<Desc/Clms Page number 1>
Betonnen wegdek.
Deze uitvinding betreft een element voor het vervaardigen van een wegdek volgens de kop van conclusie 1.
Het bekende wegdek omvat een bovenlaag van een of meer lagen in beton, die op een onderlaag zijn aangebracht. De onderlaag is meestal een funderingslaag die de vorm, het lengteprofiel en dwarsprofiel van de weg aangeeft. Het verkeer verplaatst zieh over de bovenste betonnen laag van het wegdek.
Het bekende wegdek wordt vervaardigd uit beton dat ter plaatse gestort wordt. Daartoe wordt een laag beton van de gewenste dikte op een onderlaag gestort, getrild en afgestreken. Deze betonlaag laat men vervolgens uitharden.
Het bekende wegdek heeft het nadeel dat beton tijdens het uitharden krimpt, waardoor scheuren in het beton ontstaan en het beton van de onderlaag loslaat.
Het doel van deze uitvinding bestaat erin een element te verschaffen voor het vervaardigen van een wegdek, dat bovengenoemde nadelen niet vertoont.
Dit wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het element vervaardigd is uit gewapend beton, en het element in langsrichting een eerste zijkant heeft die over ten minste een deel van zijn lengte een eerste profiel vertoont en een
<Desc/Clms Page number 2>
tegenover de eerste zijkant liggende tweede zijkant die over ten minste een deel van zijn lengte een tweede profiel vertoont dat complementair is met genoemd eerste profiel.
Doordat het element volgens de uitvinding vooraf vervaardigd wordt, d. w. z. voorafgaand aan het vervaardigen van het wegdek, is het element reeds tijdens het voorafgaandelijk productieproces uitgehard, is het mogelijk een krimpen van het element en dus ook de bovenlaag tijdens en na het vervaardigen van het wegdek te voorkomen.
Het gebruik van gewapend beton geeft een goede buigsterkte aan het element.
Volgens de uitvinding worden de elementen bij voorkeur vervaardigd uit voorgespannen beton. Dit laat toe om de dikte van de elementen aanzienlijk te verminderen, zonder dat daarbij de sterkte en buigsterkte van het element nadelig beïnvloed wordt. Een wegdek dat uit dergelijke elementen vervaardigd is, heeft een geringere dikte dan het bekende wegdek, zodat het mogelijk is een aanzienlijke besparing op de gebruikte materialen te realiseren, zonder dat daarbij de sterkte van het wegdek nadelig beïnvloed wordt.
In een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is het element bij voorkeur vervaardigd uit beton dat vezelvormig versterkingsmateriaal bevat.
Een dergelijk element in beton dat voorzien is van vezelvormig versterkingsmateriaal, heeft een verbeterde treksterkte waardoor de kans op de vorming van scheuren en breuken verder verminderd kan worden. Een wegdek dat uit dergelijke elementen is opgebouwd zal bijgevolg in veel mindere mate
<Desc/Clms Page number 3>
onderhevig zijn aan verwering en uitbrokkeling dan het bekende wegdek.
Volgens de uitvinding kunnen diverse typen vezelvormig versterkingsmateriaal aan het beton worden toegevoegd. Bij voorkeur worden korte losse vezels als vezelvormig versterkingsmateriaal gebruikt. Dergelijke vezels kunnen uniform in het beton verdeeld worden en laten toe elementen te verkrijgen met een in alle richtingen verbeterde buigweerstand en treksterkte.
Volgens een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding hebben de tegenover elkaar liggende geprofileerde zijkanten van het geprefabriceerde element bij voorkeur een afgeronde en/of afgeschuinde bovenrand.
Wanneer twee of meer van dergelijke elementen tegen elkaar worden geplaatst, ontstaat er langs de geprofileerde zijkanten, tussen de afgeronde en/of afgeschuinde bovenranden een uitsparing. Een dergelijke uitsparing kan fungeren als afvoer voor vloeistoffen, bijvoorbeeld water dat zieh op het wegdek bevindt. Doordat het water continu van het wegdek wordt afgevoerd, is het mogelijk de vorming van plassen en aquaplaning te voorkomen.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een wegdek, waarbij ten minste twee van de hierboven beschreven elementen op een onderlaag worden aangebracht, op een zodanige wijze dat de elementen met hun zijkanten in langsrichting tegen elkaar liggen, en de op de zijkanten aanwezige profielen in elkaar grijpen.
Doordat de geprofileerde zijkanten van de elementen in elkaar grijpen, kan een wegdek verkregen worden dat zieh als een continue plaat gedraagt, met een continu draagvlak. Daarbij wordt
<Desc/Clms Page number 4>
een op een element uitgeoefende belasting ten minste gedeeltelijk op de daarnaast liggende elementen overgedragen. Doordat een lokaal uitgeoefende belasting over het gehele wegdek verdeeld wordt, is het mogelijk om een deformatie van het wegdek ten gevolge van een te hoge lokale belasting, te voorkomen.
Doordat de zijkanten van twee naast elkaar liggende elementen in elkaar grijpen, is het tevens mogelijk te voorkomen dat naast elkaar liggende elementen in de hoogte ten opzichte van elkaar verschuiven en is het mogelijk een wegdek met een betere planimetrie te verkrijgen.
Volgens de uitvinding wordt tussen de geprofileerde zijkanten van naast elkaar liggende elementen bij voorkeur een dichtingsmiddel aangebracht. De aanwezigheid van een dergelijk dichtingsmiddel laat enerzijds toe om twee naast elkaar liggende elementen aan te laten sluiten hechten. Anderzijds kan op deze wijze een eventuele opening of voeg die tussen twee elementen aanwezig is, afgedicht worden ten einde een doorsijpelen van vloeistoffen, bijvoorbeeld water, tussen de elementen, te voorkomen.
