BE1021266B1 - Bewerking van bulkgoederen tijdens het transport - Google Patents

Abstract

Een mengsysteem (100) voor het mengen van grond met een toeslagstof is beschreven. Het mengsysteem (100) omvat een menginrichting (120) en minstens één afsluiting voor de menginrichting. De menginrichting (120) omvat een reservoir (130) voor minstens één toeslagstof, een doseringsinrichting (220), en een mengkamer (310). Het mengsysteem (100) is monteerbaar op een laadbak (110), en de gemonteerde menginrichting (120) is beweegbaar doorheen het volume van de laadbak (110) of container terwijl de minstens één afsluiting de laadbak of container voor de menginrichting (120) gesloten houdt. De toeslagstof kan gedoseerd worden toegevoegd worden in de mengkamer (310) via de doseringsinrichting (220).

Description

Bewerking van bulkgoederen tijdens het transport Toepassingsgebied van de uitvinding

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een efficiënte manier om minerale stromen te mengen en om ze bijkomend met toeslagstoffen en hulpstoffen te vermengen. Meer specifiek heeft deze uitvinding betrekking op een nieuwe manier om toeslagstoffen en grond met elkaar te vermengen op een gecontroleerde en stofvrije manier.

Achtergrond van de uitvinding

Voor industriële en bouwkundige toepassingen worden bulkgoederen, van natuurlijke of kunstmatige oorsprong, ontgonnen dan wel bekomen uit recyclage. De bulkgoederen worden geladen in 'laadbakken' op transportmiddelen om al dan niet met tussenstockage (en bijhorende extra beladingen), na één of meerdere behandelingen (het "geschikt maken") afgeleverd te worden op een plaats van inzet in een industriële of bouwkundig toepassing.

Door de belading uit te voeren op een deskundige wijze kunnen 'partijen' met de beste eigenschappen voor de uiteindelijke toepassing geselecteerd worden. Een kwaliteitsvolle belading kan dus bijdragen tot een efficiënt en kwaliteitsvol proces.

De bulkgoederen verblijven gedurende min of meer lange tijd in de laadbakken tijdens de transporten. Het nuttig gebruik maken van de transporttijd om een lading met een gekende (en eerder beperkte) omvang te behandelen kan bijdragen tot een efficiënt en kwaliteitsvol proces.

De laadbakken kunnen op een gepaste wijze worden afgesloten. Hierdoor ontstaat een ruimte waarbinnen behandelingen van de geladen bulkgoederen kunnen uitgevoerd worden onder strikt gecontroleerde omstandigheden. Door het uitvoeren van metingen, al dan niet op een continue wijze, op diverse relevante parameters kan de behandeling dynamisch gestuurd en geoptimaliseerd worden om aldus bij te dragen tot een efficiënt en kwaliteitsvol proces.

Door aanvullend registraties te doen van geografische plaats (GPS) en tijd van elke lading, en door deze gegevens op te slagen en te verwerken, kan de opvolging van de totaliteit van de ladingen beheerd, gecontroleerd en gegarandeerd worden, wat uiteindelijk leidt tot een efficiënt, controleerbaar en kwaliteitsvol proces.

De bulkgoederen kunnen van alle aard zijn; voor bouwkundige toepassingen zal het hoofdzakelijk gaan over minerale stromen zoals bodem, zand, grond in al zijn verschijningsvormen, fijne en grovere granulaten,.....

De transportmiddelen kunnen van alle aard zijn: getrokken of zelf voortbewegend, per schip of per as, op banden of op rupsen,.....

De behandelingen kunnen van alle aard zijn: mengen, gemengd houden, bevochtigen, drogen, zeven, breken,...... voor zover de behandelde bulkgoederen bij aflevering maar voldoen aan de eisen voor inzet in de beoogde industriële of bouwkundige toepassing.

Een efficiënt en kwaliteitsvol proces moet ervoor zorgen dat maximaal toegevoegde waarde gecreëerd wordt met garanties voor alle betrokken stakeholders en met een minimum aan nadelige randeffecten, onder meer voor het milieu. In het bijzonder dient de C02 efficiëntie onderzocht te worden alsook maximale recyclage om storten van afvalstoffen te beperken alsook de ontginning van primaire grondstoffen.

Inzake bouwkundige toepassingen kan, voor wat betreft infrastructuurwerken, gedacht worden aan het afleveren van bouwmaterialen op het geschikte ogenblik, op de geschikte plaats: zandcement, mager beton, funderings-, omhullings- en aanvulmateriaal voor rioleringsprojecten, ...

Bodembehandeling kan in het algemeen omwille van verschillende redenen noodzakelijk zijn. In bepaalde gevallen is het noodzakelijk om grond te zuiveren, in andere gevallen is het noodzakelijk om grond geschikt te maken om aldus een stabiele ondergrond te realiseren, en in nog andere gevallen is zowel saneren als het vergroten van de stabiliteit noodzakelijk.

Bij saneringsoperaties zowel als bij stabilisatieoperaties is het belangrijk dat de kwaliteit van de door de aannemer uitgevoerde werken gewaarborgd kan worden. Er moet voldaan kunnen worden aan diverse eisen zoals bouwtechnische en milieu hygiënische en opvolging en controle hiervan moet mogelijk zijn.

Het 'geschikt maken' van uitgegraven bodem gebeurt in hoofdzaak door het intensief opmengen van deze uitgegraven bodem met andere minerale stromen en met toeslagstoffen. In cohesieve bodems betreft het in hoofdzaak opmengen met ongebluste kalk en mengsels met cement.

Voor in-situ stabilisatie werken (aanvullingen, onderfunderingen, funderingen, ...) voor treintrajecten, autosnelwegen, hoofdwegen, etc. wordt traditioneel over de ondergrond (bestaande uit bodem en/of granulaten, al dan niet aangevoerd) cement en/of ongebluste kalk uitgespreid en vervolgens intensief gemengd in lagen van 30 tot 60 cm dikte door middel van frezen, al dan niet met toevoeging van water. Het bewerkte geheel wordt verdicht en genivelleerd om zo een stabiele aanzet te vormen voor de te realiseren bovenbouw. Onder meer omdat nauwelijks ontgraving, transport, vervanging en afzet van gronden nodig is bij deze methode is ze erg goedkoop. Het gaat in deze toepassingen hoofdzakelijk over zeer grote hoeveelheden.

Bij kleinschaligere toepassingen en ook bij rioleringswerken dient bodem afgegraven en uitgegraven te worden, getransporteerd en verzameld op een apart terrein, gespreid en ingefreesd met toeslagstoffen, bijeen geschraapt en opnieuw op stock gezet om uiteindelijk in kleine ladingen terug naar de bouwplaats getransporteerd te worden voor gebruik als bouwmateriaal in de bouwkundige toepassing. Kwaliteitscontrole hierbij is zeer moeilijk: er kan bijvoorbeeld moeilijk onderscheid gemaakt worden tussen verschillende fracties grond en de werkelijk toegepaste hoeveelheid ingefreesde toeslagstoffen. Voor de relatief kleine hoeveelheden grond zijn vaak grote verplaatsingen nodig wat ook logistieke problemen impliceert.

Een oplossing voor de verbetering van grond bij kleinschaligere projecten zou het lokaal bewerken zijn van de grond, op de plaats of vlakbij de ontgraving. Echter, dit is tijdrovend gezien tijdens deze grondverbetering weinig of geen andere werken kunnen worden uitgevoerd. Bij het lokaal bewerken, staan ook de verschillende bewerkingsmachines typisch in de weg. Bovendien kan het toevoegen van verbeteringsmiddelen aan de grond aanleiding geven tot stofontwikkeling, wat storend en schadelijk is voor mens en omgeving.

