BE1018490A3

BE1018490A3 - DEVICE AND METHOD FOR LEVELING AN OPEN ASPHALT STRUCTURE.

Info

Publication number: BE1018490A3
Application number: BE2009/0179A
Authority: BE
Inventors: Jos Luyckx
Original assignee: Deme Environmental Contractors Dec
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2011-01-11
Also published as: EP2230355A1; US20100266338A1

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het nivelleren van een open asfaltstructuur bij waterbouwkundige werken. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting welke achteraan voorzien is van een aangedreven in hoofdzaak gladde rol als voortbewegingselement en vooraan voorzien is van één of meerdere aangedreven nivelleringsassen voorzien van radiaal geplaatste nivelleringsschoepen. De nivelleringsassen zijn aan de uiteinden voorzien van een in hoogte verstelbaar asymmetrische afsteunelement, enerzijds een roterend element en anderzijds een glijdend element. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het nivelleren van een open asfaltstructuur bij waterbouwkundige werken middels de beschreven inrichting, waarbij aanpalende asfaltstroken aangelegd worden door het glijdend afsteunelement te voorzien op een reeds geasfalteerde strook en het roterend element te voorzien op de nog te asfaltteren ondergrond.The present invention relates to a device and method for leveling an open asphalt structure in hydraulic engineering works. In particular, the invention relates to a device which is provided at the rear with a driven, substantially smooth roller as a propelling element and is provided at the front with one or more driven leveling shafts provided with radially disposed leveling blades. The leveling shafts are provided at the ends with a height-adjustable asymmetrical support element, on the one hand a rotating element and on the other hand a sliding element. The invention also relates to a method for leveling an open asphalt structure during hydraulic engineering works by means of the device described, wherein adjacent asphalt strips are laid by providing the sliding supporting element on an already asphalted strip and providing the rotating element on the asphalted strip. substrate.

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET NIVELLEREN VAN EENDEVICE AND METHOD FOR LEVELING A

OPEN ASFALTSTRUCTUUR.OPEN ASPHALT STRUCTURE.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het nivelleren of egaliseren van een open asfaltstructuur. Dergelijke asfaltstructuren worden aangebracht bij waterbouwkundige werken, bijvoorbeeld voor het bouwen van taludlichamen of dijken, talud- of dijkbeschermingswerken en bij het aanbrengen van erosiebescherming en dergelijke.The present invention relates to a device and method for leveling or leveling an open asphalt structure. Such asphalt structures are installed in hydraulic engineering works, for example for building embankment bodies or dikes, embankment or embankment protection works and when applying erosion protection and the like.

Het aanleggen van asfaltstroken wordt doorgaans in twee fasen uitgevoerd. In een eerste fase zal een asfaltspreidmachine het asfalt over een bepaalde breedte egaal uitspreiden en gladstrijken, waarna in een tweede fase een doorgedreven compactering zal plaatsvinden door de werking van walsen. Afhankelijk van de gewenste finale laagdikte kunnen meerdere lagen boven elkaar gelegd worden.The construction of asphalt strips is usually carried out in two phases. In a first phase an asphalt spreading machine will spread the asphalt evenly over a certain width and smooth it out, after which in a second phase a thorough compacting will take place through the action of rolling. Depending on the desired final layer thickness, several layers can be laid one above the other.

Inrichtingen voor het spreiden, nivelleren en verdichten van asfalt zijn welgekend. Dergelijke asfaltspreidmachines omvatten steeds een aantal invariabele componenten. Het hete of koude asfalt wordt doorgaans voorzien in een asfalt-opslageenheid, welke een bepaalde capaciteit heeft en van tijd tot tijd hervuld dient te worden. Een andere mogelijkheid bestaat erin dat de asfaltspreidmachine niet voorzien is van een asfalt-opslageenheid, maar dat het asfalt via kranen, vrachtwagens en dergelijke vóór de asfaltspreidmachine wordt gestort. Het asfalt wordt gevoed aan een asfaltspreidingseenheid, in het geval er een opslageenheid aanwezig is zal het asfalt doorgaans via transportbanden aangevoerd worden. De spreidingseenheid zal het aangevoerde asfalt gelijkmatig over een bepaalde breedte verdelen. Doorgaans bestaat dergelijke spreidingseenheid uit een paar schroeven of vijzels die in tegengestelde oriëntatie dwars op de voortbewegingsrichting van de asfaltspreidmachine gemonteerd zijn, zoals beschreven in Amerikaans octrooi US 3,874,807. Door de rotatiebeweging van dergelijke schroeven wordt een spreiding van het asfalt verwezenlijkt. Eventueel kan het asfalt voordat het aan de schroef gevoed wordt losgewerkt worden om zo aggregaatvorming en plaatselijke compactering te minimaliseren, zoals beschreven in EP 0 693 591. Nadat het asfalt over het grondoppervlak verdeeld is, zal een afstrijkbalk of afreibalk het asfalt gladstrijken. Deze afstrijkbalk wordt gemonteerd op een welbepaalde hoogte boven het grondoppervlak, dwars op de voortbewegingsrichting van de asfaltspreidmachine, en dus parallel aan de verdeelschroeven. De werking van de afstrijkbalk bestaat erin enerzijds het asfalt op een gewenste dikte leggen, en anderzijds zullen oneffenheden worden weggewerkt. De afstrijkbalk is doorgaans verhit, om het aankleven van asfalt te voorkomen en kan uitgerust zijn met middelen die zorgen voor vibratie. De combinatie van het gladstrijken en vibratie zorgt al voor een zekere vorm van compactie.Devices for spreading, leveling and compacting asphalt are well known. Such asphalt spreading machines always comprise a number of invariable components. The hot or cold asphalt is usually provided in an asphalt storage unit, which has a certain capacity and needs to be refilled from time to time. Another possibility is that the asphalt spreader is not provided with an asphalt storage unit, but that the asphalt is poured in front of the asphalt spreader via cranes, trucks and the like. The asphalt is fed to an asphalt spreading unit, in the case that a storage unit is present, the asphalt will usually be supplied via conveyor belts. The spreading unit will distribute the supplied asphalt evenly over a certain width. Typically, such a spreader unit consists of a pair of screws or jacks mounted in opposite orientation transversely to the direction of travel of the asphalt spreader, as described in U.S. Patent No. 3,874,807. A spread of the asphalt is achieved by the rotational movement of such screws. Optionally, the asphalt can be loosened prior to being fed to the screw in order to minimize aggregate formation and local compacting, as described in EP 0 693 591. After the asphalt has been distributed over the ground surface, a scraper or screed will smooth out the asphalt. This scraper beam is mounted at a specific height above the ground surface, transversely to the direction of travel of the asphalt spreader, and thus parallel to the distribution screws. The operation of the screed bar consists on the one hand of laying the asphalt at a desired thickness, and on the other hand unevenness will be eliminated. The scraper bar is generally heated to prevent the asphalt sticking and can be equipped with means that cause vibration. The combination of smoothing and vibration already provides a certain form of compaction.