Aangezien de elementen die volgens de uitvinding toegepast worden vrij dun en bijgevolg licht zijn, worden ze bij voorkeur met behulp van een hechtingsmiddel aan de onderlaag gehecht. Door de elementen aan de onderlaag te hechten, kan een stevige verbinding van de elementen met de onderlaag verkregen worden en is het mogelijk te voorkomen dat de elementen onder invloed van het verkeer dat zieh over het wegdek verplaatst, zouden verschuiven.
De geprefabriceerde elementen worden
<Desc/Clms Page number 5>
bij voorkeur diagonaal ten opzichte van de lengterichting van de weg geplaatst. De hoek waaronder de elementen ten opzichte van lengterichting van de weg geplaatst worden, kan binnen brede grenzen gevarieerd worden. Volgens de uitvinding is de hoek bij voorkeur 15 tot 750, met meer voorkeur 30 tot 45 .
Een dergelijke diagonale opstelling laat toe om de druk die op de rand van een element wordt uitgeoefend door een voertuig dat zieh in de lengterichting van de weg verplaatst, te reduceren.
Bij het vervaardigen van het wegdek wordt volgens de uitvinding bij voorkeur eerst een rij tegen elkaar liggende gootstenen aangebracht, bijvoorbeeld op een reeds aanwezige funderingslaag, en worden vervolgens de elementen op de gootstenen aangebracht op een zodanige wijze dat de elementen met hun uiteinden op de randen van de gootstenen rusten. De gootstenen vormen dan de rand van het wegdek.
Volgens de uitvinding is het mogelijk om aan beide zijden van het wegdek, in langsrichting van de weg, een dergelijke rij gootstenen aan te brengen. Dit zal voornamelijk het geval zijn bij smallere wegen, waarbij de lengte van een geprefabriceerd element voldoende is om de gehele breedte van het wegdek te bedekken. Het is eveneens mogelijk om in langsrichting van de weg meerdere parallelle rijen gootstenen aan te brengen. Dit zal met name van belang zijn bij brede wegen, waarbij de lengte van de geprefabriceerde elementen onvoldoende is om de gehele breedte van het wegdek te bedekken. Het gebruik van dergelijke verholen goten oogt esthetisch mooi.
<Desc/Clms Page number 6>
Door gootstenen te gebruiken die aan hun bovenzijde een gleuf hebben en binnenin hol zijn zodat tegen elkaar liggende gootstenen een afvoerkanaal vormen, is het mogelijk een afvoer van het water onder de gehele lengte van de weg te realiseren. Dit in tegenstelling tot het bekende wegdek, waar de waterafvoer gebeurt via op welbepaalde afstanden van elkaar aangebrachte rioolputjes. Een continue afvoer van water over het gehele wegdek laat toe om over het gehele wegdek de vorming van plassen te voorkomen.
Doordat de opening de vorm heeft van een gleuf is kan vermeden worden dat zwerfvuil in de holte binnenin de gootstenen terecht komt en het afvoerkanaal verstopt raakt.
Dergelijke goten kunnen bovendien gebruikt worden om voorafgaand aan het aanbrengen van het wegdek, het verloop van het niveau van de weg uit te zetten.
Doordat de gootstenen zowel in het midden als langs de rand van de weg onder het wegdek aangebracht kunnen worden, is het mogelijk om het wegdek op verschillende wijzen te laten hellen, ten einde een continue goede afvoer van water te realiseren. Het wegdek kan bijvoorbeeld in het midden of in de richting van de rand naar beneden hellen, of het niveau kan ongeveer constant blijven.
Het wegdek volgens de uitvinding bevat bij voorkeur eveneens een tussenlaag, die bij voorkeur opgebouwd is uit afvalproducten, zoals bijvoorbeeld bitumineus afval, gerecycleerde asfalt, rubber of kunststof.
Met behulp van een dergelijke tussenlaag kunnen in de onderlaag voorkomende oneffenheden weggewerkt worden, zodat een wegdek met
<Desc/Clms Page number 7>
een vlak oppervlak verkregen kan worden. Dit is vooral van belang bij het aanbrengen van een nieuwe wegbedekking op beschadigde of afgefreesde wegen. In dat geval worden holtes en onvolkomenheden weggewerkt door ze op te vullen met een vulmateriaal.
De tussenlaag kan al dan niet veerkrachtig zijn. Een veerkrachtige tussenlaag heeft een trillings-dempende werking en is in staat om trillingen die bijvoorbeeld ten gevolge van zwaar verkeer ontstaan, op te vangen. Doordat het doorgegeven van trillingen naar de onderlaag en/of de funderingen van de weg beperkt kan worden is het mogelijk het optreden van barsten, scheuren en breuken in constructies die zieh onder de weg bevinden, zoals bijvoorbeeld de fundering en de riolering, aanzienlijk te verminderen.
Doordat de trillingen door de tussenlaag worden opgevangen is het eveneens mogelijk om te voorkomen dat constructies die zieh in de buurt van de weg bevinden, nadeel van de trillingen ondervinden. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om de hinder die aanpalende huizen, water-en gasleidingen, kabels enz. van het verkeer ondervinden aanzienlijk te reduceren.
De tussenlaag kan een voor water ondoorlaatbare of een drainerende laag zijn.
De geprefabriceerde elementen zijn aan hun onderkant, dit is de kant die op de tussenlaag rust, bij voorkeur voorzien van een laag van een hechtingsmiddel, om een verbeterde hechting van de geprefabriceerde elementen op de tussenlaag te bewerkstelligen. Het hechtingsmiddel is bij voorkeur een thermoplast.
Een dergelijke hechtingslaag laat toe om bijvoorbeeld zonder opwarming een verkleving van
<Desc/Clms Page number 8>
de geprefabriceerde elementen op de tussenlaag te verkrijgen. Een dergelijke hechtingslaag laat eveneens toe de aanwezigheid van stijgend water te voorkomen.