Er blijft dus nood aan een efficiënt systeem en een efficiënte werkwijze voor het vermengen van grond en toeslagstoffen.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een efficiënt systeem en methode te voorzien voor het bewerken van grond.

Het is een voordeel van de onderhavige uitvinding dat gronden geschikt gemaakt kunnen worden voor bouwkundige toepassingen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat grondbewerking kan gebeuren tijdens transport. Dit heeft onder andere het voordeel dat de grond niet naar een specifieke aparte verwerkingsplaats dient te worden verplaatst, zodat de grondbewerking op een transport-efficiënte manier kan gebeuren.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat geen bijkomende tussenbewerkingen met machines nodig zijn. Het is een voordeel dat de methodes volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding CO2 efficiënt zijn.

Het is een voordeel van minstens sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat er een gedetailleerde controle van het transport kan gebeuren, eventueel met tracking van locatie, plaats of route en met tracking van de hoeveelheid of massa verplaatste grond. Dit laat controle toe tegen bijvoorbeeld sluikstorten, bijvoorbeeld door tracking van het openen/sluiten van de laadruimte of door tracking van het wijzigen van de geladen massa. Het is dus een voordeel van uitvoeringsvormen van de Onderhavige uitvinding dat ze kan bijdragen tot een betere ecologie.

Het is een voordeel van minstens sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat verbeteringsmiddelen die worden toegevoegd aan de grond om deze te verbeteren, kunnen worden toegevoegd op zo'n manier dat de omgeving niet blootstaat aan stofontwikkeling, waardoor gezondheidsrisico's en schade (door de agressiviteit van cement en ongebluste kalk, zelfs bij stofarme vormen) worden beperkt.

Het is een voordeel van minstens sommige uitvoeringsvormen dat een beperkte hoeveelheid grond intens kan worden bewerkt in volledige gecontroleerde omstandigheden. Het is bijgevolge een voordeel dat de bewerking kwaliteitsvol is.

De bovengenoemde doelstelling wordt verwezenlijkt door een inrichting en/of methode volgens de onderhavige uitvinding.

De onderhavige uitvinding betreft een mengsysteem voor het mengen van grond met andere gronden en met een toeslagstof, het mengsysteem omvattend een menginrichting omvattend een mengkamer, minstens één afsluiting voor het afsluiten van de menginrichting, waarbij het mengsysteem monteerbaar is op een laadbak, zodat de gemonteerde menginrichting beweegbaar is doorheen het volume van de laadbak terwijl de minstens één afsluiting de laadbak afgesloten houdt.

Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding laten toe om grond te behandelen en daarna te hergebruiken als een volwaardig bouwmateriaal, waardoor het gebruik van primaire bouwmaterialen zoals groevezand en zeezand kan geminimaliseerd worden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het concept een sterke reductie van CO2 uitstoot toelaat omdat o.a. de hoeveelheid transport en de tussenbewerkingen kunnen worden beperkt. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat grond en toeslagstoffen kunnen vermengd worden zonder stof te veroorzaken rondom de menginrichting. In uitvoeringsvormen verplaatst de menginrichting zich doorheen de grond en wordt de toeslagstof lokaal toegevoegd tijdens het mengen. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat een homogene menging tussen de toeslagstof en de grond gerealiseerd wordt. Omwille van de homogene verdeling en de gecontroleerde menging is een minimale hoeveelheid toeslagstof nodig om overal een minimale concentratie toeslagstof te hebben. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat verschillende grondsoorten kunnen opgemengd worden, eventueel met bijmenging van verschillende toeslagstoffen. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de benodigde hoeveelheid toeslagstof kan verminderd worden door verdamping en ventilatie te stimuleren.

De menginrichting kan verder een reservoir omvatten voor minstens één toeslagstof en een doseringsinrichting, waarbij het mengsysteem monteerbaar is op een laadbak, zodat de toeslagstof gedoseerd kan toegevoegd worden in de mengkamer via de doseringsinrichting terwijl de minstens één afsluiting de bovenzijde van de laadbak afgesloten houdt.

De minstens één afsluiting kan een eerste afsluiting omvatten die aan een eerste zijde . <» aansluit met de menginrichting via een eerste aansluitingsmechanisme, en kan een tweede afsluiting omvatten die aan een tweede zijde aansluit met de menginrichting via een tweede aansluitingsmechanisme, zodat tijdens de beweging van de menginrichting de laadbak afgesloten blijft. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een goede afsluiting kan worden bekomen, zodat het risico op verontreiniging van de omgeving kan gereduceerd of geminimaliseerd worden. Bovendien kan door het gebruik van een goede afsluiting het mengen ook op een weersonafhankelijke manier gebeuren.

Het mengsysteem kan mobiel zijn en het mengsysteem kan verder aangepast zijn om grond en toeslagstof(fen) te mengen tijdens transport. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het verbeteren van de grond kan gebeuren tijdens transport zodat er geen noodzaak meer is naar een afzonderlijke stockage- en verwerkingsplaats.

De mengkamer kan één of meerdere mengwielen, freeswielen en/of assen en/of kleppels bevatten. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat door middel van een mengwiel de grond en toeslagstof(fen) met elkaar kunnen vermengd worden. Meer algemeen kan de mengkamer één of meerdere mengelementen omvatten zoals één of meerdere mengwielen, freeswielen, assen, klepels, etc. Het systeem kan aangepast zijn om de grond op te werpen om deze zo te beluchten en te laten drogen.

De menginrichting kan assen bevatten met bijvoorbeeld nokken erop, voor onder meer een zeefbewerking of een breekbewerking tijdens het transport. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat grote brokken/stenen kunnen gezeefd of gebroken worden.

De menginrichting kan een aandrijftandwiel en/of een hydraulische aandrijving en/of aandrijfkettingen bevatten. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de menginrichting door middel van een aandrijftandwiel kan verplaatst worden over of in de laadbak. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het mengwiel en/of de doseringsinrichting en/of de assen aangedreven wordt door middel van een aandrijftandwiel, of hydraulisch of met kettingen.

Het mengsysteem kan een sensor bevatten die de weerstand van de grond kan meten. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de weerstand van de grond kan gemeten worden. Dit laat toe om de menginrichting te beschermen tegen bijvoorbeeld grote stenen door de werking stil te leggen of te vertragen als de sensor aangeeft dat de weerstand te groot is.

Het mengsysteem kan een sensor bevatten voor het meten van de vochtigheid van de grond. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de vochtigheid van de grond kan gemeten worden vermits dit toelaat om te berekenen hoeveel vocht moet toegevoegd dan wel verwijderd worden om een bepaalde gewenste vochtigheidsgraad van de grond te realiseren. Het is daarbij een voordeel dat deze karakteristiek ook geregeld tijdens het proces kan worden opgemeten en bijgevolg de benodigde hoeveelheid toeslagstof ook dynamisch kan worden aangepast.

Het mengsysteem kan een sensor of een proefmethode bevatten voor het meten van de verdichtbaarheid van de grond. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de verdichtbaarheid van de grond kan gemeten worden vermits dit een invloed heeft op de benodigde hoeveelheid toeslagstof. Door de verdichtbaarheid te kennen kan met andere woorden de benodigde hoeveelheid toeslagstof beter bepaald worden. Het is daarbij een voordeel dat deze karakteristiek geregeld tijdens het mengproces kan worden opgemeten en bijgevolg de benodigde hoeveelheid toeslagstof en/of water dynamisch kan worden aangepast.