In een eerste aspect verschaft de uitvinding een werkwijze en een inrichting om openasfalt werkzaamheden te objectiveren en te optimaliseren, meer in het bijzonder toegepast op waterbouwkundige werkzaamheden.In a first aspect, the invention provides a method and a device for objectifying and optimizing open asphalt work, more particularly applied to hydraulic engineering work.

Asfalt is een mengsel van minerale bestanddelen met een bitumineus bindmiddel. De minerale bestanddelen worden verder onderverdeeld in een steenfractie, een zandfractie en een vulstoffractie. Er bestaan verschillende soorten asfaltmengsels, die van elkaar verschillen qua samenstelling en gebruikte grondstoffen en hulpstoffen. Algemeen bepaalt de verhouding tussen de asfaltmastiek, het mengsel bestaande uit het bitumineus bindmiddel, de vulstoffractie en eventueel de zandfractie, en de steenfractie alsook de exacte samenstelling van de asfaltmastiek en de korrelgrootte van de steenfractie het soort asfalt. Zo bestaan er overvulde, gevulde en ondervulde mengsels. In een overvuld mengsel is zoveel mastiek aanwezig, dat er geen sprake meer is van een mineraal skelet. Het zand en steen drijven als het ware in het vulmateriaal. In dit geval dient het mastiek voldoende dragend vermogen te bezitten. Bij een gevuld mengsel vormt het grove mineraal aggregaat nog juist een skelet, waarbij de holle ruimte van het skelet grotendeels gevuld is met mastiek. De poriën in dit type asfalt staan niet met elkaar in open verbinding. Een voordeel van gevulde poriën is dat de grovere bestanddelen van het mengsel beter aan elkaar hechten, waardoor de levensduur langer wordt. In een ondervuld mengsel is de holle ruimte in het mineraalskelet niet volledig gevuld, waardoor de poriën met elkaar in verbinding staan. Het belangrijkste voordeel hiervan is de verbeterde waterdoorlaatbaarheid. Een dergelijk asfaltmengel wordt ook wel een open asfaltmengsel genoemd, Een voorbeeld van ondervulde asfalt is het zeer open asfaltbeton of zoab. Dit type asfalt wordt gekarakteriseerd door een hoog percentage holle ruimten of poriën.Asphalt is a mixture of mineral components with a bituminous binder. The mineral components are further subdivided into a stone fraction, a sand fraction and a filler fraction. There are different types of asphalt mixtures that differ from each other in terms of composition and raw materials and consumables used. In general, the ratio between the asphalt mastic, the mixture consisting of the bituminous binder, the filler fraction and possibly the sand fraction, and the stone fraction as well as the exact composition of the asphalt mastic and the grain size of the stone fraction determines the type of asphalt. For example, there are overfilled, filled and underfilled mixtures. So much mastic is present in an overfilled mixture that there is no longer any question of a mineral skeleton. The sand and stone float, as it were, in the filling material. In this case the mastic must have sufficient bearing capacity. With a filled mixture, the coarse mineral aggregate just forms a skeleton, the hollow space of the skeleton being largely filled with mastic. The pores in this type of asphalt are not in open connection with each other. An advantage of filled pores is that the coarser components of the mixture adhere better to each other, so that the service life is longer. In a diluted mixture, the hollow space in the mineral skeleton is not completely filled, so that the pores are connected to each other. The most important advantage of this is the improved water permeability. Such an asphalt mix is also called an open asphalt mix. An example of underfilled asphalt is the very open asphalt concrete or zoab. This type of asphalt is characterized by a high percentage of hollow spaces or pores.

Onder meer bij waterbouwkundige werkzaamheden wordt gebruik gemaakt van een open asfaltstructuur. Vaak wordt gebruik gemaakt van open steenasfalt. Dit vormt een erosiebestendige bekleding met een hoog percentage holle ruimte. Hierdoor wordt het asfalt waterdoorlatend waardoor de opbouw van wateroverdrukken voorkomen wordt. Bovendien laat een dergelijke open structuur toe dat vegetatie zich erop kan ontwikkelen.An open asphalt structure is used for hydraulic engineering work, among other things. Open stone asphalt is often used. This forms an erosion-resistant coating with a high percentage of hollow space. This makes the asphalt water-permeable, preventing the build-up of water pressures. Moreover, such an open structure allows vegetation to develop on it.