Volgens de uitvinding is het eveneens mogelijk de uiteinden van de stalen wapening in de elementen te verbinden met een stroomgeleider. Door een elektrische spanning aan te leggen, kan de stalen wapening verwarmd worden. Aangezien beton een relatief goede warmtegeleider is, wordt de in de bewapening geproduceerde warmte naar het oppervlak van het element getransporteerd en wordt het oppervlak van het element, en dus het wegdek, opgewarmd. Op deze wijze is het mogelijk om in de winter het wegdek te ontdooien, of de vorming van ijzel of ijs op het wegdek te voorkomen, zonder dat daarbij het gebruik van corrosieve strooizouten noodzakelijk is.
Het is bijvoorbeeld eveneens mogelijk om de wapening van naast elkaar liggende elementen met elkaar te verbinden. Op die wijze kunnen geprefabriceerde elementen tegen elkaar getrokken worden, of met elkaar verbonden worden, zodat het verschuiven van elementen ten opzichte van elkaar voorkomen kan worden.
De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de bijgevoegde figuren en figuurbeschrijving.
Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede van het wegdek volgens de uitvinding in dwarsrichting van het wegdek.
Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede van tegen elkaar liggende geprefabriceerde elementen.
Figuur 3 en 4 tonen een bovenaanzicht op een wegdek volgens de uitvinding.
<Desc/Clms Page number 9>
Figuur 5 is een dwarsdoorsnede van figuur 4.
De in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van het wegdek 1 omvat een bovenlaag 2, een tussenlaag 3, een onderlaag 4 en een fundering 24.
De bovenlaag 2 is opgebouwd uit tegen elkaar liggende, geprefabriceerde elementen 17 die bij voorkeur vervaardigd zijn uit al dan niet vezelversterkt, voorgespannen, gewapend beton.
Voorgespannen beton is beton voorzien van voorgespannen wapening. Doordat de voorgespannen wapening in het beton verankerd is, wordt het element in de lengterichting samengedrukt. Daardoor is de kans op de vorming van scheuren in het beton aanzienlijk kleiner. Eventueel voorkomende scheurtjes worden bovendien door de voorspankrachten dichtgehouden. Een dergelijk wegdek is in veel mindere mate onderhevig aan verwering en uitbrokkeling.
Als wapening kunnen de gebruikelijke materialen worden toegepast, zoals bijvoorbeeld stalen voorspandraad, stalen voorspanstrengen, glasvezels, koolstofvezels en andere composietmaterialen.
Door de keuze van de plaats waar de wapening in de elementen wordt ingebouwd en door de voorspanningskracht te vari ren, is het mogelijk elementen te verkrijgen, die de gewenste kromming vertonen. Op die wijze is het bijvoorbeeld mogelijk geprefabriceerde elementen te verkrijgen die in de lengterichting naar beneden hellen. Met behulp van dergelijke elementen kan een wegdek verkregen worden dat naar beneden helt in de richting van de zijkanten.
<Desc/Clms Page number 10>
Het gebruik van geprefabriceerde elementen laat toe een wegdek te verkrijgen met een verbeterde en constante kwaliteit. Een uit geprefabriceerde elementen vervaardigd wegdek verdraagt een onmiddellijke vollast na plaatsing, met minder verkeershinder tot gevolg. Het gebruik van geprefabriceerde elementen laat bovendien plaatsing en herstelling toe in alle weersomstandigheden, waardoor de verkeershinder minimaal wordt. Door het gebruik van voorgespannen beton is het bovendien mogelijk deformatie van de elementen tot een minimum te herleiden.
De geprefabriceerde elementen volgens de uitvinding worden meestal via een industrieel proces vervaardigd, waarin de productieomstandigheden zoveel mogelijk constant gehouden worden. Op die wijze is het mogelijk om geprefabriceerde betonnen elementen, en bijgevolg een wegdek, van een constante en verbeterde kwaliteit te verkrijgen.
De kwaliteit van beton varieert namelijk sterk met de verwerkingsomstandigheden.
Aangezien het vervaardigen en/of herstellen van het bekende wegdek vaak weken tot maanden in beslag neemt, is het vrijwel onmogelijk om de verwerkingsomstandigheden gedurende deze periode constant te houden en zal de kwaliteit van het beton over de lengte van het wegdek vari ren.
Om een goede kwaliteit beton te verkrijgen, is het daarnaast nodig het beton gedurende meerdere dagen en/of weken te laten uitharden. In de praktijk wordt een dergelijke rustperiode zelden gerespecteerd aangezien daardoor de duur van de werkzaamheden, en bijgevolg de hinder voor het verkeer ongewenst verlengd wordt.
<Desc/Clms Page number 11>
Het wegdek volgens de uitvinding daarentegen, kan op een relatief korte tijd geplaatst worden en kan vrijwel onmiddellijk nadat het geplaatst is, volledig belast worden zodat de hinder voor het verkeer tot een minimum beperkt blijft. De geprefabriceerde elementen volgens de uitvinding kunnen bovendien onder bijna alle weersomstandigheden geplaatst worden.
Doordat de elementen vooraf vervaardigd worden, is het mogelijk de afmetingen van de elementen op de afmetingen van het wegdek af te stellen. Het nieuwe wegdek kan dan eenvoudig vervaardigd worden door de afzonderlijke elementen op de correcte plaats aan te brengen.
Daarnaast laat de uitvinding toe om beschadigde delen van het wegdek snel te herstellen.
Daartoe worden de beschadigde elementen uit het wegdek verwijderd en vervangen door nieuwe geprefabriceerde elementen. Dergelijke herstelwerkzaamheden kunnen snel uitgevoerd worden, en laten toe de verkeershinder tot een minimum te beperken.
De geprefabriceerde elementen 17 kunnen diverse vormen hebben om toe te laten een aan een specifieke situatie aangepast wegdek te vervaardigen. Zo zullen bij het vervaardigen van een in hoofdzaak rechte weg, bij voorkeur geprefabriceerde elementen met de vorm van een balk toegepast worden. Bij het vervaardigen van een rotonde kunnen geprefabriceerde elementen 17 gebruikt worden die in hoofdzaak de vorm hebben van een balk.
