delle stesse, in particolare del bitume, con una inevitabile esplosione
del costo del conglomerato bituminoso, è sensato
sotto aspetti politico-economici di incrementare
la quota del riutilizzo.
Garanzia di qualità grazie alla fresatura per strati
Il conglomerato a base di fresato può essere
riutilizzato in tutti gli strati ed ha assolutamente lo
stesso valore se soddisfa i criteri qualitativi stabiliti. Inoltre, come previsto dalla legge KrWG è da
preferire a un prodotto realizzato esclusivamente
a partire da materie prime vergini. La qualità
è però garantita solo se si effettuano controlli
accurati già durante l’ottenimento dell’asfalto
asportato. Questo requisito può essere soddisfatto soltanto con la fresatura per strati.
Grazie all’appalto mirato di fresatura per strati da
parte del committente è possibile sostenere il riutilizzo di alta qualità e tener conto delle richieste
del legislatore. Non esiste una base qualitativa
né legislativa per le limitazioni (ad es. divieto di
utilizzo di granulato d’asfalto nella stesa di manti
d’usura) come vengono ancora praticate in alcuni
stati federali.
Risparmi energetici con la produzione conservativa di conglomerati bituminosi
La competitività dell’industria dell’asfalto dipende
in gran parte anche dai costi energetici, che
possono essere ridotti con l’impiego di tecniche e
metodi di stoccaggio moderni:
]Impiego
]
maggiore di tamburi paralleli
]Stoccaggio
]
asciutto di granulato d’asfalto
Utilizzo potenziato di procedure alternative come
il riciclaggio a freddo
]Riduzione
]
del dispendio energetico
]Risparmio
]
sui costi di trasporto
]Risparmio
]
sul materiale
Ulteriori informazioni sul tema della tecnologia di
riciclaggio a freddo sono disponibili nel manuale
“Wirtgen Cold Recycling Technology” all’indirizzo
www.wirtgen.de
224 // 225
9.2
Emissioni nell’ambiente dovute alle frese a
freddo
9.2.1
Emissioni di gas di scarico
Già dal 1996 esistono valori limite vincolanti
per l’emissione di inquinanti di motori diesel di
macchine da cantiere mobili. Si riferiscono in particolare alla riduzione di sostanze inquinanti quali
polveri sottili (PM) e ossido di azoto (NOx). Finora
si è potuto rispettare tali limiti grazie ad interventi
tecnici sui motori e tutte le frese Wirtgen senza
eccezione alcuna sono conformi alle disposizioni
specifiche dei singoli paesi.
Dal 2011 in Europa e in USA sono entrati in vigore
nuove normative sulle emissioni (Livelli di gas di
scarico IIIB, Tier 4i). Valgono per i motori a partire
dalla classe di potenza 130–560 kW (174–751 HP)
e prevedono il massimo abbassamento del valore
limite.
Le frese a freddo Wirtgen di ultimissima generazione vantano una modernissima tecnologia del
motore per emissioni ambientali estremamente
basse. Facili da riconoscere e da assegnare
grazie alla denominazione del tipo “i” (intelligent
emission control), sono conformi ai nuovi rigidi
livelli di scarico e sono alimentate con carburante
diesel quasi senza zolfo. Per il post-trattamento
dei gas di scarico viene utilizzato un sistema FAP
(filtro antiparticolato) che riduce drasticamente le
emissioni di particelle.
Tecnologia moderna del motore: ad alta efficienza collegata con il comando macchina
9.2.2
Inquinamento acustico
Le frese a freddo di nuova generazione sfruttano
tecnologie moderne che aiutano a ridurre l’inquinamento acustico:
]Insonorizzazione
]
del vano motore
]Abbassamento
]
automatico del numero
di giri al termine della fresatura
]Motori
]
a basso rumore
]Numero
]
di giri del motore dipendente dalla velocità di fresatura:
– Adeguamento automatico della
velocità di avanzamento in base
al carico del motore diesel
– Selezione di diverse velocità operative del motore
]Dual
] Engine Concept ecologico della
nuova generazione di grandi frese:
– In base all’attività il secondo motore
può essere disattivato per risparmiare gasolio e ridurre il rumore.
