Bagaimanakah Cara Kerja Penggelek Jalan?

Prinsip Asas Bagaimanakah Cara Kerja Penggelek Jalan

Penggelek jalan adalah jentera besar yang kita lihat di tapak pembinaan yang secara asasnya memadatkan tanah, asfalt, dan bahan-bahan lain sehingga menjadi cukup padat untuk menyokong jalan raya dan bangunan. Yang paling ringkas hanya duduk sahaja seberat batu bata (ada yang beratnya antara 1 hingga 20 tan) dan membiarkan berat sendiri melakukan semua kerja menekan segala-galanya bersama. Namun terdapat juga jenis yang lebih canggih yang benar-benar bergetar semasa berguling, yang membantu mereka masuk ke ruang sempit dan memadatkan bahan dengan lebih dalam di mana berat biasa tidak dapat mencapai. Kebanyakan peralatan moden kini mampu mencapai ketumpatan sekitar 90 hingga 95 peratus berkat rekabentuk yang lebih baik dan kaedah kawalan yang lebih bijak terhadap getaran semasa operasi mengikut penemuan jurutera tentang apa yang paling berkesan dalam keadaan sebenar.

Pemadatan Statik vs. Dinamik: Memahami Paradoks Industri

Untuk kerja-kerja yang memerlukan ketepatan seperti membentangkan lapisan asfalt nipis, mengisi di belakang tembok penahan, atau melestarikan permukaan jalan lama, jentera penggelek statik mampu menyelesaikan kerja dengan betul kerana mengekalkan sentuhan berterusan tanpa menyebabkan kerosakan hentaman. Sebaliknya, jentera penggelek getar sangat berkesan apabila digunakan pada tanah berbutir, mampu memadatkan lapisan yang lebih dalam kira-kira tiga kali lebih cepat berdasarkan laporan industri terkini dari PWR. Walaupun jentera bergetar ini menjimatkan masa, terdapat banyak situasi di mana hanya jentera penggelek statik sahaja yang sesuai, terutamanya apabila keutuhan permukaan paling penting. Ini bermakna kedua-dua jenis jentera ini mempunyai peranan tersendiri di lapangan bergantung kepada apa yang perlu dicapai.

Agihan Berat, Aplikasi Tekanan, dan Mekanik Sentuhan Permukaan

Sebuah jentera penggelek jalan seberat 12 tan biasanya mengenakan tekanan tanah sebanyak 500–800 kPa, bergantung kepada lebar dram dan luas kawasan sentuhan. Jurutera menggunakan formula berikut untuk menentukan prestasi optimum:

Faktor	Formula	Julat Nilai Tipikal
Tekanan tanah (kpa)	Jumlah Berat / Lebar Drum	320–850 kPa
Kawasan Sentuh (%)	(Panjang Drum × Lebar) / π	55–75% untuk drum licin

Drum yang lebih lebar mengurangkan tekanan setiap unit luas sambil meningkatkan keseragaman—penting untuk permukaan berkualiti lebuhraya.

Peranan Getaran dalam Meningkatkan Kecekapan Pemadatan

Sistem penggetar beroperasi pada 2,000–4,500 getaran per minit (VPM), membolehkan pemadatan 30% lebih dalam berbanding kaedah statik. Daya ricih berselang-seli membantu menyusun semula zarah-zarah kepada susunan yang lebih padat. Mekanisme getaran lanjutan menggunakan prinsip resonans harmonik untuk mencapai kecekapan pemadatan sehingga 98% dalam tanah melekit, secara ketara meningkatkan jangka masa projek dan integriti struktur.

Frekuensi dan Amplitud: Faktor Utama dalam Prestasi Penggetar

Tetapan optimum berbeza mengikut jenis bahan:

Tanah berbutir

• Frekuensi: 35–50 Hz
• Amplitud: 0.8–1.5 mm

Liat melekit

• Frekuensi: 25–35 Hz
• Amplitud: 1.6–2.4 mm

Ujian di lapangan menunjukkan bahawa frekuensi 40 Hz dengan amplitud 1.2 mm meningkatkan kadar pemadatan pasir sebanyak 22% berbanding tetapan kilang piawai (ICPA 2023), menekankan kepentingan penalaan yang tepat.

Komponen Utama dan Peranan Fungsionalnya dalam Penggelek Jalan

Komponen Utama Penggelek Jalan dan Fungsi Operasinya

Penggelek jalan moden mengintegrasikan empat komponen utama:

• Drum: Silinder licin atau bergigi yang memberikan tekanan langsung
• Enjin: Sumber kuasa diesel atau elektrik berkekuatan kilas tinggi yang memacu pemanduan dan getaran
• Sistem Hidraulik: Aktuator bertenaga bendalir yang mengawal pergerakan dram dan keamatan getaran
• Antara muka kawalan: Panel pengendali yang menguruskan kelajuan, frekuensi, dan maklum balas masa nyata

Kemajuan terkini telah meningkatkan masa sambutan hidraulik sebanyak 23% berbanding model lama, membolehkan penyesuaian masa nyata terhadap rintangan bahan yang berubah semasa operasi.