Bij het vervaardigen van een rotonde kunnen eveneens elementen met een afwijkende vorm gebruikt worden, om toe te laten de vorm van de rotonde zo goed mogelijk te realiseren. Het is bijvoorbeeld mogelijk elementen
<Desc/Clms Page number 12>
waarvan een uiteinde verbreed is ten opzichte van het andere uiteinde, en waarbij de zijkanten schuin van het brede uiteinde naar het smallere uiteinde toelopen.
De geprefabriceerde elementen 17 volgens de uitvinding hebben bij voorkeur de vorm van een balk.
De geprefabriceerde elementen 17 hebben een eerste zijkant 8 die over ten minste een deel van zijn lengte een eerste profiel 10 bevat, en een tweede zijkant 9 die over ten minste een deel van zijn lengte een tweede profiel 11 vertoont, waarbij het eerste profiel 10 van een eerste element in het tweede profiel 11 van een daarnaast liggend tweede element grijpt. Daartoe kan bijvoorbeeld de eerste zijkant 8 bol zijn en de tweede zijkant 9 hol, waarbij de bolle zijkant 8 van een eerste element in de holle zijkant 9 van een daarnaast liggend tweede element grijpt.
De afmetingen van de geprefabriceerde elementen 17 kunnen binnen brede grenzen gevarieerd worden. De lengte kan bijvoorbeeld varieren van 1 tot 30 m, de breedte 0, 3 tot 1, 2 m of meer, de dikte van 8 tot 25 cm, bij voorkeur van 8 tot 18 cm. De geprefabriceerde elementen volgens de uitvinding hebben een geringe dikte in vergelijking met de bekende betonnen elementen.
Desgewenst kunnen de geprefabriceerde elementen aan hun bovenkant voorzien zijn van een textuur 18 om een wegdek te verkrijgen met een verbeterde bandengrip en een verminderde rolweerstand en rolgeluid.
Bij het vervaardigen van het wegdek worden de elementen op een zodanige wijze op een onderlaag 4 aangebracht dat de zijkanten 8,9 van
<Desc/Clms Page number 13>
naast elkaar liggende elementen in elkaar grijpen. Doordat hun zijkanten in elkaar grijpen kan een op een eerste element uitgeoefende kracht op het tweede element overgedragen worden. Dergelijke in elkaar passende elementen gedragen zieh als een continue plaat, waarin een goede overdracht van een lokaal uitgeoefende kracht op de rest van de plaat mogelijk is, zodat slijtage door hoge lokale krachten aanzienlijk verminderd kan worden.
De zijkanten 8,9 van de geprefabriceerde elementen 17 zijn bij voorkeur aan hun bovenkant voorzien van een afschuining en/of afronding 14 zodat een afvoer 15 ontstaat tussen twee tegen elkaar liggende elementen.
Bij het vervaardigen van het wegdek kan tussen de geprofileerde zijkanten 8,9 van twee in elkaar grijpende elementen, een dichtingsmiddel 12 worden aangebracht. De aanwezigheid van een dergelijk dichtingsmiddel 12 voorkomt dat water tussen de elementen 17 doorsijpelt naar de onderliggende lagen. In het geval geen dichtingsmiddel aangebracht is, kan water tussen de elementen door sijpelen en is het wegdek drainerend. Een dergelijk dichtingsmiddel kan eveneens een schokdempende werking hebben, en bijgevolg slijtage langs de zijkanten van de elementen voorkomen.
Het dichtingsmiddel zorgt ervoor dat de voeg elastisch blijft en laat toe dat de elementen, bijvoorbeeld onder invloed van warmte uitzetten, zonder dat daardoor de planimetrie van het wegdek be nvloed wordt of de zijkanten van de elementen beschadigd worden.
Het dichtingsmiddel kan eveneens afwijkingen opvangen indien de profielen op de zijkanten niet goed in elkaar grijpen.
<Desc/Clms Page number 14>
De aanwezigheid van een dergelijk dichtingsmiddel is niet noodzakelijk. Indien geen dichtingsmiddel tussen naast elkaar liggende elementen aanwezig is, kan men het wegdek bijvoorbeeld via de voeg draineren.
Het dichtingsmiddel kan vooraf op de zijkanten worden aangebracht, of nadat twee of meer elementen naast elkaar aangebracht zijn.
De geprefabriceerde elementen 17 kunnen aan hun onderkant een kleeflaag 16 bevatten, om de hechting op de tussenlaag 3 te verbeteren.
De onderlaag 4 kan bijvoorbeeld gevormd worden door een bestaand wegdek of door de fundamenten van een nieuw aan te leggen weg. Een dergelijke onderlaag 4 kan opgebouwd zijn uit bijvoorbeeld een verhard mengsel van kiezel en zand, mager beton of asfalt.
In het geval de onderlaag 4 gevormd wordt door een bestaand wegdek, zal zieh onder het de onderlaag 4 vaak nog een funderingslaag 24 bevinden.
De tussenlaag 3 bevindt zieh tussen de onderlaag 4 en de bovenlaag 2 en kan bijvoorbeeld opgebouwd zijn uit industri le afvalproducten, zoals bijvoorbeeld bitumineus afval, gerecycleerde asfalt, rubber of kunststof.
Bij het vervaardigen van het wegdek volgens de uitvinding wordt bij voorkeur een rij tegen elkaar liggende gootstenen 5 langs de rand van de weg, op de onderlaag 4 aangebracht. De gootstenen 5 kunnen langs beide randen van de weg, evenwijdig met de lengterichting 6 van de weg worden aangebracht.