De onderhavige uitvinding betreft eveneens een transportmiddel voor het transporteren en mengen van grond, het transportmiddel bevattend een mengsysteem zoals hierboven beschreven, gemonteerd op of in een laadbak. Het transportmiddel kan een vrachtwagen of een bewegend, al dan niet aangedreven chassis zijn. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de grond en toeslagstof(fen) kunnen vermengd worden tijdens transporten bijvoorbeeld op de werf. Dit laat toe om het transport (per as) te minimaliseren, en dit zowel binnen als buiten de werf. Dit komt ten goede voor transportkosten, CO2 uitstoot, en congestieproblemen van de wegen. De CO2 uitstoot wordt niet alleen beperkt door het beperkte transport maar ook door het feit dat er geen tussenbewerkingen meer nodig zijn zoals het spreiden, het op stock zetten het beladen van het transport op de tussentijdse opslag plaats, etc. Bijvoorbeeld in het geval van infrastructuur werken is het belangrijk dat de opgegraven grond lokaal kan behandeld en hergebruikt worden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen dat het mengen al rijdend kan gebeuren. Op die manier is het mogelijk om onbewerkte grond op te pikken, naar de bestemming te rijden en in de tussentijd de grond te bewerken, om ten slotte de bewerkte grond op de bestemming af te leveren. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat materialen maximaal gerecycleerd worden en dat dit kan gebeuren op of nabij de werf.

Het transportmiddel kan ook een weegsysteem bevatten voor het wegen van de inhoud van de laadbak en het reservoir. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de totale hoeveelheid grond kan gewogen worden om zo de benodigde hoeveelheid toeslagstof(fen) te kunnen ramen. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de benodigde hoeveelheid toeslagstof zo correct mogelijk kan bepaald worden. Hierdoor wordt een verspilling aan toeslagstoffen vermeden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat met beperkte hoeveelheden grond gewerkt wordt volgens het beschikbaar volume van de laadbak. Dit laat toe om de hoeveelheid toeslagstof te variëren naargelang de kwaliteit van de grond die geladen is. Ook kan de hoeveelheid en/of de soort toeslagstof gewijzigd worden naargelang de toepassing van de geschikt te maken fractie. Een bepaalde fractie kan bijvoorbeeld toegepast worden als fundering of als omhulling of als aanvulling en afhankelijk van de toepassing zal mogelijks de soort toeslagstof en/of de optimale mengverhouding anders zijn. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat controlemechanismen kunnen ingebouwd worden met betrekking tot de totale hoeveelheid ontvangen en afgeleverde grond.

Het transportmiddel kan ook een positiesensor omvatten. De pösitiesensor kan een GPS systeem zijn. De positiesensor kan gekoppeld zijn aan een processor voor het correleren van de positie van de grond aan andere gegevens betreffende de grond. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat een databank kan opgebouwd worden met daarin de oorsprong, de hoeveelheid, de nabewerking, en de bestemming, van opeenvolgende ladingen grond. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat een dergelijke databank kan gebruikt worden ter controle van het ganse proces en ter voorkoming van misbruiken zoals sluikstorten.

Het transportmiddel kan uitgerust zijn met een beluchtingssysteem, waarin het beluchtingssysteem de inhoud van de laadbak kan beluchten en optioneel de beluchtingslucht kan verwarmen met restwarmte van een motor, bijvoorbeeld van het transportmiddel. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de grond kan belucht worden en dat de beluchtingslucht kan verwarmd (gedroogd) worden met restwarmte van een motor. Dit laat een versnelde droging van de grond toe.

Het transportmiddel kan een opslagmedium en een processor omvatten waarbij de processor meetgegevens van de verschillende sensoren in het opslagmedium kan wegschrijyen en/of waarbij het transportmiddel een transmissie eenheid omvat voor het doorsturen van meetgegevens van de verschillende sensoren naar een extern opslag- of verwerkingsmedium. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de meetgegevens van de sensoren kunnen bewaard worden vermits dit de traceerbaarheid van de verschillende grondfracties ten goede komt.

De onderhavige uitvinding betreft ook een methode voor het bewerken van grond, de methode omvattend, - het laden van de grond in een laadbak, - het afdichten van de laadbak met minstens één afsluiting - het mengen van de grond door het heen en weer bewegen van de menginrichting doorheen de grond, terwijl de laadbak afgesloten blijft voor stof door de minstens één afsluiting - het lossen van de grond.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het mengen stofvrij kan gebeuren.

De methode kan bovendien omvatten dat ten minste één toeslagstof bewaard wordt in een reservoir van de menginrichting alvorens ze gedoseerd toegevoegd wordt aan de grond door middel van een doseringsinrichting waarna de grond en'de toeslagstof gemengd worden in de mengkamer van de menginrichting.

Tijdens het mengen kan de laadbak getransporteerd worden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het mengen al rijdend kan gebeuren. De methode kan bovendien de stap omvatten van het bepalen van de positie van de laadbak en/of het wegen van de laadbak en/of het uitvoeren van bijkomende metingen. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de traceerbaarheid van de grond mogelijk is. De oorsprong, de verwerking, en de bestemming kunnen geregistreerd worden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat het mengproces kan bijgestuurd worden tijdens het mengen aan de hand van verschillende metingen (bv. vochtigheidssensor).

De methode kan bovendien het beluchten van de grond omvatten.

De methode kan bovendien het verder opmengen met een verdere toeslagstof omvatten.

De methode kan bovendien het uitzeven en breken van het behandelde product omvatten.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat bij het uitvoeren van rioleringswerken in bebouwde omgevingen er minder nood is aan terreinen voor tussentijdse opslag en bewerkingen. Dit is zeker een voordeel gezien terreinen die hiervoor geschikt zijn, schaars zijn. Bovendien is de hinder naar de omgeving hierdoor ook kleiner.Specifieke en voorkeursdragende aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de aangehechte onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies zoals aangewezen en niet enkel zoals uitdrukkelijk in de conclusies naar voor gebracht.

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk zijn aan de hand van en verhelderd worden met verwijzing naar de hiernavolgende beschreven uitvoeringsvorm(en).

Korte beschrijving van de figuren FIG. 1 illustreert een bovenaanzicht van een laadbak of container met daarop gemonteerd een menginrichting en afsluiting volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 2 illustreert langsdoorsnede DD, zoals aangegeven in FIG. 1, van de laadbak of container en menginrichting van FIG. 1 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 3 illustreert dwarsdoorsnede CC, zoals aangegeven in FIG. 1, van de menginrichting van FIG. 1 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 4 is een 3D schematisch overzicht van een laadbak of container met daarop gemonteerd een menginrichting en afsluiting volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 5 illustreert een langsdoorsnede van een laadbak of container en menginrichting waarbij de menginrichting een mengwiel of een klepelmenger omvat en waarbij de menginrichting op een afstand van de uiterste zijden van de laadbak of container gepositioneerd is volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 6 is een 3D schematisch overzicht van een laadbak of container met daarop een menginrichting en afsluiting waarbij de menginrichting op een afstand van de uiterste zijden van de laadbak of container gepositioneerd is volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. FIG. 7 illustreert de verschillende stappen van een methode volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Referentienummers in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd om de beschermingsomvang te beperken. In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentienummers naar dezelfde of gelijkaardige elementen.

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen

De huidige uitvinding zal beschreven worden met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, echter de uitvinding wordt daartoe niet beperkt maar is enkel beperkt door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn slechts schematisch en niet beperkend. In de tekeningen kunnen voor illustratieve doeleinden de afmetingen van sommige elementen vergroot en niet op schaal getekend zijn. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen soms niet overeen met de actuele praktische uitvoering van de uitvinding.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor het onderscheiden van gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, noch in de tijd, noch spatiaal, noch in rangorde of op enige andere wijze. Het dient te worden begrepen dat de termen op die manier gebruikt onder geschikte omstandigheden verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven geschikt zijn om in andere volgorde te werken dan hierin beschreven of weergegeven.