Bij dergelijke waterbouwkundige werkzaamheden wordt een open asfaltstructuur voorzien op dijken, taluds of als bodembedekking waarbij er aan elkaar grenzende stroken van asfvaltmateriaal wordt voorzien. Dergelijke asfaltstroken worden samengesteld door de ondergrond eerst te voorzien van een grondfilterlaag. Een eerste mogelijkheid hiervoor bestaat erin de ondergrond te bekleden met geotextiel matten. Deze matten worden parallel aan elkaar en met een zekere overlap geplaatst, waarop het asfaltmateriaal voorzien wordt. Als alternatief kunnen geprefabriceerde asfaltmatten gebruikt worden die naast elkaar worden gelegd, bijvoorbeeld als onderwater bodembescherming. Een tweede mogelijkheid bestaat erin de ondergrond te voorzien van een laag zandasfalt, bestaande uit 4-8% bitumen en 96-92% zandfractie, waarop het asfaltmateriaal voorzien wordt. Dergelijke grondfilterlagen hebben tot doel de ondergrond te stabiliseren met betrekking tot het erop aangebrachte asfaltmateriaal.In such hydraulic engineering work, an open asphalt structure is provided on dikes, embankments or as ground cover whereby adjacent strips of asphalt material are provided. Such asphalt strips are assembled by first providing the substrate with a soil filter layer. A first possibility for this is to cover the substrate with geotextile mats. These mats are placed parallel to each other and with a certain overlap, on which the asphalt material is provided. Alternatively, prefabricated asphalt mats can be used that are laid side by side, for example as underwater bottom protection. A second possibility is to provide the substrate with a layer of sand asphalt, consisting of 4-8% bitumen and 96-92% sand fraction, on which the asphalt material is provided. The purpose of such soil filter layers is to stabilize the substrate with respect to the asphalt material applied to it.

In het verleden werden dergelijke asfaltstroken aangebracht middels alomgekende kraanwerken en werden deze stroken vervolgens geëgaliseerd door het aandrukken en schrapen van het blad van de kraan op het aangebrachte asfalt om aldus de vereiste materiaaldikte en materiaaldensiteit te bekomen. De verkregen materiaaldikte en de densiteit was eerder arbitrair en in hoge mate afhankelijk van de ervaring van de kraanbestuurder. Bovendien was ook de vereiste porositeit een probleem daar het aandrukken van het kraanlepelblad niet altijd met een geschikte neerwaartse kracht kan worden uitgevoerd. Latere laboratoriumcontroles bij het opleveren van de werken door de bouwheer of de aannemer, in het bijzonder metingen naar minimale dikte en densiteit resulteerde veelal in een grote en ongewenste variatie.In the past, such asphalt strips were applied by means of well-known crane works and these strips were then leveled by pressing and scraping the blade of the crane onto the applied asphalt to obtain the required material thickness and material density. The material thickness and density obtained was rather arbitrary and highly dependent on the experience of the crane operator. Moreover, the required porosity was also a problem since the pressing of the tap ladle cannot always be carried out with a suitable downward force. Subsequent laboratory checks on the completion of the works by the principal or contractor, in particular measurements of minimum thickness and density, often resulted in a large and undesirable variation.

Onder waterbouwkundige werken wordt in de onderhavige uitvinding verstaan alle aan waterbouw gerelateerde werken, meer in het bijzonder dijk- of talud(beschermings)werken alsook aan waterwegen grenzende erosiebeschermingswerken.In the present invention, hydraulic engineering works is understood to mean all works related to hydraulic engineering, more particularly dyke or embankment (protective) works, as well as erosion protection works adjacent to waterways.

Onder open asfaltstructuren wordt begrepen een materiaal dat wordt samengesteld uit minerale aggregaten en asfaltmastiek met een hoog percentage aan holle ruimten, bijvoorkeur van 10 tot 30%. Deze porositeit wordt bereikt doordat het mengsel relatief veel grof granulaat bijvoorbeeld steenslag en relatief weinig fijnere bestanddelen bevat.Open asphalt structures is understood to be a material that is composed of mineral aggregates and asphalt mastic with a high percentage of hollow spaces, preferably from 10 to 30%. This porosity is achieved in that the mixture contains relatively much coarse granulate, for example crushed stone, and relatively few finer components.

In een voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding wordt als open asfaltmateriaal GOSA® (merknaam van onderhavige aanvrage) toegepast. Dit gevezelde open steen asfalt (GOSA®) is bijzonder geschikt voor waterwerken. Dergelijke werkzaamheden kennen de noodzaak dat het totale poriënvolume, namelijk de porositeit van het materiaal gedefinieerd in holle ruimte, tenminste 10 tot 30% holle ruimte bevat. De dikte dat dergelijke laag wordt aangebracht is in het algemeen 12 tot 30 cm, afhankelijk van de hydraulische belasting. GOSA® komt aan deze eisen tegemoet, daar het gekenmerkt wordt door een porositeit van 25%. Hiervoor is GOSA® samengesteld uit ongeveer 80% kalksteenslag en ongeveer 20% gevezelde mastiek. De gevezelde mastiek op zich bestaat uit ongeveer 60% zand van een specifiek kaliber, 20% zeer fijn kalksteenmeel als vulstof, ongeveer 20% bitumen en ongeveer 0,40% inerte vezels. Als inerte vezels worden industriële cellulosevezels gebruikt. Toevoeging van dergelijke vezels in de mastiek laat toe meer bitumen te gebruiken, waardoor onder andere de hechting, de stroombestendigheid en de flexibiliteit verbeterd worden zonder dat de interne stabiliteit van het mengsel in gevaar komt. Algemeen beschikt GOSA® over de eigenschap stabiel te zijn op steile hellingen en weerstandig aan grote golfwerking en -stroming en dus over een grote erosiebestendigheid te beschikken. Bovendien, zoals reeds eerder besproken is GOSA® drainerend en ingroeibaar voor planten.In a preferred embodiment of the present invention, the open asphalt material used is GOSA® (trade name of the present application). This fibrous open stone asphalt (GOSA®) is particularly suitable for waterworks. Such operations have the necessity that the total pore volume, namely the porosity of the material defined in cavity, contains at least 10 to 30% of cavity. The thickness that such a layer is applied is generally 12 to 30 cm, depending on the hydraulic load. GOSA® meets these requirements, as it is characterized by a porosity of 25%. For this GOSA® is composed of approximately 80% limestone and approximately 20% fiber mastic. The fibered mastic per se consists of approximately 60% sand of a specific caliber, 20% very fine limestone flour as filler, approximately 20% bitumen and approximately 0.40% inert fibers. Industrial cellulose fibers are used as inert fibers. Addition of such fibers in the mastic allows more bitumen to be used, whereby, among other things, the adhesion, the flow resistance and the flexibility are improved without endangering the internal stability of the mixture. In general, GOSA® has the property of being stable on steep slopes and resistant to large wave action and flow, and therefore to have a large erosion resistance. In addition, as previously discussed, GOSA® is draining and ingrowthable for plants.