Vervolgens wordt het benodigde aantal geprefabriceerde elementen 17 op de gootstenen gelegd op een zodanige wijze dat ze met hun uiteinden op de
<Desc/Clms Page number 15>
gootstenen 5 rusten en dat ze diagonaal liggen ten opzichte van de lengterichting van de weg. Desgewenst kunnen de elementen 17 in diverse patronen gelegd worden, bijvoorbeeld een visgraatmotief of andere motieven indien de breedte en/of het verloop van het wegdek dit vereisen of toelaten (zie figuur 3).
De elementen 17 worden op een zodanige wijze tegen elkaar gelegd dat hun zijkanten 8,9 in elkaar grijpen. In het geval het wegdek zeer breed is, kunnen meerdere, bij voorkeur parallelle rijen gootstenen 5 onder het wegdek aangebracht worden. De geprefabriceerde elementen 17 rusten dan steeds met hun uiteinden op de gootstenen.
Vooraf kan een hechtingsmiddel op de onderkant van de elementen worden aangebracht, ten einde een goede hechting van de elementen op de onderlaag 4 te realiseren. Vooraf kan eveneens een dichtingsmiddel 12 op de zijkanten van de elementen aangebracht worden. Het is eveneens mogelijk het dichtingsmiddel achteraf aan te brengen.
Bij het vervaardigen van een wegdek voor een gebruikelijke weg met een in hoofdzaak recht lengteprofiel, worden bij voorkeur geprefabriceerde elementen 17 gebruikt waarvan de lengte afgestemd is op de breedte van de weg. Afhankelijk van de breedte van de weg kunnen een of meer profielen in hun langsrichting tegen elkaar worden gelegd ten einde de gehele breedte van de weg te bedekken.
Bij het vervaardigen van bijvoorbeeld rotondes of kruispunten, kunnen de lengte en breedte van de geprefabriceerde elementen 17 zodanig aangepast worden, dat het wegdek de vorm van het kruispunt of de rotonde zo goed mogelijk volgt.
Bij de in figuur 2 getoonde voorkeursuitvoeringsvorm, bevatten de gootstenen aan
<Desc/Clms Page number 16>
hun bovenkant een gleuf 19, en zijn de gootstenen binnenin hol. Ze bevatten in langsrichting 6 van de weg twee tegenover elkaar liggende open wanden. Door twee of meer gootstenen in de lengterichting van de weg tegen elkaar te leggen ontstaat een afvoerkanaal 22 dat zich onder het wegdek bevindt, bijvoorbeeld voor het afvoeren van water.
De gootstenen 5 hebben een eerste zijkant 20, waarop de geprefabriceerde elementen 17 rusten en tweede zijkant 21 die de rand van de weg kan vormen. De tweede zijkant 21 kan bijvoorbeeld verhoogd zijn ten opzichte van de eerste zijkant om een duidelijke afscheiding tussen het wegdek en de omgeving te vormen. De tweede zijkant 21 kan eveneens een afschuining 25 bevatten om de overgang tussen het wegdek 1 en de omgeving geleidelijk aan te laten verlopen. Het afvoerkanaal 22 kan in verbinding staan met de riolering 27 die zieh onder de weg bevindt.
In het geval het wegdek meerdere naast elkaar liggende rijen geprefabriceerde elementen 17 bevat, kunnen de uiteinden van een eerste rij elementen op de eerste zijkanten 20 van een rij tegen elkaar liggende gootstenen 5 aangebracht worden, en de uiteinden van een tweede rij elementen op de tweede zijkant 21 van de gootstenen 5 aangebracht worden. In dat geval hebben beide zijkanten 20 en 21, bij voorkeur dezelfde hoogte. In dat geval is het mogelijk om de zijkanten van de weg op te bouwen uit een rij tegen elkaar liggende gootstenen 26, die binnenin geen afvoerkanaal vormen.
Door de zijkanten (randen) van de weg op te bouwen uit de boven beschreven gootstenen, is het mogelijk het wegdek in verschillende richtingen te laten hellen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk het
<Desc/Clms Page number 17>
wegdek naar benenden te laten hellen in de richting van de zijkanten, door niveau van de bovenkant van de gootstenen 5 lager te leggen dan het niveau van het midden van de weg. In dat geval zal water dat zieh op het wegdek bevindt bij voorkeur naar de zijkanten van de weg afgevoerd worden.
Het is eveneens mogelijk het wegdek in de richting van het midden van de weg naar beneden te laten hellen. In dat geval wordt het niveau van de bovenkant van de gootstenen 5 lager gelegd dan het niveau van de zijkanten van de weg.
Het wegdek volgens de uitvinding kan zowel gebruikt worden voor het vervaardigen van nieuwe wegen als voor het aanbrengen van een nieuw wegdek op bestaande wegen.
<Desc/Clms Page number 18>
Lijst van gebruikte referenties.
1 wegdek 2 bovenlaag 3 tussenlaag 4 fundering 5 gootsteen 6 lengterichting wegdek 7 stalen wapening 8 eerste zijkant 9 tweede zijkant 10 eerste profiel 11 tweede profiel 12 dichtingsmiddel 13 hechtingslaag 14 afronding/afschuining 15 afwateringsprofiel 16 kleeflaag 17 geprefabriceerd element 18 textuur 19 gleuf 20 eerste zijkant 21 tweede zijkant 22 afvoerkanaal 23 beton 24 nivelleringslaag 25 afschuining 26 boordsteen 27 riolering en put
<Desc / Clms Page number 1>
Concrete road surface.
This invention relates to an element for manufacturing a road surface according to the preamble of claim 1.
The known road surface comprises an upper layer of one or more layers in concrete, which are arranged on a lower layer. The bottom layer is usually a foundation layer that indicates the shape, length profile and cross profile of the road. Traffic moves over the top concrete layer of the road.
The known road surface is made of concrete that is poured on site. To this end, a layer of concrete of the desired thickness is poured on a sub-layer, vibrated and leveled. This concrete layer is then allowed to harden.
The known road surface has the disadvantage that concrete shrinks during curing, causing cracks in the concrete and the concrete coming off the substrate.