Insonorizzazione del vano motore
Consumi diesel minimi possibili grazie all’innovativo Dual Engine Concept
226 // 227
9.2.3
Ridotta emissione di polvere
Durante il processo di fresatura si generano nel
gruppo di fresatura particelle fini di materiale e
vapore acqueo. Wirtgen offre un sistema di aspirazione per frese stradali con sistema di carico
frontale che consente di ridurre notevolmente la
quantità di particelle trasportate dall’aria. Con
l’ausilio del VCS (Vacuum Cutting System) la
miscela di aria/vapore acqueo viene aspirata
dall’alloggiamento del rullo per fresatura e successivamente convogliata nel flusso del fresato
sul nastro di carico mediante un sistema di tubi.
Infine, le particelle precipitate vengono caricate
con il materiale fresato sul camion e rimosse.
]Visuale
]
libera per l’operatore sul bordo fresato
]Condizioni
]
di visibilità significativamente
migliorate per il lavoro notturno
]Ridotta
]
contaminazione del motore
(filtro diesel, filtro olio)
]Ridotta
]
contaminazione generale della
macchina colonne dei sottocarri ecc.)
]Aumento
]
del comfort di lavoro e prestazioni conseguentemente maggiori
Riduzione efficace della polvere nell’area di lavoro grazie al moderno sistema VCS (Vacuum Cutting System)
9.2.4
Emissioni di vibrazioni
Durante il processo di fresatura vengono generate vibrazioni. Nella progettazione delle fresatrici
Wirtgen pone la massima attenzione ai componenti ammortizzati:
]Motore
]
montato su silent block
con sospensione elastica
]Postazione
]
di guida con
disaccoppiamento di vibrazioni
]Pedana
]
montata in modo elastico
nella postazione di guida e paracolpi
di gomma sui gradini della scaletta di
accesso riducono le vibrazioni
]Distribuzione
]
ottimale della forza di
taglio sul tamburo di fresatura
Condizioni di lavoro confortevoli per la massima efficienza
228 // 229
10 Il futuro delle frese a freddo
10.1
L’importanza delle strade per l’industria
232
10.2
L’impiego di frese a freddo nel traffico quotidiano
233
230 // 231
10.1 L’importanza delle strade per l’industria
Una rete stradale ben costruita e di alta qualità
è di fondamentale importanza e costituisce un
contributo irrinunciabile per garantire la mobilità
e la crescita di una nazione. Il carico elevato di
traffico, il logoramento dovuto al passare del
tempo e gli influssi climatici provocano però il
deterioramento dello stato della carreggiata. Di
conseguenza aumentano il numero degli incidenti
e gli intralci al traffico a causa di blocchi o limitazioni della velocità. I trasporti richiedono più
tempo, i tempi di consegna sono sempre meno
calcolabili. Questi sono fattori economicamente
decisivi in particolare per l’industria delle merci
che dipende da una logistica senza intoppi, affidabile e puntuale.
Il risanamento è l’unica via d’uscita. Le frese a
freddo, che si trovano all’inizio della catena del
processo costruttivo, hanno un ruolo determinante nel l’esecuzione di un lavoro di alta qualità, efficiente e veloce. Hanno un’influenza decisiva sulla
qualità della pavimentazione, sul comfort di guida
e sull’ottimizzazione del flusso di traffico così
importante per il traffico di merci. Una superficie
di fresatura piana che rispetta il corretto profilo
consente la stesura di strati d’asfalto di spessore uniforme, in modo che i carichi dei veicoli
possano essere distribuiti in modo ottimale sulla
pavimentazione.