Zoals blijkt, is een zeer belangrijk kenmerk van een open asfaltstructuur in het algemeen, en een open asfaltstructuur voor waterwerken in het bijzonder, de hoge porositeit. Om dergelijke hoge porositeit te bekomen, dient de compactering van het asfaltmateriaal zeer omzichtig benaderd te worden. Idealiter wordt een egale asfaltstructuur bekomen met minimale compactering. De klassieke asfaltspreidmachines komen hieraan echter onvoldoende tegemoet daar zij vaak zeer zwaar zijn, doordat zij naast het spreiden van het asfalt eveneens moeten voorzien in een eerste compactering van het asfalt. Het gelijkmatig verspreiden van het asfalt aan de hand van een schroef of vijzel, noodzaakt het gebruik van een afstrijkbalk om de nivellering te verzorgen, met als gevolg een te grote compactering.As appears, a very important feature of an open asphalt structure in general, and an open asphalt structure for waterworks in particular, is the high porosity. To achieve such a high porosity, the compacting of the asphalt material must be approached very carefully. Ideally, a smooth asphalt structure is obtained with minimal compacting. The traditional asphalt spreading machines, however, do not adequately meet this requirement, since they are often very heavy, because in addition to spreading the asphalt they must also provide for a first compacting of the asphalt. Evenly spreading the asphalt on the basis of a screw or auger requires the use of a scraper to take care of the leveling, resulting in too large a compacting.

De uitvinding verschaft daartoe een inrichting en een werkwijze waarbij de inrichting geschikt is voor het nivelleren van een open asfaltstructuur voor waterwerken en waarbij de inrichting een frame omvat waarop een aandrijfeenheid is voorzien voor het aandrijven van de inrichting; achteraan, met betrekking tot de voortbewegingsrichting van de inrichting, een aan het frame opgehangen in hoofdzaak gladde voortbewegingsrol; en vooraan, met betrekking tot de voortbewegingsrichting van de inrichting, één of twee van schoepen voorziene roteerbare nivelleringsassen, waarbij de hoogte van de assen onafhankelijk van elkaar kan worden ingesteld door middel van een hoogteregelaar aan elk uiteinde van de respectievelijke nivelleringsas. Aan weerszijde van de nivelleringsas(sen) zijn verder asymmetrische afsteunelementen voorzien, welke eveneens afzonderlijk in hoogte afstelbaar zijn middels hoogteregelaars. Het eerste afsteunelement is een statisch, glijdend element, dat voorzien wordt op reeds geasfalteerde ondergrond, en omvat een slee- of skiconstructie, met een groot contactoppervlak voor een efficiënte spreiding van het gewicht. Het tweede afsteunelement is een dynamisch, roterend element, dat voorzien wordt op niet-geasfalteerde ondergrond, en een wiel- of rolconstructie omvat met een beperkter oppervlak of alternatief rupsbanden omvat of een combinatie van beide. De twee afsteunelementen kunnen gedemonteerd worden en onderling van plaats verwisseld worden.To this end, the invention provides a device and a method wherein the device is suitable for leveling an open asphalt structure for waterworks and wherein the device comprises a frame on which a drive unit is provided for driving the device; at the rear, with respect to the direction of movement of the device, a substantially smooth movement roller suspended from the frame; and at the front, with respect to the direction of movement of the device, one or two blade rotatable rotary leveling shafts, wherein the height of the shafts can be adjusted independently of each other by means of a height control at each end of the respective leveling shaft. Asymmetrical support elements are furthermore provided on either side of the leveling axis (s), which elements can also be individually adjusted in height by means of height controls. The first supporting element is a static sliding element, which is provided on an asphalted surface, and comprises a sled or ski construction, with a large contact surface for an efficient spread of the weight. The second supporting element is a dynamic, rotating element, which is provided on non-asphalted ground, and comprises a wheel or roller construction with a more limited surface area or alternatively comprises caterpillar tracks or a combination of both. The two support elements can be dismantled and exchanged places.

De gekende asfaltspreidmachines, in tegenstelling hiermee, bewegen zich doorgaans voort door middel van symmetrische voortbewegingselementen of afsteunelementen, zoals rupsbanden, of wielen indien een hogere voortbewegingsnelheid gewenst is, aan beide zijden te voorzien. Ook voortbeweging op rails behoort tot de mogelijkheden. In hoogte aftelbare afsteunelementen worden bij de gekende asfaltspreidmachines niet aangetroffen.The known asphalt spreading machines, in contrast, generally move by providing symmetrical propulsion elements or supporting elements, such as tracks, or wheels if a higher propulsion speed is desired on both sides. Moving on rails is also possible. Height-adjustable support elements are not found with the known asphalt spreaders.

Een voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende figuren:A preferred embodiment of the invention is explained with reference to the following figures:

Figuur 1 en 2 geven respectievelijk een voor- en achteraanzicht met betrekking tot de rijrichting van de asfaltnivelleringsinrichting weer.Figures 1 and 2 respectively show a front and rear view with respect to the direction of travel of the asphalt leveling device.

Figuur 3 en 5 geven een zijaanzicht van de asfaltnivelleringsinrichting weer. Figuur 4 en 6 geven een perspectievische detailvoorstelling van de twee afsteunelementen weer.Figures 3 and 5 show a side view of the asphalt leveling device. Figures 4 and 6 show a perspective detailed representation of the two supporting elements.

Figuur 7a en 7b geven in zijaanzicht een toelichting van de aandrijving weer voor een uitvoering met respectievelijk één of twee nivelleringselementen.Figures 7a and 7b show an explanation of the drive in side view for an embodiment with one or two leveling elements, respectively.

Figuur 8 en 9 geven respectievelijk een uitvergroot voor- en achteraanzicht van de asfaltnivelleringsinrichting weer.Figures 8 and 9 respectively show an enlarged front and rear view of the asphalt leveling device.