The object of the present invention is to provide an element for manufacturing a road surface which does not have the above-mentioned drawbacks.
This is achieved according to the invention in that the element is made of reinforced concrete, and the element has a first longitudinal side which has a first profile over at least part of its length and a
<Desc / Clms Page number 2>
second side opposite the first side, which has a second profile over at least part of its length which is complementary to said first profile.
Because the element according to the invention is manufactured in advance, d. w. z. prior to the production of the road surface, the element has already hardened during the previous production process, it is possible to prevent shrinkage of the element and thus also the top layer during and after the production of the road surface.
The use of reinforced concrete gives good flexural strength to the element.
According to the invention, the elements are preferably manufactured from prestressed concrete. This makes it possible to considerably reduce the thickness of the elements, without adversely affecting the strength and bending strength of the element. A road surface made of such elements has a smaller thickness than the known road surface, so that it is possible to realize a considerable saving on the materials used, without this having an adverse effect on the strength of the road surface.
In a second embodiment according to the invention, the element is preferably made of concrete containing fibrous reinforcing material.
Such a concrete element, provided with a fibrous reinforcement material, has an improved tensile strength, whereby the chance of the formation of cracks and fractures can be further reduced. Consequently, a road surface built up from such elements will be much less
<Desc / Clms Page number 3>
are subject to weathering and crumbling beyond the known road surface.
According to the invention, various types of fibrous reinforcement material can be added to the concrete. Short loose fibers are preferably used as a fibrous reinforcement material. Such fibers can be distributed uniformly in the concrete and allow to obtain elements with an improved bending resistance and tensile strength in all directions.
According to a third embodiment of the invention, the opposite profiled sides of the prefabricated element preferably have a rounded and / or beveled top edge.
When two or more such elements are placed against each other, a recess is formed along the profiled sides, between the rounded and / or chamfered top edges. Such a recess can function as a drain for liquids, for example water that is on the road surface. Because the water is continuously drained from the road surface, it is possible to prevent puddles and aquaplaning.
The invention also relates to a method for manufacturing a road surface, in which at least two of the above-described elements are applied to a substrate, in such a way that the elements with their sides lie in longitudinal direction, and the elements present on the sides interlock profiles.
Because the profiled sides of the elements interlock, a road surface can be obtained that behaves as a continuous plate, with a continuous bearing surface. Thereby,
<Desc / Clms Page number 4>
a load exerted on an element is transferred at least partly to the adjacent elements. Because a locally applied load is distributed over the entire road surface, it is possible to prevent deformation of the road surface as a result of too high a local load.
Because the sides of two adjacent elements interlock, it is also possible to prevent adjacent elements from shifting in height relative to each other and it is possible to obtain a road surface with better planimetry.
According to the invention, a sealing agent is preferably applied between the profiled sides of adjacent elements. The presence of such a sealant makes it possible on the one hand to adhere two adjoining elements. On the other hand, any opening or joint present between two elements can in this way be sealed in order to prevent seepage of liquids, for instance water, between the elements.
Since the elements used according to the invention are quite thin and therefore light, they are preferably adhered to the substrate by means of an adhesive. By adhering the elements to the underlayment, a strong connection of the elements with the underlayment can be obtained and it is possible to prevent the elements from shifting under the influence of the traffic moving over the road surface.
The prefabricated elements are
<Desc / Clms Page number 5>
preferably placed diagonally with respect to the longitudinal direction of the road. The angle at which the elements are placed with respect to the longitudinal direction of the road can be varied within wide limits. According to the invention, the angle is preferably 15 to 750, more preferably 30 to 45.
Such a diagonal arrangement allows to reduce the pressure exerted on the edge of an element by a vehicle moving longitudinally of the road.
In the manufacture of the road surface, according to the invention it is preferable first to arrange a row of abutting sinks, for example on an already existing foundation layer, and then to apply the elements to the sinks in such a way that the elements with their ends on the edges from the sinks. The sinks then form the edge of the road surface.
According to the invention it is possible to arrange such a row of sinks on both sides of the road surface, in the longitudinal direction of the road. This will mainly be the case with narrower roads, where the length of a prefabricated element is sufficient to cover the entire width of the road surface. It is also possible to arrange several parallel rows of sinks in the longitudinal direction of the road. This will be of particular importance on wide roads, where the length of the prefabricated elements is insufficient to cover the entire width of the road surface. The use of such concealed gutters looks aesthetically pleasing.
<Desc / Clms Page number 6>
By using sinks that have a slit on their top and are hollow inside so that adjacent sinks form a drain, it is possible to realize a drain of the water along the entire length of the road. This is in contrast to the known road surface, where water drains through well-spaced sewer pits. A continuous discharge of water over the entire road surface allows to prevent the formation of puddles over the entire road surface.
Because the opening is in the form of a slot, litter can be prevented from entering the cavity inside the sinks and the drain becoming clogged.
Moreover, such gutters can be used to plot the course of the level of the road prior to the application of the road surface.
Because the sinks can be installed under the road surface both in the middle and along the edge of the road, it is possible to have the road surface sloped in different ways, in order to realize a continuous good drainage of water. For example, the road surface may slope down in the middle or towards the edge, or the level may remain roughly constant.
The road surface according to the invention preferably also contains an intermediate layer, which is preferably built up from waste products, such as, for example, bituminous waste, recycled asphalt, rubber or plastic.
With the aid of such an intermediate layer, irregularities occurring in the bottom layer can be eliminated, so that a road surface with
<Desc / Clms Page number 7>
a flat surface can be obtained. This is especially important when applying a new road covering on damaged or milled roads. In that case, cavities and imperfections are eliminated by filling them with a filling material.
The interlayer may or may not be resilient. A resilient intermediate layer has a vibration-damping effect and is able to absorb vibrations caused by heavy traffic, for example. Because the transmission of vibrations to the sub-layer and / or the foundations of the road can be limited, it is possible to significantly reduce the occurrence of cracks, tears and fractures in structures under the road, such as the foundation and the sewer system. .