Lo stato della superficie carrabile ha delle
ripercussioni dirette sulla vita quotidiana dei
conducenti di camion: maggiore è la qualità della
strada, minore è l’intralcio costituito da ingorghi
di traffico e limitazioni di carico. Questo consente
al conducente e al suo committente di effettuare
le consegne in tempi rapidi. Il flusso di traffico
diventa più sicuro e costante. Un manto stradale
piano e di buona aderenza riduce inoltre il numero di incidenti e l’usura dei veicoli, diminuendo i
costi di riparazione.
Fresa a freddo in uso durante il risanamento di un manto d’usura in asfalto in un centro abitato
10.2 L’impiego di frese a freddo nel traffico quotidiano
La pressione sul cantiere, in termini di tempi e
costi, richiede macchine sempre più potenti ed
economicamente convenienti. Le frese a freddo
non fanno eccezione. Poiché è sempre più
frequente utilizzarle in orari a ridotto traffico, di
notte, di domenica e nei giorni festivi, la velocità e
la riduzione dell’inquinamento acustico sono criteri importanti, mantenendo al tempo stesso una
qualità elevata. Negli ultimi anni le frese a freddo
hanno potuto registrare un enorme aumento
dell’efficienza grazie allo sviluppo di nuove procedure e tecniche e la loro gamma di applicazione si
è notevolmente ampliata. Wirtgen, azienda leader
nella produzione di frese, ha contribuito in larga
parte a questo sviluppo:
]Sistemi
]
di trasmissione a ridotto consumo
di carburante per ridotti costi di esercizio
e ridotte emissioni nell’ambiente (ad es.
riduzione del rumore e delle polveri)
]Moderni
]
sistemi di comando delle macchine
per risultati della massima qualità
]Macchine
]
compatte e dal peso ridotto
per trasporti flessibili
]Tempi
]
di esecuzione dei lavori altamente
efficienti con intralci minimi al traffico
]Buona
]
accessibilità per l’assistenza in cantiere
Fresa a freddo in uso durante il risanamento notturno di una strada statale
232 // 233
11 Bibliografia
Norme
Hinweise für das Fräsen von Asphaltbefestigungen und Befestigungen mit teer-/pechtypischen
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Merkblatt für die Wiederverwendung von Asphalt
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Merkblatt für die Bewertung der Straßengriffigkeit
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Straßen- und Verkehrswesen e.V. Köln, edizione
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Merkblatt für das Fräsen von Asphaltbefestigungen
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www.men.niedersachsen.de
236 // 237
Glossario/abbreviazioni
Aderenza:
Caratterizza l’azione della rugosità (tessitura della superficie) e delle caratteristiche del materiale sulla resistenza di attrito (capacità di aderenza)
tra pneumatico e manto stradale. È influenzata dalla composizione dagli
miscela, dalle aggregati e dalla levigatura.
Si suddivide in:
]]
Microtessitura (nitidezza)
]]
Macrotessitura (decisiva per l’aderenza del manto stradale in caso di
superficie bagnata)
Asfalto asportato:
Asfalto ottenuto mediante fresatura o mediante asportazione di zolle
d’asfalto.
Asfalto fresato:
Asfalto ricavato dalla fresatura in piccole pezzature di asfalto asportato.
Rottura d’asfalto:
Asfalto asportato ottenuto dal distaccamento della pavimentazione
d’asfalto in zolle.
Manutenzione stradale:
Misure edilizie per la conservazione della pavimentazione delle superfici
carrabili.
Fessurazioni a ragnatela:
Lesioni da sottili ad aperte nel manto stradale.
Fessurazioni trasversali:
Fessure da richiamo o dovute a basse temperature, trasversali alla
carreggiata.
Rotture:
Rotture superficiali del manto d’usura. Nello stadio avanzato vengono
definite anche buche.
Rottura:
Perdita di malta o di legante bituminoso dalla superficie della pavimen-tazione con conseguente fuoriuscita di aggregati superficiali a
causa della mancanza di legante.