Bovendien worden de termen bovenste, onderste, boven, voor en dergelijke in de beschrijving en de conclusies aangewend voor beschrijvingsdoeleinden en niet noodzakelijk om relatieve posities te beschrijven. Het dient te worden begrepen dat de termen die zo aangewend worden onder gegeven omstandigheden onderling kunnen gewisseld worden en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven ook geschikt zijn om te werken volgens andere oriëntaties dan hierin beschreven of weergegeven.

Het dient opgemerkt te worden dat de term "bevat", zoals gebruikt in de conclusies, niet als beperkt tot de erna beschreven middelen dient geïnterpreteerd te worden; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij is zodoende te interpreteren als het specificeren van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, waarden, stappen of componenten waarnaar verwezen wordt, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, waarden, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Dus, de omvang van de uitdrukking "een inrichting bevattende middelen A en B" dient niet beperkt te worden tot inrichtingen die slechts uit componenten A en B bestaan. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar "één uitvoeringsvorm" of "een uitvoeringsvorm" betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, het voorkomen van de uitdrukkingen "in één uitvoeringsvorm" of "in een uitvoeringsvorm" op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeft niet noodzakelijk telkens naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kan dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor een gemiddelde vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Vergelijkbaar dient het geapprecieerd te worden dat in de beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen van de uitvinding verscheidene kenmerken van de uitvinding soms samen gegroepeerd worden in één enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen in het begrijpen van één of meerdere van de verscheidene inventieve aspecten. Deze werkwijze van openbaarmaking dient hoe dan ook niet geïnterpreteerd te worden als een weerspiegeling van een intentie dat de uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vernoemd in iedere conclusie. Eerder, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, liggen inventieve aspecten in minder dan alle kenmerken van één enkele voorafgaande openbaar gemaakte uitvoeringsvorm. Dus, de conclusies volgend op de gedetailleerde beschrijving zijn hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, met iedere op zichzelf staande conclusie als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken bevatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kunnen eender welke van de beschreven uitvoeringsvormen gebruikt worden in eender welke combinatie.

In de hier voorziene beschrijving worden talrijke specifieke details naar voren gebracht. Het is hoe dan ook te begrijpen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen uitgevoerd worden zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn welgekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om deze beschrijving helder te houden.

Waar in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding gesproken wordt over "een laadbak" wordt een bak of een afsluitbare ruimte bedoeld waarin grond of een te behandelen bulkgoed kan opgeslagen worden. Dit kan een container of een kipbak of een uitduwbak zijn van een vrachtwagen of een bak gemonteerd op een rijdend , varend of getrokken chassis, het kan echter ook een afsluitbaar volume zijn waarmee een graafkraan kan uitgerust worden. Op deze laadbak wordt een mengsysteem 100, overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, gemonteerd.

In een eerste aspect betreft de onderhavige uitvinding een mengsysteem 100 voor het vermengen van grond met andere grond en/of met één of meerdere toeslagstoffen. Hierdoor is het bijvoorbeeld mogelijk om, gronden die oorspronkelijk bouwtechnisch ongeschikt zijn, bouwtechnisch geschikt te maken. Het geschikt maken van de gronden kan gebeuren door het intensief opmengen van de uitgegraven bodem met toeslagstoffen. In cohesieve bodems worden vaak mengsels van ongebluste kalk gebruikt. Andere mogelijk toeslagstoffen zijn mengsels met cement. Meer algemeen kunnen toeslagstoffen gebruikt worden die de vochtigheidsgraad van de grond wijzigen en/of die een reactie met of in de grond veroorzaken.

Het mengsysteem 100 omvat een menginrichting 120 die kan gemonteerdwvorden op een laadbak 110 zoals het voorbeeld geïllustreerd in FIG. 1 tot FIG. 6. In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is de laadbak 110 een container. In een andere uitvoeringsvorm is de laadbak 110 een kipbak of een uitduwbak. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding heeft de laadbak 110 aan een zijde van de container één of meerdere deuren.

De menginrichting 120 kan een reservoir 130 omvatten waar minstens één toeslagstof kan in bewaard worden. Eventueel zijn ook meerdere reservoirs 130 mogelijk. Alternatief kan dit reservoir 130 extern zijn, en geen onderdeel uitmaken van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het benodigde volume van de reservoirs is afhankelijk van de hoeveelheid te verwerken grond en van de benodigde concentratie van de toeslagstof. In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is het volume van de laadbak 110 gelegen tussen 5 en 15 m3. In een voorbeeldmatige uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding heeft de laadbak 110 een volume van 10 m3, wat, afhankelijk van de grondsoort, overeenkomt met ongeveer 18 ton grond. Om bepaalde grondsoorten te verbeteren is hiervoor typisch 300 tot 600 kg toeslagstof nodig (bv. ongebluste kalk). In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is bijgevolg een reservoir 130 nodig dat een geschikte hoeveelheid, bijvoorbeeld 600 kg, toeslagstof kan bevatten. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvoering laten toe het reservoir 130 op een vlotte wijze stofvrij te vullen. Er kunnen Stoffilters voorzien zijn, of het systeem kan afgesloten componenten omvatten waarin de lucht die verplaatst wordt tijdens het vullen kan circuleren zonder uit te treden.

De menginrichting 120 kan een doseringsinrichting 220 omvatten. Alternatief kan zo'n doseringsinrichting ook extern zijn aan de menginrichting en dus geen onderdeel uitmaken van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Op basis van de hoeveelheid grond - in minstens sommige uitvoeringsvormen van de huidige . uitvinding kan de hoeveelheid grond gewogen worden door middel van een weegsysteem - wordt de benodigde hoeveelheid toeslagstof bepaald. De benodigde hoeveelheid hangt ook af van de samenstelling van de grond, de vochtigheidsgraad van de grond en van het type toeslagstof. De doseringsinrichting 220 garandeert een gelijkmatige toevoer van de toeslagstof aan de grond. Op die manier wordt een verspilling van toeslagstoffen vermeden. Zo'n doseringsinrichting 220 kan manueel of geautomatiseerd ingesteld worden. De toevoer en het opmengen van de toeslagstof kan ook geleidelijk en in verschillende bewerkingsgangen gebeuren en dit tot het gewenste resultaat bekomen is.

De menginrichting 120 omvat een mengkamer 310. De toeslagstof wordt via de doseringsinrichting 220 toegevoegd in de mengkamer waar de toeslagstof vermengd wordt met de aanwezige grond.

Naast de menginrichting 120 omvat het mengsysteem 100 minstens één afsluiting voor het afsluiten van de menginrichting, bijvoorbeeld de mengkamer. In een aantal specifieke uitvoeringsvormen omvat de minstens één afsluiting een eerste afsluiting 140 die aansluit met de menginrichting 120 via een eerste aansluitingsmechanisme 210 en een tweede afsluiting 520 die aansluit met de menginrichting 120 via een tweede aansluitingsmechanisme 240.

Het gehele mengsysteem 100 kan gemonteerd worden op een laadbak 110 . In uitvoeringsvormen is, na montage, de menginrichting 120 beweegbaar doorheen het volume van de laadbak 110. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is deze beweging van voor naar achter in de laadbak, maar het zal duidelijk zijn voor de vakman dat ook in de andere richting kan gemengd worden of dat het mengen gebeurt door de menginrichting een herhaaldelijk aantal keer doorheen het volume van de laadbak te laten bewegen. Na montage kan de doseringsinrichting 220 zich in ; huidige uitvoeringsvorm boven de laadbak bevinden en kan de mengkamer 310 zich in of gedeeltelijk in de laadbak 110 bevinden. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zorgt minstens één afsluiting van de laadruimte ervoor dat geen stof kan ontsnappen naar de omgeving, ook tijdens de beweging van de menginrichting. Het is ook een voordeel dat de volledige afgesloten ruimte bewerking mogelijk maakt onder volledig gecontroleerde omstandigheden.