Because the vibrations are absorbed by the intermediate layer, it is also possible to prevent structures located near the road from being adversely affected by the vibrations. For example, it is possible to significantly reduce the nuisance to adjacent houses, water and gas pipes, cables, etc. from traffic.
The intermediate layer can be a water-impermeable or a draining layer.
The prefabricated elements are on their bottom side, this is the side resting on the intermediate layer, preferably coated with an adhesive, to effect improved adhesion of the prefabricated elements to the intermediate layer. The adhesive is preferably a thermoplastic.
Such an adhesive layer allows an adhesion of, for example, without heating
<Desc / Clms Page number 8>
obtain the prefabricated elements on the intermediate layer. Such an adhesive layer also makes it possible to prevent the presence of rising water.
According to the invention it is also possible to connect the ends of the steel reinforcement in the elements with a current conductor. The steel reinforcement can be heated by applying an electrical voltage. Since concrete is a relatively good conductor of heat, the heat produced in the reinforcement is transported to the surface of the element and the surface of the element, and thus the road surface, is heated. In this way it is possible to defrost the road surface in winter, or to prevent the formation of ice or ice on the road surface, without the use of corrosive road salts being necessary.
For example, it is also possible to connect the reinforcement of adjacent elements. In this way, prefabricated elements can be pulled together or joined together, so that the displacement of elements relative to each other can be prevented.
The invention is further elucidated with reference to the annexed figures and figure description.
Figure 1 shows a cross section of the road surface according to the invention in the transverse direction of the road surface.
Figure 2 shows a cross-section of abutting prefabricated elements.
Figures 3 and 4 show a top view of a road surface according to the invention.
<Desc / Clms Page number 9>
Figure 5 is a cross section of Figure 4.
The embodiment of the road surface 1 shown in figure 1 comprises an upper layer 2, an intermediate layer 3, a lower layer 4 and a foundation 24.
The top layer 2 is built up of abutting, prefabricated elements 17, which are preferably made of fiber-reinforced or non-fiber-reinforced prestressed reinforced concrete.
Prestressed concrete is concrete with prestressed reinforcement. Because the prestressed reinforcement is anchored in the concrete, the element is compressed in the longitudinal direction. As a result, the chance of cracks forming in the concrete is considerably smaller. Any cracks that may occur are additionally kept closed by the pretensioning forces. Such a road surface is subject to weathering and crumbling to a much lesser extent.
The usual materials can be used as reinforcement, such as, for example, steel prestressing wire, steel prestressing strands, glass fibers, carbon fibers and other composite materials.
By choosing the place where the reinforcement is built into the elements and by varying the pretensioning force, it is possible to obtain elements which exhibit the desired curvature. In this way it is possible, for example, to obtain prefabricated elements which slope downwards in the longitudinal direction. With the help of such elements, a road surface can be obtained that slopes downwards towards the sides.
<Desc / Clms Page number 10>
The use of prefabricated elements allows to obtain a road surface with an improved and consistent quality. A road surface made of prefabricated elements tolerates an immediate full load after installation, resulting in less traffic nuisance. The use of prefabricated elements also allows installation and repair in all weather conditions, minimizing traffic nuisance. In addition, the use of prestressed concrete makes it possible to minimize deformation of the elements.
The prefabricated elements according to the invention are usually manufactured via an industrial process, in which the production conditions are kept as constant as possible. In this way it is possible to obtain prefabricated concrete elements, and consequently a road surface, of a constant and improved quality.
The quality of concrete varies greatly with the processing conditions.
Since the manufacture and / or repair of the known road surface often takes weeks to months, it is virtually impossible to keep the processing conditions constant during this period and the quality of the concrete will vary over the length of the road surface.
In order to obtain good quality concrete, it is also necessary to let the concrete harden for several days and / or weeks. In practice, such a rest period is seldom respected as it undesirably extends the duration of the work and, consequently, the nuisance to traffic.
<Desc / Clms Page number 11>
The road surface according to the invention, on the other hand, can be placed in a relatively short time and can be fully loaded almost immediately after it has been placed, so that the nuisance to traffic is kept to a minimum. Moreover, the prefabricated elements according to the invention can be placed under almost all weather conditions.
Because the elements are manufactured in advance, it is possible to adjust the dimensions of the elements to the dimensions of the road surface. The new road surface can then be easily manufactured by placing the individual elements in the correct position.
In addition, the invention makes it possible to quickly repair damaged parts of the road surface.
To this end, the damaged elements are removed from the road surface and replaced by new prefabricated elements. Such repairs can be carried out quickly and allow to minimize traffic nuisance.
The prefabricated elements 17 can have various shapes to allow the manufacture of a road surface adapted to a specific situation. For example, in the manufacture of a substantially straight path, preferably prefabricated beam-shaped elements will be used. In the manufacture of a roundabout, prefabricated elements 17 which are substantially in the form of a beam can be used.
When manufacturing a roundabout, elements with a different shape can also be used, in order to allow the shape of the roundabout to be realized as well as possible. For example, it is possible elements
<Desc / Clms Page number 12>
one end of which is widened with respect to the other end, and the sides tapering obliquely from the wide end to the narrower end.
The prefabricated elements 17 according to the invention preferably have the shape of a beam.
The prefabricated elements 17 have a first side 8 which contains a first profile 10 over at least a part of its length, and a second side 9 which has a second profile 11 over at least a part of its length, the first profile 10 of a first element engages in the second profile 11 of an adjacent second element. To that end, for example, the first side 8 can be convex and the second side 9 is hollow, the convex side 8 of a first element engaging the concave side 9 of an adjacent second element.
The dimensions of the prefabricated elements 17 can be varied within wide limits. For example, the length can vary from 1 to 30 m, the width from 0.3 to 1.2 m or more, the thickness from 8 to 25 cm, preferably from 8 to 18 cm. The prefabricated elements according to the invention have a small thickness compared to the known concrete elements.