Figuur 10 geeft een bovenaanzicht van een nivelleringselement weer.Figure 10 shows a top view of a leveling element.

Asfaltnivelleringsinrichting (1) voor het nivelleren van een open asfaltstructuur omvattende een frame (2) dat als ophanging fungeert voor één of twee nivelleringselementen (3-3'), aan weerszijden voorzien van asymmetrische afsteunelementen (4, 5), en een voortbewegingselement (6). Een aandrijfeenheid (7) levert het vermogen aan het voortbewegingselement (6) en het (de) nivelleringselement(en) (3-3').Asphalt leveling device (1) for leveling an open asphalt structure comprising a frame (2) that acts as a suspension for one or two leveling elements (3-3 '), provided with asymmetrical supporting elements (4, 5) on both sides, and a propelling element (6 ). A drive unit (7) supplies the power to the propelling element (6) and the leveling element (s) (3-3 ').

Het voortbewegingselement (6) en het (de) nivelleringselement(en) (3-3') zijn aan het frame (2) bevestigd, in hoofdzaak transversaal aan de voortbewegingsrichting van de inrichting (1), waarbij met betrekking tot de voortbewegingsrichting van de inrichting (1) het (de) nivelleringselement(en) (3-3') zich vooraan bevindt en het voortbewegingselement zich achteraan bevindt.The propelling element (6) and the leveling element (s) (3-3 ') are attached to the frame (2), substantially transversely to the propelling direction of the device (1), with respect to the propelling direction of the device (1) the leveling element (s) (3-3 ') is at the front and the locomotive element is at the rear.

Het frame (2) is bij voorkeur vervaardigd uit metaal, staal, een legering of een ander duurzaam materiaal.The frame (2) is preferably made of metal, steel, an alloy or other durable material.

Het voortbewegingselement (6) bestaat in hoofdzaak uit een roteerbare gladde rol (8), welke bij voorkeur vervaardigd is uit metaal, staal, een legering of een ander duurzaam materiaal die een centrale as (9) omvat, welke aan weerszijden gelagerd aan het frame (2) bevestigd is. Het gebruik van een gladde rol (8) als voortbewegingselement over de volledige breedte van de inrichting (1) heeft als voordeel dat de spreiding van de druk, gegenereerd door het gewicht van de inrichting (1) maximaal is met het oogmerk een minimale compactering van het asfalt te verwezenlijken.The advancing element (6) consists essentially of a rotatable smooth roller (8), which is preferably made of metal, steel, an alloy or other durable material that comprises a central shaft (9) mounted on either side of the frame (2) is confirmed. The use of a smooth roller (8) as a propelling element over the full width of the device (1) has the advantage that the spread of the pressure generated by the weight of the device (1) is maximal with the aim of minimizing compacting of to realize the asphalt.

Elk nivelleringselement (3-3') omvat een nivelleringsas (10-10') die via een centrale as (11-11') aan weerszijden gelagerd aan het frame (2) bevestigd is via hoogteregelaars (12) die individueel afstelbaar zijn. De lengte van de nivelleringsas (10-10') is bij voorkeur dezelfde als de lengte van de roteerbare gladde rol (8). De nivelleringsas (10-10') is voorzien van nivelleringsschoepen of -lepels (13-13'-13") welke bij voorkeur radiaal op de nivelleringsas (10) zijn bevestigd. Het aantal nivelleringsschoepen (ISIS') is bij voorkeur 5 tot 15 per meter of 20 tot 60 in totaal per nivelleringselement (3-3') en de schoepen zijn bij voorkeur in paren, evenwijdig met elkaar, loodrecht op het raakvlak van de nivelleringsas (10-10') bevestigd. De inplanting van de nivelleringsschoepen (13-13') op de nivelleringsas (10-10') is volgens een helixpatroon, bij voorkeur volgens een dubbele helix patroon die is samengesteld uit twee alternerende helixen die loodrecht staan relatief ten opzichte van elkaar en waarbij binnen elke helix de opeenvolgende paren nivelleringsschoepen (13-13') ten opzichte van elkaar een hoek van 30 tot 50 graden vormen. De buitenste paren nivelleringsschoepen (13"), het dichtst gelegen bij de respectievelijke uiteinden van het nivelleringselement (3-3'), zijn bij voorkeur gehoekt op de nivelleringsas bevestigd zodanig dat zij het morsen van het asfalt tegengaan. De hoek die deze schoepen (13") maken met betrekking tot de lengterichting van de nivelleringsas (10-10') zorgt voor een trechtereffect, zodat het asfalt dat door het nivelleringselement (3-3') gespreid wordt zich niet verder uitspreid dan de lengte van het nivellerlngselement. Alternatief, of aanvullend hierop kunnen wangen (14) worden voorzien aan de beide uiteinden van het nivelleringselement (3-3'). Dit zijn verticale platen of schotten die eveneens voorkomen dat het asfaltmateriaal zich tijdens het uitspreiden en nivelleren uitstrekt over een breedte die groter is dan de lengte van het nivelleringselement.Each leveling element (3-3 ') comprises a leveling axis (10-10') which is mounted on either side to the frame (2) via a central axis (11-11 ') via height controllers (12) that can be individually adjusted. The length of the leveling axis (10-10 ') is preferably the same as the length of the rotatable smooth roller (8). The leveling axis (10-10 ') is provided with leveling blades or spoons (13-13'-13 ") which are preferably mounted radially on the leveling axis (10). The number of leveling blades (ISIS') is preferably 5 to 15 per meter or 20 to 60 in total per leveling element (3-3 ') and the blades are preferably fixed in pairs, parallel to each other, perpendicular to the interface of the leveling axis (10-10'). 13-13 ') on the leveling axis (10-10') is according to a helix pattern, preferably according to a double helix pattern that is composed of two alternating helixes that are perpendicular to each other and where the successive pairs of leveling vanes within each helix (13-13 ') form an angle of 30 to 50 degrees relative to each other. The outer pairs of leveling blades (13 "), closest to the respective ends of the leveling element (3-3'), are preferably angled to the level fixed in such a way that they prevent the asphalt from spilling. The angle that these blades (13 ") make with respect to the longitudinal direction of the leveling axis (10-10 ') provides a funnel effect, so that the asphalt that is spread through the leveling element (3-3') does not spread further than the Alternatively, or additionally, cheeks (14) may be provided at both ends of the leveling element (3-3 '), which are vertical plates or bulkheads that also prevent the asphalt material from spreading and leveling. over a width that is greater than the length of the leveling element.