In sommige uitvoeringsvormen kan het toeslagreservoir ook vast op het rijdend of getrokken chassis gemonteerd zijn waarbij de toeslagstof op één of andere wijze naar de menginrichting getransporteerd wordt, bijvoorbeeld mechanisch, hydraulisch of pneumatisch.

In sommige uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt de laadbak 110 afgesloten door middel van een eerste afsluiting 140 aan de voorzijde van de menginrichting 120 en door middel van een tweede afsluiting 520 aan de achterzijde van de menginrichting. De eerste afsluiting 140 sluit aan met de menginrichting 120 via een eerste aansluitingsmechanisme 210. De tweede afsluiting 520 sluit aan met de menginrichting 120 via een tweede aänsluitingsmechanisme 240. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt bij een voorwaartse beweging van de menginrichting de eerste afsluiting 140 opgevouwd/opgerold in het eerste aansluitingsmechanisme 210 en ontvouwt/ontrolt zich de tweede afsluiting 520 vanuit het tweede aansluitingsmechanisme 240. Alternatief kan ook een vaste afsluiting voorzien zijn, bijvoorbeeld indien de menginstallatie zich volledig in de laadbak zou bevinden. Afsluitingen kunnen soepel of star zijn, uit kunststof (eventueel zelfs afsluithoezen, maar ook kunststoffen stijve platen) of metaal. In een andere configuratie is het reservoir 130 vast op het rijdend of getrokken chassis gemonteerd (niet aan de zijde van het opengaand deel 150) en wordt de toeslagstof gevoerd naar de menginrichting 120. In dat geval kan de menginrichting 120 volledig binnen de laadbak 110 gemonteerd worden en kan de afdekking 140 vast zijn zodat de afdekking de bewegingen van de menginrichting 120 niet moet volgen. FIG. 1 toont de situatie waarin de menginrichting zich aan een uiterste zijde van de laadbak bevindt. Enkel de eerst afsluiting 140 is zichtbaar. De tweede afsluiting 520 ontrolt of ontvouwd zich wanneer de menginrichting 120 van de ene kant naar de andere kant van de laadbak 110 beweegt. Wanneer de menginrichting 120 zich tussen beide zijden van de laadbak 110 bevindt zijn zowel de eerste als de tweede afsluiting 140, 520 zichtbaar. In uitvoeringsvormen van de huidig uitvinding sluit het mengsysteem 100 de laadbak 110 volledig af. Hierdoor wordt stofvorming door de toeslagstof bij het mengen intern in de laadbak 110 gehouden. Vermits deze stofvorming bij het mengen zelfs optreedt bij zogenaamde stofarme varianten van toeslagstoffen is het belangrijk dat het mengen in een afgesloten laadbak 110 plaatsvindt. Het feit dat de laadbak 110 afgesloten is biedt als bijkomend voordeel dat het proces omgevings- en weersonafhankelijk is.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt de toeslagstof gedoseerd toegevoegd aan de grond terwijl de menginrichting 120 heen en weer beweegt in één beweging of in verschillende bewegingen doorheen de laadbak. De grond en toeslagstof worden gedurende dit proces gemengd in de mengkamer 310. De doseringsinrichting 220 zorgt hierbij dat de correcte hoeveelheid toeslagstof wordt toegevoegd op elke positie van de menginrichting zodat op elke plaats in het grondmengsel uiteindelijk de gewenste concentratie toeslagstof bereikt wordt. Doordat de doseerinrichting meebeweegt met de menginrichting wordt de toeslagstof rechtstreeks in de mengkamer 310 toegevoegd. Hierdoor is een homogene verdeling van de toeslagstof mogelijk wat een minimale dosering van de toeslagstof voor een gewenste concentratie mogelijk maakt.

In andere uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de toeslagstof ook op een gedoseerde wijze in de mengkamer gespoten worden, gedragen door lucht of water (pneumatisch of hydraulisch).

Indien verschillende grondsoorten voorhanden zijn kunnen ze intensief gemengd worden met elkaar en kunnen er uiteraard ook bijkomende toeslagstoffen worden toegevoegd. Door metingen te doen tijdens het mengen kan de dosering bijgestuurd worden, eventueel in verschillende freesgangen, zodat een optimale hoeveelheid toeslag bekomen wordt. In de praktijk wordt nu soms een overdosering aan toeslagstoffen toegepast om het gunstige resultaat na behandeling te kunnen bewerkstelligen, dit gezien de mogelijke heterogeniteit (bijvoorbeeld in vochtigheid en samenstelling) van de te behandelen ontgraven bodem. Met huidige uitvinding is geen overdosering nodig om met zekerheid de gevraagde kwaliteit te kunnen leveren.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is in de mengkamer 310 een mengwiel 510 aanwezig. Alternatief kunnen dit ook twee of meerdere gemonteerde mengwielen zijn, of één of meer klepels of één of meer assen met nokken , etc. Het mengelement of de mengelementen, bijvoorbeeld het mengwiel 510, zorgt/zorgen voor het breken van de grond en het opwerpen van de grond naar de mengkamer voor intensieve menging met een toeslagstof en/of voor beluchting. Na menging valt de grond neer "achter" het mengwiel 510. FIG. 5 geeft een schematische voorstelling van een mogelijke uitvoeringsvorm van een dergelijk mengwiel 510. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bestaat het mengwiel 510 uit verschillende tanden op een wiel. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is de diameter van het wiel met de tanden inbegrepen even groot als de hoogte van de grond in de container. De as van het mengwiel staat loodrecht op de zijwanden van de laadbak 110 en het mengwiel 510 past binnen de laadbak 110 waarbij de breedte en de vorm zo gekozen is dat ook de grond aan de zijkant van de laadbak omgewoeld wordt bij het roteren van het mengwiel 510. Verschillende vormen van mengwielen en/of meerdere mengwielen zijn mogelijk in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding. De mengkamer kan zo gepositioneerd zijn dat het mengelement zich onderaan bevindt, of in het midden, of bovenaan, of onder- en bovenaan, en verder ook in het vlak van de mengelementen of er achter.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt bij het laden de grond niet noodzakelijk voorafgaandelijk gezeefd of verbrokkeld. Visuele inspectie geeft de kraanmachinist van de graafkraan de mogelijkheid om grond te selecteren die vrijwel steenvrij 'is en die het meest geschikt is voor de toepassing. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zijn bestand tegen de occasionele aanwezigheid van stenen en/of puin. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding beweegt de menginrichting 120 tijdens een eerste doorgang "voorzichtiger" doorheen de grond dan tijdens de daaropvolgende doorgangen. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zijn hiervoor sensoren gemonteerd die de weerstand die de grond op het mengelement uitoefent meten. Bij een te grote weerstand kan de menginrichting hierbij vertraagd of zelfs stilgelegd worden. Voorzichtiger kan ook betekenen dat tijdens de eerste doorgang de menginrichting trager beweegt dan in de daaropvolgende doorgangen. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is het de menginrichting zelf die de grond verbrokkelt en stukslaat.