If desired, the prefabricated elements may have a texture 18 on their top to obtain a road surface with improved tire grip and reduced rolling resistance and rolling noise.
When manufacturing the road surface, the elements are applied to a substrate 4 in such a way that the sides 8,9 of
<Desc / Clms Page number 13>
interlock adjacent elements. Because their sides interlock, a force exerted on a first element can be transferred to the second element. Such mating elements behave like a continuous plate, in which good transfer of a locally applied force to the rest of the plate is possible, so that wear due to high local forces can be considerably reduced.
The sides 8,9 of the prefabricated elements 17 are preferably provided at their top with a bevel and / or rounding 14 so that a discharge 15 is created between two abutting elements.
When manufacturing the road surface, a sealant 12 can be applied between the profiled sides 8,9 of two interlocking elements. The presence of such a sealant 12 prevents water from seeping between the elements 17 to the underlying layers. In case no sealant is applied, water can seep between the elements and the road surface is draining. Such a sealant can also have a shock-absorbing effect, and thus prevent wear along the sides of the elements.
The sealant ensures that the joint remains elastic and allows the elements to expand, for example under the influence of heat, without this affecting the planimetry of the road surface or damaging the sides of the elements.
The sealant can also absorb deviations if the profiles on the sides do not interlock properly.
<Desc / Clms Page number 14>
The presence of such a sealant is not necessary. If no sealant is present between adjacent elements, the road surface can for instance be drained via the joint.
The sealant can be applied to the sides beforehand, or after two or more elements have been applied side by side.
The prefabricated elements 17 may have an adhesive layer 16 at their bottom to improve adhesion to the intermediate layer 3.
The bottom layer 4 can for instance be formed by an existing road surface or by the foundations of a new road to be built. Such a bottom layer 4 can consist of, for example, a hardened mixture of pebble and sand, lean concrete or asphalt.
In case the bottom layer 4 is formed by an existing road surface, there will often still be a foundation layer 24 underneath the bottom layer 4.
The intermediate layer 3 is situated between the bottom layer 4 and the top layer 2 and can for instance be built up from industrial waste products, such as, for example, bituminous waste, recycled asphalt, rubber or plastic.
In the manufacture of the road surface according to the invention, a row of abutting sinks 5 is preferably applied to the bottom layer 4 along the edge of the road. The sinks 5 can be arranged along both edges of the road, parallel to the longitudinal direction 6 of the road.
Then the required number of prefabricated elements 17 are laid on the sinks in such a way that they end up on the
<Desc / Clms Page number 15>
sinks 5 and that they are diagonal to the longitudinal direction of the road. If desired, the elements 17 can be laid in various patterns, for example a herringbone pattern or other motifs if the width and / or the course of the road surface require or permit this (see figure 3).
The elements 17 are placed against each other in such a way that their sides 8, 9 interlock. In case the road surface is very wide, several, preferably parallel rows of sinks 5 can be arranged under the road surface. The prefabricated elements 17 then always rest with their ends on the sinks.
An adhesive can be applied to the bottom of the elements beforehand, in order to achieve a good adhesion of the elements to the bottom layer 4. A sealant 12 can also be applied to the sides of the elements beforehand. It is also possible to apply the sealant afterwards.
When manufacturing a road surface for a conventional road with a substantially straight length profile, prefabricated elements 17 are used, the length of which is matched to the width of the road. Depending on the width of the road, one or more profiles can be laid together in their longitudinal direction in order to cover the entire width of the road.
When manufacturing roundabouts or intersections, for example, the length and width of the prefabricated elements 17 can be adjusted so that the road surface follows the shape of the intersection or the roundabout as closely as possible.
In the preferred embodiment shown in Figure 2, the sinks contain
<Desc / Clms Page number 16>
their top a slot 19, and the sinks inside are hollow. They contain two opposite open walls in the longitudinal direction 6 of the road. By placing two or more sinks in the longitudinal direction of the road, a drain 22 is created which is located under the road surface, for instance for draining water.
The sinks 5 have a first side 20 on which the prefabricated elements 17 rest and second side 21 which can form the edge of the road. For example, the second side 21 may be elevated relative to the first side to form a clear partition between the road surface and the surrounding area. The second side 21 can also contain a bevel 25 to allow the transition between the road surface 1 and the environment to proceed gradually. The discharge channel 22 can communicate with the sewage system 27 located under the road.
In case the road surface contains several adjacent rows of prefabricated elements 17, the ends of a first row of elements can be arranged on the first sides 20 of a row of abutting sinks 5, and the ends of a second row of elements on the second side 21 of the sinks 5. In that case, both sides 20 and 21 preferably have the same height. In that case, it is possible to build the sides of the road from a row of abutting sinks 26, which do not form a drain inside.
By building the sides (edges) of the road from the sinks described above, it is possible to slope the road surface in different directions. For example, it is possible it
<Desc / Clms Page number 17>
Tilt the road towards the sides by lowering the level of the top of the sinks 5 below the level of the center of the road. In that case, water that is on the road surface will preferably be drained to the sides of the road.
It is also possible to slope the road surface down towards the center of the road. In that case, the level of the top of the sinks 5 is lowered than the level of the sides of the road.
The road surface according to the invention can be used both for manufacturing new roads and for applying a new road surface to existing roads.
<Desc / Clms Page number 18>
List of references used.
1 road surface 2 top layer 3 intermediate layer 4 foundation 5 sink 6 lengthways road surface 7 steel reinforcement 8 first side 9 second side 10 first profile 11 second profile 12 sealant 13 adhesive layer 14 rounding / chamfer 15 drainage profile 16 adhesive layer 17 prefabricated element 18 texture 19 groove 20 first side 21 second side 22 drain 23 concrete 24 leveling layer 25 chamfer 26 curbstone 27 sewer and pit