Er zijn eveneens spuitmonden (15) voorzien, die bij voorkeur op het frame (2) bevestigd zijn, op regelmatige interval verspreid over de ganse lengte van het nivelleringselement (3-3'). Deze spuitmonden (15) hebben tot doel een vloeistof, bij voorkeur water, aan een laag debiet te vernevelen over de ganse lengte van de nivelleringsas (10-10') en de nivelleringsschoepen (13-13'-13"). De spuitmonden (15) staan via leidingen in verbinding met een vloeistofreservoir. Het doel van de verneveling van een vloeistof over het nivelleringselement (3-3') is het voorkomen van residuvorming op de nivelleringsschoepen (13-13'-13"). Met andere woorden, het bevochtigen van de schoepen zal voorkomen dat het asfalt aan de schoepen blijft kleven.Nozzles (15) are also provided, which are preferably mounted on the frame (2), distributed at regular intervals over the entire length of the leveling element (3-3 '). The purpose of these nozzles (15) is to spray a liquid, preferably water, at a low flow rate over the entire length of the leveling axis (10-10 ') and the leveling blades (13-13'-13 "). 15) are connected via conduits to a fluid reservoir The purpose of atomizing a fluid over the leveling element (3-3 ') is to prevent residue formation on the leveling vanes (13-13'-13 "). In other words, dampening the blades will prevent the asphalt from sticking to the blades.

De twee asymmetrische afsteunelementen (4, 5) aan weerszijde van het nivelleringselement (3-3') zijn enerzijds een statische slee- of skiconstructie (4) en anderzijds een dynamische wiel- of rolconstructie (5) of alternatief een rupsbandconstructie of een combinatie van beide. De slee- of skiconstructie (4) omvat een in hoogte verstelbare slede, ski of een ander glijorgaan (16) welke aan het frame (2) bevestigd is door middel van een scharnier (17) dat toelaat dat de slede (16) vrij kan kantelen in verhouding tot de voortbewegingsrichting van de inrichting (1). De oppervlakte van de slee (16) is dusdanig dat de druk die erop overgebracht wordt door het gewicht van de inrichting (1) maximaal gespreid wordt. De wiel- of rolconstructie (5), omvat een vrijdraaiend wiel of rol (18) welke aan het frame (2) bevestigd is door middel van een centrale as (19) gelagerd in een ophanging (20) die voorzien is van een hoogteregelaar (21). Alternatief kan een rupsbandconstructie gelijkaardig aan het frame (2) bevestigd worden. Zowel de slee- of skiconstructie (4) als de wiel- of rolconstructie (5) of de rupsbandconstructie zijn beide onafhankelijk van elkaar in hoogte instelbaar. De twee beschreven afsteunelementen (4-5) zijn onderling van plaats uitwisselbaar en kunnen dus beide aan elk uiteinde van het nivelleringselement (3-3') voorzien worden.The two asymmetrical support elements (4, 5) on either side of the leveling element (3-3 ') are on the one hand a static sled or ski construction (4) and on the other hand a dynamic wheel or roller construction (5) or alternatively a caterpillar construction or a combination of both. The sled or ski structure (4) comprises a height-adjustable sled, ski or other sliding member (16) which is attached to the frame (2) by means of a hinge (17) that allows the sled (16) to be free tilting in proportion to the direction of movement of the device (1). The surface of the sled (16) is such that the pressure transferred to it is maximally spread by the weight of the device (1). The wheel or roller construction (5) comprises a free-rotating wheel or roller (18) which is attached to the frame (2) by means of a central shaft (19) mounted in a suspension (20) which is provided with a height control ( 21). Alternatively, a caterpillar structure similar to the frame (2) can be attached. Both the sled or ski construction (4) and the wheel or roller construction (5) or the caterpillar construction are both height-adjustable independently of each other. The two described supporting elements (4-5) are interchangeable with respect to each other and can therefore both be provided at each end of the leveling element (3-3 ').

De aandrijfeenheid (7) levert het vermogen aan het voortbewegingselement (6) en het (de) nivelleringselement(en) (3-3'). De aandrijfeenheid (7) is bij voorkeur, maar niet beperkt tot een dieselmotor of een elektromotor. De overbrenging (22) naar het voortbewegingselement (6) wordt voorzien via een aandrijfkettingwiel (23), gestuurd door de aandrijfeenheid (7), welk via een aandrijfketting (24) is verbonden met een kettingwiel (25) dat bevestigd is op de centrale as (9) van het voortbewegingselement (6). Gelijkaardig wordt de overbrenging (26-26') naar het nivelleringselement (3-3') voorzien via een aandrijfkettingwiel (27-27'), gestuurd door de aandrijfeenheid (7), welk via een aandrijfketting (28-28') is verbonden met een kettingwiel (29-29') dat bevestigd is op de centrale as (11-11') van het nivelleringselement (3-3'). De rotatiesnelheid van het voortbewegingselement (6) en het nivelleringselement (3-3') zijn beide individueel en variabel instelbaar. De rotatierichting van beiden zijn relatief ten opzichte van elkaar tegengesteld, zodat elk nivelleringselement (3-3') in tegengestelde richting draait met betrekking tot de voortbewegingsrichting van de inrichting (1). Indien er twee nivelleringselementen (3-3') aanwezig zijn, worden deze eveneens onafhankelijk van elkaar aangedreven, zodat indien nodig een verschillende rotatiesnelheid van beide nivelleringselementen kan verkregen worden.The drive unit (7) supplies the power to the locomotive element (6) and the leveling element (s) (3-3 '). The drive unit (7) is preferably, but not limited to, a diesel engine or an electric motor. The transmission (22) to the propulsion element (6) is provided via a drive sprocket (23), controlled by the drive unit (7), which is connected via a drive chain (24) to a sprocket (25) mounted on the central axis (9) of the locomotive element (6). Similarly, the transmission (26-26 ') to the leveling element (3-3') is provided via a drive sprocket (27-27 ') controlled by the drive unit (7), which is connected via a drive chain (28-28') with a sprocket (29-29 ') mounted on the central axis (11-11') of the leveling element (3-3 '). The rotational speed of the advancing element (6) and the leveling element (3-3 ') are both individually and variably adjustable. The direction of rotation of the two are opposite relative to each other, so that each leveling element (3-3 ') rotates in the opposite direction with respect to the direction of movement of the device (1). If two leveling elements (3-3 ') are present, they are also driven independently of each other, so that a different rotation speed of both leveling elements can be obtained if necessary.