In de uitvoeringvorm van FIG. 2 en FIG. 3 bevat de menginrichting 120 assen met nokken die het ook mogelijk maken om stenen uit de grond te zeven en zelfs te breken, eventueel na rotatie van het vlak van de assen. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bevat de menginrichting 120 dus assen 230. Deze assen 230 laten ook toe om grotere brokken/stenen uit de grond te zeven en zelfs te breken. Een rotatie van de assen zorgt er ook voor dat de nokken de grond opwerpen en deze daarbij ook in kleinere gehelen breekt en naar de mengkamer voert voor intensieve vermenging met de toeslagstoffen. Zoals hoger aangegeven kunnen ook klepels of mengwielen gebruikt worden voor het mengen.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bevat de menginrichting 120 één of meerdere aandrijftandwielen 320. Deze zorgen ervoor dat de menginrichting heen en weer kan bewegen over de container. Deze zorgen eventueel ook voor de aandrijving van het mengwiel 510 en/of van de doseringsinrichting 220 en/of van de assen 230.

In andere uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de aandrijving geheel of gedeeltelijk hydraulisch zijn of geheel of gedeeltelijk met kettingen. Zo is het ook mogelijk dat elk van de assen door middel van een aparte ketting aangedreven wordt. De laadbak 110 kan verschillende vormen en groottes hebben en afhankelijk van de toepassing op een verschillend transportmiddel getransporteerd worden. De laadruimte kan gaan van een opligger, over een container, kip- of uitduwbak van een vrachtwagen of landbouwvoertuig, of elk bewegend al dan niet aangedreven chassis, tot spoorwagons en zelfs tot het ruim van schepen. In andere uitvoeringsvormen kan het gaan over graafbakken en/of laadbakken van klassieke grondbewerkingsmachines zoals kabelkranen, hydraulische kranen of laders.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een transportmiddel, bijvoorbeeld een vrachtwagen of elk bewegend, al dan niet aangedreven chassis, voor het transporteren en mengen van grond. Op de laadbak 110 van de vrachtwagen is een mengsysteem 100 gemonteerd. Dit laat toe om in een eerste fase geselecteerde gronden te laden in de laadbak 110, vervolgens deze stofvrij te vermengen en te doseren met één of meerdere toeslagstoffen om ten slotte de behandelde grond af te leveren voor gebruik in een bouwkundige toepassing. De behandelde grond kan afgeleverd worden op dezelfde werf, op een nabijgelegen werf of op een verder afgelegen werf. De behandelde grond kan ook afgeleverd worden op een depot voor later gebruik. De grond kan vermengd worden met een toeslagstof tijdens het transport. De lading van de met het mengsysteem uitgeruste laadbak kan ook bestaan uit grond of afval (bijvoorbeeld opgebroken puin) die niet moet behandeld worden en die moet afgevoerd worden buiten de werf of naar een afzonderlijk depot voor definitieve afvoer of eventuele verdere recyclage. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kunnen toegepast worden om op een flexibele wijze de aan- en afvoer van minerale stromen zoveel mogelijk te minimaliseren door het recupereren en geschikt maken van uitgegraven gronden. Op die manier kan de complexiteit van de werflogistiek ook verminderd worden. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zijn verder toepasbaar in verschillende toepassingsgebieden, zowel bouwtechnische, milieutechnische, landbouwkundige als industriële.

In een specifieke toepassing worden de vrachtwagens of elk bewegend, al dan niet aangedreven chassis, zijnde uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, ingezet in zogenaamde lijnvormige trajecten. Toegepast bij rioleringswerken kan zo in de mate van het mogelijke zowel de fundering als de omhulling als de aanvulling van een rioleringsbuis uitgevoerd worden met geschikt gemaakt materiaal. In deze gevallen is meestal slechts een beperkte werkbreedte ter beschikking, zoals bijvoorbeeld in een bestaande straat in een bebouwde omgeving. Bij rioleringswerken wordt het traject van de buis systematisch ontgraven (graafkraan), waarbij de verschillende grondlagen meestal dadelijk op een transport worden geladen. De opgeladen grond en de afvalstoffen worden hetzij afgevoerd van de werf, hetzij gestockeerd op een werf-top (W-top; top = tijdelijke opslag plaats). Indien er grond aanwezig is die zonder bijkomende behandeling onmiddellijk geschikt is voor heraanvullen van de sleuf, dan wordt die bij voorkeur ook dadelijk herbruikt. Dit kan rechtstreeks door de graafkraan gebeuren, op de reeds eerder aangelegde buizen, mits deze niet te diep liggen en er voldoende plaats is om ordentelijk te werken. Ofwel wordt deze geschikte grond via een omweg opnieuw aangevoerd aan de zijde van de reeds eerder aangelegde buizen waarbij meestal een volgkraan de sleuf aanvult met het aldus aangevoerde materiaal, waarbij dit materiaal verder ook voldoende verdicht wordt.

Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding laten toe om cohesieve gronden ter plekke geschikt te maken als aanvulling voor de rioleringssleuf. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding laten ook toe om rond te rijden met de grond en tijdens dit transport deze te mengen met toeslagstoffen (geschikt maken). Er dienen bij rioleringswerken meestal ook nog overschotmaterialen (zoals grond, puin, afval) afgevoerd te worden. Dit kan een hoeveelheid zijn die correspondeert met het volume van de nieuwe rioleringsbuizen. Deze overschotten kunnen ook met het transportmiddel afgevoerd worden zonder behandeling

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de hoeveelheid toeslagstof kan aangepast worden naargelang de aard en de vochtigheid van de grond die effectief geladen wordt in het transportmiddel. Terwijl de graafkraan de rioleringssleuf in korte stukken ontgraaft (buislengtes), al dan niet met sleufbeschoeiing, en voorbereidt om de volgende rioleringsbuis te leggen, heeft de kraanman de mogelijkheid om de grond die het best geschikt is voor hergebruik als fundering, omhulling of aanvulling te onderscheiden. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat er tijdens de belading op kan toegezien worden dat de geladen gronden zo geschikt mogelijk zijn voor het beoogde proces. Het deel van de ontgraven gronden dat het minst geschikt is voor hergebruik kan afgevoerd worden buiten de werf, eventueel ook met het transportmiddel dat uitgerust werd met de menginstallatie, waarbij geen behandeling uitgevoerd wordt tijdens het transport. Het ander deel van de ontgraven gronden dat het meest geschikt is voor hergebruik wordt geschikt gemaakt tijdens het transport naar de plaats van hergebruik of depot. De selectie van de meest geschikte grond voor behandeling voor de beoogde toepassing kan door de ervaren kraanman beoordeeld worden tijdens het ontgraven en het laden. Hierdoor verkrijgt de actie van het laden zelf een bijkomende toegevoegde waarde. De minst geschikte fracties worden op transport gezet voor afvoer buiten de werkzone. De meest geschikte fracties worden op een vrachtwagen geladen waarop een mengsysteem 100 conform een uitvoeringsvorm van de huidige uitvoering gemonteerd is. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat grond tijdens of ook op het einde van de transportfase kan bewerkt worden, zodat in een gecontroleerde en afgesloten omgeving de behandeling precies en op een beperkte hoeveelheid grond kan gebeuren. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding laten toe om grond geladen in een vrachtwagen geschikt te maken voor hergebruik als fundering, omhulling of aanvulling van de sleuf door hem te behandelen tijdens het transport van oorsprong naar bestemming. Oorsprong en bestemming kunnen hierbij vlakbij elkaar liggen. In dat geval rijdt de vrachtwagen of een bewegend, al dan niet aangedreven chassis, zijnde een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, van bron (ontgraving) naar bestemming terwijl de grond geschikt gemaakt wordt en eventueel gemengd wordt met een toeslagstof. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat afhankelijk van de kwaliteit van de geladen grond de benodigde hoeveelheid toeslagstof kan bepaald worden. Bovendien komt er geen stof vrij tijdens het mengen. De huidige uitvinding laat toe om op eenzelfde wijze te werken alsof de betreffende grond bij uitgraving dadelijk geschikt was (zuivere en goed verdichtbare grond) voor heraanvulling van de sleuf. In bepaalde gevallen is de grond niet bruikbaar meer en dient die afgevoerd te worden (bijvoorbeeld bij puin of grond met stenen), waarbij de selectie kan gebeuren door de ervaren uitvoerders.