Mekanisme Getaran Dram: Kejuruteraan untuk Impak Maksimum

Berat eksentrik di dalam dram berputar pada 1,500–4,000 VPM, menjana tenaga mekanikal yang merambat melalui bahan. Ini mengurangkan ruang udara sebanyak 18–35% berbanding pemadatan statik. Kawalan amplitud mengawal keamatan daya, manakala frekuensi mengawal kelajuan kitaran—frekuensi tinggi (>2,500 VPM) sesuai untuk turapan asfalt, manakala julat rendah (1,800–2,200 VPM) lebih baik untuk tanah butiran.

Sistem Hidraulik yang Memacu Teknologi Pemadatan Moden

Injap hidraulik berkadar mengawal dengan tepat:

1. Pengaktifan getaran dram
2. Kelajuan pemanduan (0–14 km/j)
3. Sudut stereng artikulasi (hingga 35° pivot)

Litar tertutup mengekalkan tekanan yang konsisten di bawah beban penuh, memastikan prestasi yang stabil walaupun pada cerun yang curam.

Sistem Pemacu, Pengendalian dan Kawalan untuk Operasi Tepat

Pacuan empat roda dengan kawalan cengkaman automatik mengelakkan gelinciran roda pada cerun hingga 15%. Stereng artikulasi membolehkan jejari putaran yang ketat (serendah 9.5 meter), sesuai untuk persekitaran bandar. Kabin bersijil ROPS dilengkapi pendakap penyerap kejutan, mengurangkan kelesuan operator sebanyak 40% semasa tugas panjang.

Antara Muka Operator: Operasi Panel Kawalan dan Maklum Balas Sebenar Masa

Panel skrin sentuh memaparkan metrik utama termasuk nilai meter pemadatan langsung (CMV), suhu dram (julat optimum: 120–150°C untuk asfalt), dan penggunaan bahan api (purata 6.8–8.2 L/jam). Enjin Tahap-4 secara automatik melaras RPM berdasarkan beban, mengurangkan pelepasan sebanyak 22% sambil mengekalkan kecekapan pemadatan melebihi 95%.

Jenis-Jenis Penggolek Jalan Raya dan Kelebihannya Mengikut Aplikasi

Jenis-jenis Biasa Penggelek Jalan yang Digunakan dalam Projek Pembinaan

Empat jenis utama mendominasi pembinaan:

• Penggiling statik (7–20 tan) untuk pemadatan tanah asas
• Penggiling getar (1,500–4,000 VPM) untuk tanah berbutir
• Penggelek angin (8–16 roda) untuk penyelesaian turapan asfalt
• Penggelek kembar dengan dua dram untuk penurapan bandar

Setiap satu menawarkan peringkat pemadatan yang berbeza.

Perbezaan Fungsi Antara Penggelek Jalan Statik dan Bergetar

Penggelek statik menghasilkan tekanan 8–12 tan/m², mencapai pemadatan 85–90% dalam tanah berkohesi. Model penggetar menambahkan daya dinamik, mencapai ketumpatan 92–95% dalam bahan berbutir (ASTM 2021). Menurut Laporan Piawaian Pemadatan 2021, unit penggetar mengurangkan laluan yang diperlukan sebanyak 40%, meningkatkan produktiviti tanpa mengorbankan kualiti.

Memilih Jenis Penggelek yang Sesuai Berdasarkan Jenis Tanah dan Skala Projek

Jenis Bahan	Penggelek yang Disyorkan	Kedalaman Pemadatan
Liat/loam	Penggulung padfoot	300–500 mm
Pasir/Kerikil	Penggelek dram licin bergetar	200–400 mm
Permukaan asfalt	Penggelek tayar pneumatik	50–150 mm

Projek lebuhraya berskala besar biasanya menggunakan jentera penggelek bergetar 12+ tan, manakala kerosakan di kawasan perumahan lebih cenderung menggunakan unit tandem 3–5 tan.

Jentera Penggelek Khas: Aplikasi Pneumatik, Tandem, dan Padfoot

Jentera penggelek pneumatik (12–30 roda) mengenakan tekanan 75–85 kPa, mempromosikan pembentukan rata asfalt yang seragam dan digunakan dalam 75% projek lebuhraya di Amerika Syarikat. Jentera penggelek tandem dengan sendi artikulasi dapat mengakses zon berhampiran bahu jalan yang tidak boleh dicapai oleh jentera yang lebih besar. Varian padfoot mencegah pelekat pada tanah liat lembap, dengan dram bergigi memecahkan gumpalan tanah dan meningkatkan interlock.