De onderhavige uitvinding beschrijft eveneens een werkwijze voor het nivelleren van een open asfaltstructuur aan de hand van een asfaltnivelleringsinrichting zoals de hierboven beschreven voorkeursuitvoering van dergelijke inrichting (1). Asfaltstroken worden aangelegd op geotextielmatten over een bepaalde lengte waarbij het materiaal wordt aangevoerd middels kranen en dergelijke. Aangrenzende en overlappende geotextielmatten vormen de basis voor aangrenzende stroken asfalt. Alternatief kunnen asfaltstroken worden aangelegd op een vooraf voorziene laag zandasfalt, welke bestaat uit 4-8% bitumen en 96-92% zandfractie.The present invention also describes a method for leveling an open asphalt structure on the basis of an asphalt leveling device such as the preferred embodiment of such a device (1) described above. Asphalt strips are laid on geotextile mats over a certain length, the material being supplied by cranes and the like. Adjacent and overlapping geotextile mats form the basis for adjacent asphalt strips. Alternatively, asphalt strips can be laid on a pre-provided layer of sand asphalt, which consists of 4-8% bitumen and 96-92% sand fraction.

Het nivelleren van het asfaltmateriaal vindt in hoofdzaak in eerste instantie plaats doordat het nivelleringselement (3-3'), voorzien van nivelleringsschoepen (13-13'-13") in een richting tegengesteld aan de voortbewegingsrichting roteert, waardoor het aangebrachte asfaltmateriaal (30) in een bepaalde laagdikte geduwd wordt door de werking van de nivelleringsschoepen (13-13'-13"). Het helixpatroon van de nivelleringsschoepen (13-13'-13") bewerkstelligt dat het asfaltmateriaal efficiënt gespreid wordt, terwijl de nivelleringsschoepen op zich de nivellatie verzorgen. Indien een tweede nivelleringselement (3') aanwezig is, zal dit deze werking van het eerste nivelleringselement (3) vervolledigen. Het eerste nivelleringselement (3), vooraan met betrekking tot de voortbewegingsrichting, zorgt voor een grove spreiding en nivellering van het aangebrachte asfaltmateriaal, en het tweede nivelleringselement (3'), achter het eerste nivelleringselement met betrekking tot de voortbewegingsrichting, zorgt voor een verdere nivellering en afwerking van het asfaltmateriaal. Zoals reeds eerder vermeld, zorgt de bevestigingwijze van de buitenste nivelleringsschoepen (13") op de nivelleringsas (10-10') alsook de wangen (14) aan weerszijde van de nivelleringsas(sen) ervoor dat er geen morse van het asfaltmateriaal optreedt en het asfaltmateriaal niet breder wordt uitgespreid dan de lengte van het nivelleringselement (3-3').Leveling of the asphalt material mainly takes place in that the leveling element (3-3 '), provided with leveling blades (13-13'-13 "), rotates in a direction opposite to the direction of movement, whereby the applied asphalt material (30) is pushed into a certain layer thickness by the action of the leveling blades (13-13'-13 "). The helix pattern of the leveling blades (13-13'-13 ") causes the asphalt material to be spread efficiently, while the leveling blades per se provide the leveling. If a second leveling element (3 ') is present, this effect of the first leveling element will The first leveling element (3), at the front with respect to the direction of movement, ensures a coarse spreading and leveling of the applied asphalt material, and the second leveling element (3 '), behind the first leveling element with regard to the direction of movement, ensures further leveling and finishing of the asphalt material.As already mentioned, the method of fixing the outer leveling blades (13 ") to the leveling axis (10-10 ') as well as the cheeks (14) on either side of the leveling axis (s) ensure that there is no morse of the asphalt material and that the asphalt material is not spread wider than the length of the leveling element (3-3 ').

Van cruciaal belang is het instellen van de hoogte van het (de) nivelleringselement(en) (3-3'), wat de effectieve laagdikte zal bepalen. Zoals gezegd wordt dit asfaltmateriaal aangelegd in stroken welke vervolgens worden geëgaliseerd op de vereiste dikte en dit met een specifieke aandrukkracht en welke het uiteindelijke percentage holle ruimte definiëren. De hoogte van elk nivelleringselement (3-3') wordt in eerste instantie bepaald middels twee hoogteregelaars (12) die elk aan een einde van de as worden voorzien. Bij het aanbrengen van een eerste strook kan zo de gewenste laagdikte ingesteld worden. Nadat het materiaal verspreid en genivelleerd is door de werking van het (de) nivelleringselement(en) (3-3'), wordt deze werkwijze vervolledigd door de gladde rol (8) welke eventuele oneffenheden kan gladstrijken. De inrichting zorgt in één beweging zowel voor de spreiding als de nivellering van het asfalt, en dit met minimale compactie door de efficiënte spreiding van het gewicht over de ganse lengte van de voortbewegingsrol (8). Bovendien wordt slechts eenmaal over elke strook asfalt gereden, waardoor eveneens de compactie geminimaliseerd wordt.It is crucial to adjust the height of the leveling element (s) (3-3 '), which will determine the effective layer thickness. As said, this asphalt material is laid in strips which are subsequently leveled to the required thickness and this with a specific pressure force and which define the final percentage of hollow space. The height of each leveling element (3-3 ') is initially determined by means of two height controls (12), each of which is provided at one end of the shaft. When applying a first strip, the desired layer thickness can thus be set. After the material has been dispersed and leveled by the action of the leveling element (s) (3-3 '), this method is completed by the smooth roller (8) which can smooth out any unevenness. The device takes care of both the spreading and the leveling of the asphalt in one movement, and this with minimal compaction due to the efficient spreading of the weight over the entire length of the moving roller (8). In addition, each strip of asphalt is only driven once, which also minimizes compaction.