In bestaande situaties worden grondkarren, vrachtwagens of opleggers gebruikt om de grond / het puin te transporteren. Deze hebben typisch een nuttige capaciteit van 5 tot 15 m3. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat bestaande grondkarren, vrachtwagens of opleggers kunnen uitgebreid worden met mengsystemen 100. Deze uitbreiding kan vast of demonteerbaar zijn. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bevat het mengsysteem 100 een reservoir 130 voor één of meerdere toeslagstoffen, een doseringsinrichting 220 en een menginrichting 120. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bevat de vrachtwagen bijkomende meettoestellen en sensoren zoals bijvoorbeeld weegsensoren. Deze sensoren kunnen gebruikt worden om de inhoud van de laadbak te wegen, maar ook deze van het reservoir 130. Het mengsysteem 100 bevat in sommige uitvoeringen van de huidige uitvinding een vochtigheidssensor die de vochtigheid van de te behandelen grond meet.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding beweegt de menginrichting 120 heen en weer doorheen de grond in de laadbak 110 om zo één of meer doorgangen te realiseren en dit terwijl de laadruimte volledig afgesloten blijft. De bewerkingen gaan door tot de grond voldoende geschikt is gemaakt. Idealiter zou dit moeten gebeuren in een tijdsduur die korter is dan de normale tijd nodig om zich van bron (ontgraving) naar bestemming te begeven. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat de hoeveelheid te mengen grond toelaat om het mengen in een beperkte tijd te realiseren. Veelal is de tijd nodig om de grond van bron (ontgraving) naar bestemming te rijden voldoende om de grond volledig te bewerken. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de mengtijd beperkt worden tot 5 à 20 minuten.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding bevat het transportmiddel en/of de menginrichting een weegsysteem voor het wegen van de inhoud van de laadbak en/of een GPS systeem om de positie van de vrachtwagen te bepalen.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan automatisch het gewicht en/of het vochtgehalte van de geladen en te behandelen grond gemeten worden. Op basis van deze metingen kan bepaald worden hoeveel en eventuele welke toeslagstof moet toegevoegd worden. Aan de hand van een doseringsinrichting 220 kan de gewenste hoeveelheid toeslagstof toegevoegd worden. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan eventueel op basis van de voorgaande metingen ook het aantal gewenste doorgangen bepaald worden. Eventueel kan de hoeveelheid gewenste toeslagstof en het gewenst aantal doorgangen gewijzigd worden tijdens het mengen op basis van metingen die tijdens het mengproces uitgevoerd worden. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de verdichtbaarheid van de aanwezige grond (al dan niet al geheel of gedeeltelijk behandeld) gemeten worden, zodat verderzetting, bijsturing of beëindiging van het mengproces kan bepaald worden. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding laat monitoren ook toe om het mengproces bij te sturen in functie van de verwachte rijtijd. Bijvoorbeeld door de doorgangstijd van de menginrichting 120 of door de toevoer van toeslagstoffen te versnellen of te vertragen. Indien er voldoende tijd is kan bovendien gecontroleerd belucht en geventileerd worden om een droging te realiseren. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan hiervoor ook gebruik gemaakt worden van de restwarmte van de motor van de aandrijving. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan de grond ook extra bevochtigd worden indien nodig. Op basis van metingen met een vochtigheidssensor kan de gewenste vochtigheid gerealiseerd worden.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is toevoeging van grondsoorten of andere minerale stoffen van natuurlijke of artificiële oorsprong ter verbetering van de oorspronkelijke grond ook op een tussenpunt in het transport mogelijk. Indien menging met cement gewenst zou zijn, kan de lading intensief voorbereid worden tijdens het transport, en kan bijvoorbeeld vlak voor het afkippen een correcte dosis cement en water - volgens de gewenste toepassing zoals de bereiding van zandcement of mager beton- toegevoegd worden.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding is een opslag- en/of verwerkingseenheid aanwezig om data te verwerken en/of op te slaan. Ook kan een draadloze transmitter aanwezig zijn om draadloos verbonden te zijn met een data opslag en/of verwerkingseenheid die zich op afstand bevindt. Zo kan bijvoorbeeld het gewicht van de vrachtwagen geregistreerd worden, alsook de positie van de vrachtwagen in functie van de tijd. Eventueel is er een sensor aanwezig die toelaat om de vochtigheid te meten van de grond. Deze vochtigheid kan een parameter zijn om de benodigde hoeveelheid toeslagstof te bepalen. De toegevoegde hoeveelheid toeslagstof en de vochtigheid van de grond kunnen ook opgenomen worden in de database. Meetgegevens van andere sensoren kunnen ook opgenomen worden in een database. Aldus vormt zulk een database een manier om de traceerbaarheid van grond en toeslagstoffen te vergroten. Ze laat kwaliteitscontrole toe en ze laat bovendien ook toe om misbruiken te voorkomen. Het is immers mogelijk om te traceren waar bepaalde fracties gestort werden. Aldus vormt ze een globaal systeem voor borging van de kwaliteit en gebruik.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan elke rit kan een unieke referentie krijgen waar alle mogelijke gegevens aan kunnen gekoppeld worden. Indien een locatiebepalingssysteem, zoals bijvoorbeeld een GPS-systeem, aanwezig is kan ondermeer de plaats van ontgraving geregistreerd worden, alsook de plaats van elk bijladen en lossen (plek van hergebruik) van het geschikt gemaakte materiaal.

De aanwezigheid van een opslagmedium maakt logging mogelijk waardoor alle nuttige data per rit kan opgeslagen worden. De informatie kan eventueel ook draadloos doorgestuurd worden. De doorgestuurde informatie kan eventueel door een toezichthouder of zelfs een computer permanent opgevolgd worden. Dit kan per rit, per deel van het werk, per dag, per week, enzovoort.

Het mengsysteem 100, samen met de nodige registratiesystemen kunnen ook ontworpen worden om op een laadbak van een klassieke machine voor het bewerken van grond gemonteerd te worden. Een dergelijk machine kan bijvoorbeeld een graafkraan of een lader zijn. De klassieke machine wordt hierbij uitgebreid door een mengsysteem 100 op de laadbak 110 te monteren. Het volume van de laadbak ligt in dit geval typisch tussen 1 en 3 m3.

In een derde aspect betreft de onderhavige uitvinding een methode 700 voor het bewerken van grond. Het kan bijvoorbeeld over grond gaan afkomstig van afgravingen of uitgravingen, van wegeniswerken of rioleringswerken, en ook van saneringswerken.

Een eerste stap 710 betreft het laden van de grond in een laadbak 110.

Een tweede stap 720 betreft het afdichten van de laadbak 110. Om een afgesloten laadruimte te creëren, waarbij tijdens het transport, het bewerken en/of mengen van de grond met de toeslagstof geen stofvorming naar buiten ontstaat. Hiertoe wordt de laadbak in de tweede stap 720 afgedekt met minstens één afsluiting, bijvoorbeeld een eerste afsluiting 140 en mogelijks aansluitend een tweede afsluiting 520. De eerste afsluiting 140 sluit aan met de eerste zijde van de menginrichting 120. De tweede afsluiting 520 sluit aan met de tweede zijde van de menginrichting 120. Als een alternatief kan er ook één vaste afsluiting zijn, als dit zo geconcipieerd is. De aansluiting van de afsluitingen 140, 520 met de menginrichting 120 gebeurd door middel van een eerste en een tweede aansluitingsmechanisme 210, 240.