Classe granulometrica:
La classe granulometrica degli aggregati viene indicata dal passante al
setaccio minimo e massimo.
Manutenzione ordinaria:
Misura edilizia di piccola entità per la conservazione sostanziale della
pavimentazione delle superfici carrabili, realizzabile con poco sforzo
(riempimento di buche o singole crepe, fresatura di deformazioni su piccole aree, riempimento a colata di giunti aperti, trattamenti superficiali di
singoli punti danneggiati).
238 // 239
Planarità:
Esercita un’influenza enorme sulla sicurezza del traffico e si suddivide in:
Planarità
trasversale:
Importante per il sufficiente drenaggio della strada.
La presenza di ormaie può ostacolare il deflusso
dell’acqua e provocare il fenomeno dell’acquaplaning.
Planarità
longitudinale:
Influisce sul comfort di guida, la sollecitazione del
corpo stradale, l’inquinamento acustico e la sicurezza
di guida.
Rappezzature:
Sono il risultato di riparazioni dei danni nella superficie stradale e ricoprono ad es. i danni da fessure su un’area limitata.
Rifacimento:
Rifacimento completo di una pavimentazione o di parti di essa.
Manutenzione
straordinaria:
Misura edilizia per la conservazione sostanziale o il miglioramento delle
caratteristiche superficiali, realizzabile su superfici contigue di norma
nella larghezza della corsia fino a uno spessore di 4 cm (trattamenti
superficiali, posa di manti d’usura sottili, ripavimentazioni, sostituzione
del manto d’usura).
Rugosità:
Viene determinata dalla tessitura della superficie e dalle caratteristiche
del manto d’usura e viene modificata dalla sollecitazione del traffico,
dagli agenti atmosferici e a ambiente.
Strato di collegamento:
Viene posato tra la base e il manto d’usura allo scopo di ottenere un
buon trasferimento dei carichi e un buon ammorsamento degli strati.
Inoltre, ha la funzione di ridurre le irregolarità presenti nello strato di base
e di consentire la realizzazione di manti d’usura dallo spessore uniforme
con la planarità richiesta.
Manto d’usura:
Lo strato più superficiale della pavimentazione, sottoposto a sollecitazioni particolarmente intense. Subisce gli effetti diretti del traffico e
degli agenti atmosferici, ha la funzione di assorbire le sollecitazioni e di
distribuirle allo strato di base trasmettendole tramite lo strato di collegamento. Determina le caratteristiche della superficie quali aderenza,
abbattimento del rumore ecc.
Strato di base:
È lo strato inferiore della struttura stradale, costituisce una base uniforme e resistente per lo strato successivo. È composto da conglomerato
bituminoso steso in uno o più strati.
Abbreviazioni
OB:
Trattamento superficiale
DSK:
Strati sottili in costruzione a freddo
EAD:
Sostituzione di un manto d’usura in conglomerato bituminoso
RF:
Ripavimentazioni
DSH-V:
Manti d’usura in conglomerato bituminoso stesi a caldo su sigillatura
AC D:
Conglomerato bituminoso
SMA:
Conglomerato bituminoso antisdrucciolo di tipo splittmastix
(Stone Mastic Asphalt)
MA:
Asfalto colato
240 // 241
Wirtgen GmbH
Reinhard-Wirtgen-Strasse 2 · 53578 Windhagen · Germania
Tel.: 0 26 45 / 131-0 · Fax: 0 26 45 / 131-279
Internet: www.wirtgen.de · E-mail: [email protected]
Le figure e i testi non sono vincolanti. Con riserva di modifiche tecniche.
I dati di potenza dipendono dalle condizioni di utilizzo. Nr. 2344596 02-50 IT-04/13 © by Wirtgen GmbH 2013. Printed in Germany
Tecnologia e applicazione
Manuale delle frese a freddo Wirtgen
Manuale delle frese a freddo Wirtgen
Tecnologia e applicazione