In een tweede fase wordt de reeds geëgaliseerde asfaltstrook (30) verbreed door het nivelleren van een aanpalende nieuwe asfaltstrook (31). Hiervoor is de werking van de twee asymmetrische afsteunelementen (4, 5) van belang. De sledeconstructie (4) aan het ene uiteinde van het nivelleringselement (3-3 ) wordt geplaatst op de reeds geëgaliseerde asfaltstrook (30) en de wielconstructie (5) of de rupsbandconstructie aan het andere uiteinde van het nivelleringselement (3-3') is voorzien op een nog te nivelleren ondergrond (32). Belangrijk is dat de sleeconstructie (4) niet meer de dikte en de hoeveelheid holle ruimte beïnvloedt van de reeds afgewerkte asfaltstrook (30), en dit door het voorzien van een slee of ski (14) waardoor de drukkracht van dit afsteunelement over een aanzienlijk oppervlak wordt verdeeld. De laagdikte van het asfalt zal in dit geval verzekerd worden door de instelling van de hoogte van de wielconstructie (5) en het (de) nivelleringselement(en) ten opzichte van de sledeconstructie. In het algemeen, wordt de laagdikte bepaald door de instelling van de verschillende hoogteregelaars (21, 12). Desgewenst kan een variabele laagdikte worden verkregen door een asymmetrische instelling van de hoogteregelaars (21, 12).In a second phase, the already leveled asphalt strip (30) is widened by leveling an adjacent new asphalt strip (31). The operation of the two asymmetrical support elements (4, 5) is important for this. The sled structure (4) on one end of the leveling element (3-3) is placed on the already leveled asphalt strip (30) and the wheel structure (5) or the caterpillar structure on the other end of the leveling element (3-3 ') provided on a surface to be leveled (32). It is important that the sled construction (4) no longer influences the thickness and the amount of hollow space of the asphalt strip (30) that has already been finished, and this by providing a sled or ski (14) whereby the compressive force of this supporting element over a considerable surface area is being devided. The layer thickness of the asphalt will in this case be ensured by adjusting the height of the wheel construction (5) and the leveling element (s) relative to the sled construction. In general, the layer thickness is determined by the setting of the different height controls (21, 12). If desired, a variable layer thickness can be obtained by an asymmetrical adjustment of the height controls (21, 12).

Claims

Device for leveling an open asphalt structure, which device comprises a frame (2) on which a drive element (7) controls a propulsion element (6) at the rear and one or two leveling elements (3-3 ') at the front, and wherein the leveling element provided is provided on two sides of the leveling element of two asymmetrical support bodies (4, 5).

Device according to claim 1, characterized in that each leveling element comprises a rotatable bearing shaft (11) on which leveling blades (13-13 ') are provided.

Device according to claim 2, characterized in that each leveling element is suitable for rotation in a direction of rotation opposite to the direction of movement of the device.

Device as claimed in any of the foregoing claims 2-3, characterized in that the leveling blades are provided on the shaft in accordance with a hellix pattern and preferably extend substantially radially on the shaft.

Device according to one of the preceding claims 2-4, characterized in that the blades (13 ") form an angle proximal to the ends of the leveling axis with respect to the longitudinal axis of the leveling element.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-5, characterized in that the frame is provided with nozzles (15) which spray liquid over each of the leveling elements.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-6, characterized in that the leveling element is provided with cheeks (14) or vertical partitions at each end.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-7, characterized in that each leveling element is provided on both sides with height controls (12) for determining the layer thickness of the asphalt.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-8, characterized in that the asymmetrical support bodies describe a different contact surface.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-9, characterized in that the two asymmetrical supporting bodies are mutually exchangeable in position and can each be provided with the leveling element on both sides.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-10, characterized in that the first asymmetrical supporting body is a static supporting body and the second asymmetrical supporting body is a dynamic supporting body.

Device according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that the first asymmetrical support body comprises a slide or ski construction (16) and the second asymmetrical support body comprises a wheel or roller construction (18) and / or a caterpillar construction.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-12, characterized in that the asymmetrical support bodies are provided with a height controller (21).

Device according to claim 13, characterized in that, in the active state, the difference in height of the asymmetrical support bodies controls the layer thickness of the asphalt structure to be applied.

Method for leveling an open asphalt structure for use in hydraulic engineering works by means of the device according to one of claims 1-14.

The method of claim 15, wherein open asphalt structure is a fibrous open stone asphalt (GOSA®).

17. Method as claimed in any of the foregoing claims 15-16, wherein the asphalt is arranged in adjacent strips, wherein a first supporting body, the roller construction and / or caterpillar construction, is supported on a non-asphalted strip, while the second supporting body, the sled construction , is supported by an asphalted strip.

A method according to any one of the preceding claims 15-17, wherein the open asphalt structure is provided on geotextile mats.

A method according to any one of the preceding claims 15-17, wherein the open asphalt structure is provided on a sand asphalt layer.

20. Method as claimed in any of the foregoing claims 15-19, wherein optionally a surface to be asphalted is excavated, which is optionally provided with adjacent strips of geotextile mats or sand asphalt, on which the asphalt is poured out, which is spread and leveled in one movement by means of the device, after which a second and further strips of asphalt are laid in parallel and adjacent thereto by providing the device by means of a crane at the desired position, wherein the sled rests on the asphalted strip of asphalt.