Sains Pemadatan Tanah dalam Pembinaan Dunia Sebenar

Perincian langkah demi langkah proses pemadatan jentera penggelek jalan

Permulaan melibatkan penyediaan subgred terlebih dahulu. Ini bermaksud membersihkan sebarang kotoran dan memastikan tanah diratakan dengan betul mengikut spesifikasi. Operator biasanya bermula dengan beberapa laluan statik asas merentasi kawasan tersebut untuk menstabilkan aras dasar sebelum meneruskan kerja pemadatan sebenar dengan getaran. Pendekatan langkah demi langkah ini berkesan untuk menyusun semula zarah-zarah tanah, terutamanya apabila mengendalikan bahan berbutir. Getaran pada kadar 25 hingga 40 Hz ternyata paling berkesan dalam memecahkan ikatan zarah yang liat, seperti yang disahkan oleh pelbagai kajian mengenai jentera penggelek jalan dari masa ke masa.

Ketebalan lapisan, kandungan kelembapan, dan amalan terbaik bilangan laluan

Bagi tanah berbutir, kebanyakan pakar mencadangkan ketebalan lapisan antara 150 hingga 300 mm, manakala bahan berkohesif biasanya paling sesuai dengan lapisan sekitar 100 hingga 200 mm tebalnya. Menurut kajian lapangan McCann Equipment, untuk mencapai ketumpatan sekitar 90%, biasanya diperlukan antara empat hingga lapan kali laluan jentera penggelek apabila bekerja di atas tanah yang disediakan dengan betul. Namun, berhati-hatilah dengan tanah kaya dengan tanah liat kerana ia sering memerlukan sepuluh kali laluan atau lebih, dan operator juga perlu memperlahankan jentera secara ketara. Kandungan air turut memainkan peranan besar di sini. Perubahan kecil pun amat memberi kesan. Jika tahap kelembapan menyimpang hanya sebanyak 2%, tanah berpasir boleh kehilangan mana-mana antara 3% hingga 5% daripada ketumpatan potensinya, yang menjadikan semua kerja pemadatan tambahan ini hampir sia-sia.

Mencapai ketumpatan optimum: Pencerapan data pada pemadatan tanah 90–95%

Menargetkan 90–95% ketumpatan kering maksimum (MDD) memastikan ruang udara berada di bawah 15%, secara mendadak meningkatkan keupayaan galas. Laporan kejuruteraan lebuhraya mengesahkan ambang ini mencegah 78% daripada isu ubah bentuk permukaan jalan. Termografi inframerah kini membolehkan pengesanan segera kawasan yang padatannya kurang melalui perbezaan suhu melebihi 2°C, membolehkan tindakan pembetulan serta-merta.

Pemadatan pintar: Integrasi sensor dan trend pemantauan masa nyata

Model penggelek terkini dilengkapi dengan GPS untuk pemetaan pemadatan serta sensor IoT canggih yang memeriksa keteguhan tanah sehingga dua puluh kali setiap saat. Menurut beberapa ujian yang dijalankan oleh NCHRP, sistem baru ini mengurangkan pemadatan berlebihan ke atas tanah dan menjimatkan kira-kira 18 peratus daripada penggunaan tenaga. Selain itu, ia mencapai tahap penuh yang optimum dengan meliputi hampir semua kawasan secara efektif, iaitu pada kadar kepatuhan sekitar 98 peratus. Yang benar-benar membezakannya adalah peta ketumpatan masa sebenar yang dipaparkan terus di papan pemuka dalam kabin pengendali. Ini membolehkan pekerja membuat pelarasan dengan serta-merta apabila diperlukan, yang membawa kepada keputusan yang lebih baik secara keseluruhan dan kurang kesilapan berlaku di tapak pembinaan besar di mana konsistensi adalah perkara paling penting.

Soalan Lazim

Apakah fungsi utama jentera penggelek jalan?

Jentera penggelek direka untuk memadatkan tanah, asfalt, dan bahan pembinaan lain bagi mencipta asas yang kukuh untuk jalan raya dan bangunan.

Bagaimanakah perbezaan antara penggelek statik dengan penggelek getaran?

Penggulung statik bergantung terutamanya kepada beratnya untuk memadatkan bahan, mengekalkan sentuhan berterusan tanpa menyebabkan kerosakan hentaman. Penggulung getar menambahkan daya dinamik melalui getaran, mencapai pemadatan yang lebih dalam, terutamanya pada tanah berbutir.

Apakah faktor-faktor yang mempengaruhi prestasi penggulung jalan?

Prestasi penggulung jalan dipengaruhi oleh tekanan tanah, lebar dram, kawasan sentuh, frekuensi dan amplitud getaran, serta jenis tanah atau bahan yang dipadatkan.

Bagaimanakah getaran meningkatkan kecekapan pemadatan?

Getaran membantu menyusun semula zarah-zarah kepada susunan yang lebih ketat, mengurangkan ruang udara dan meningkatkan ketumpatan bahan, menjadikannya lebih berkesan daripada kaedah statik untuk aplikasi tertentu.

Apakah kemajuan yang telah dibuat dalam penggulung jalan moden?

Penggulung jalan moden telah ditingkatkan dari segi masa tindak balas hidraulik, mekanisme getaran lanjutan, GPS untuk pemetaan pemadatan, sensor IoT untuk pemantauan masa nyata, dan antara muka kawalan pintar yang mengoptimumkan operasi dan kecekapan.