Een derde stap 730 betreft het mengen van de grond en toeslagstof door het heen en weer bewegen van de menginrichting 120 doorheen de grond. Tijdens het heen en weer bewegen van de menginrichting 120 doorheen de grond vormt de minstens één afsluiting steeds een afscheiding van de laadbak waardoor stofvorming in de omgeving kan vermeden worden, en waardoor een afgesloten laadruimte gemaakt wordt.

Tijdens de derde stap 730 wordt toeslagstof toegevoegd aan de grond in de mengkamer 310 waar de grond en de toeslagstof met elkaar vermengd worden. Doordat de laadbak 110 volledig afgesloten is door de afsluiting en het mengsysteem 100 zal tijdens dit mengen dus geen stofvorming ontstaan buiten de laadbak. Bovendien zorgt het afsluiten er ook voor dat. het mengen op een weersonafhankelijke manier kan gebeuren. De laadbak 110 kan gemonteerd zijn op een vrachtwagen of een bewegend, al dan niet aangedreven chassis, dat zich kan verplaatsen tijdens het mengen.

Een vierde stap 740 betreft het lossen van de grond gemengd met toeslagstof.

In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding kan optioneel aan elke of aan sommige van de voorgaande stappen 710, 720, 730, 740 een bijkomende vijfde stap 750 toegevoegd worden. Deze stap 750 betreft de positiebepaling en/of het wegen van de inhoud van de laadbak 110 en/of een reservoir 130 en/of het meten van andere relevante parameters met andere sensoren (bv. vochtigheid, grondweerstand, verdichtbaarheid). Door de positiebepaling is het mogelijk om de oorsprong en de bestemming van de grond te kennen. Door ook de doseringsinformatie van de toeslagstof op te slaan is het ook mogelijk om de behandeling die grond heeft ondergaan en de concentraties aan toeslagstoffen die werkelijk gerealiseerd werden, te documenteren, te controleren en te traceren. Door de grond te wegen kan de totale hoeveelheid benodigde toeslagstof geraamd worden. Door de traceerbaarheid van de oorsprong, de bestemming en de samenstelling (behandeling) van de grond is kwaliteitscontrole mogelijk. De traceerbaarheid laat ook toe om maatregelen te nemen om sluikstorten te voorkomen. Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding maken het mogelijk om het gebruik en verbruik van toeslagstoffen te traceren. Continu meten met de sensoren laat ook toe om het mengproces gedurende het mengen aan te passen en het verbruik van toeslagstoffen te optimaliseren.

Zoals hierboven aangegeven kan er eveneens een zeefstap en een breekstap aanwezig zijn. Dit kan in één specifiek voorbeeld voor het mengen gebeuren.

De verschillende aspecten kunnen eenvoudig met elkaar worden gecombineerd, en de combinaties corresponderen aldus eveneens met uitvoeringsvormen volgens de huidige uitvinding.

Optioneel, kunnen voor het lossen van de grond ook nog één of meerdere additionele stappen voorzien worden. Een eerste mogelijke stap die kan voorzien worden is het beluchten van de gronden, al dan niet na voorafgaandelijke behandeling met een toeslagstof. Door het gemengde materiaal te beluchten, bijvoorbeeld door de grond op te werpen en een doorgang van droge lucht te voorzien, kan het drogen van de grond gestimuleerd worden. De drooglucht kan op zijn beurt gedroogd worden door bijvoorbeeld gebruik te maken van de restwarmte van de motor van het voertuig. Daarnaast is de reactie tussen cohesieve gronden en ongebluste kalk exotherm waardoor de grond opwarmt. In combinatie met het beluchten kan dit een eventueel droogproces versnellen.

Optioneel kan na een eerste behandeling van de grond ook een tweede behandeling gebeuren zoals het opmengen met cement. Dit zorgt er voor, behalve om verbetering van de verdichtbaarheid te bekomen, ook om relevante drukweerstanden te bekomen. Door dit in een afzonderlijke stap te doen, kan de opmenging met cement bijvoorbeeld in beter controleerbare omstandigheden gebeuren waardoor de verschillende processen beter kunnen verlopen.

Claims (22)

1. Conclusies

   1. - Een mengsysteem (100) voor het mengen van grond met een toeslagstof, het mengsysteem (100) omvattend: - een menginrichting (120) omvattend: een mengkamer (310), - minstens één afsluiting voor het afsluiten van de menginrichting (120), waarbij het mengsysteem (100) monteerbaar is op een laadbak (110), zodat de gemonteerde menginrichting (120) beweegbaar is doorheen het volume van de laadbak (110) terwijl de minstens één afsluiting de laadbak afgesloten houdt.
2. 2. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig conclusie 1, de menginrichting (120) verder omvattend een reservoir (130) voor minstens één toeslagstof en een doseringsinrichting (220), waarbij het mengsysteem monteerbaar is op een laadbak (110), zodat de toeslagstof gedoseerd kan toegevoegd worden in de mengkamer (310) via de doseringsinrichting (220) terwijl de minstens één afsluiting de laadbak afgesloten houdt.
3. 3. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig conclusie 2, waarbij de minstens één afsluiting een eerste afsluiting (140) omvat die aan een eerste zijde aansluit met de menginrichting (120) via een eerste aansluitingsmechanisme (210), en een tweede afsluiting· (520) omvat die aan een tweede zijde aansluit met de menginrichting (120) via een tweede aansluitingsmechanisme (240), zodat tijdens de beweging van de menginrichting (120) de laadbak afgesloten blijft.
4. 4. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van conclusies 1 tot 3, waarin het mengsysteem mobiel is en waarbij het mengsysteem verder is aangepast om grond en toeslagstof(fen) te mengen tijdens transport.
5. 5. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin de mengkamer (310) één of meerdere mengwielen (510), freeswielen en/of assen en/of kleppels bevat.
6. 6. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin de menginrichting (120) assen (230) bevat met bijvoorbeeld nokken erop, voor onder meer een zeefbewerking tijdens het transport.
7. 7. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin de menginrichting (120) een aandrijftandwiel (320) en/of een hydraulische aandrijving en/of aandrijfkettingen bevat.
8. 8. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin het mengsysteem een sensor bevat die de weerstand van de grond kan meten.
9. 9. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin het mengsysteem (100) een sensor bevat voor het meten van de vochtigheid van de grond.
10. 10. - Een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies, waarin het mengsysteem (100) een sensor of een proefmethode bevat voor het meten van de verdichtbaarheid van de grond.
11. 11. - Een transportmiddel voor het transporteren en mengen van grond, het transportmiddel bevattend een mengsysteem (100) overeenkomstig één van de voorgaande conclusies gemonteerd op of in een laadbak (110).
12. 12. - Een transportmiddel overeenkomstig conclusie 11, waarbij het transportmiddel ook een weegsysteem bevat voor het wegen van de inhoud van de laadbak (110) en het reservoir 130.
13. 13. - Een transportmiddel overeenkomstig één van de conclusies 11 of 12, waarin het transportmiddel ook een positiesensor omvat.
14. 14. - Een transportmiddel overeenkomstig één van de conclusies 11 tot 13, waarin het transportmiddel uitgerust is met een beluchtingssysteem, waarin het beluchtingssysteem de inhoud van de laadbak kan beluchten en optioneel de beluchtingslucht kan verwarmen met restwarmte van een motor, bijvoorbeeld van het transportmiddel.
15. 15. - Een transportmiddel overeenkomstig één van de conclusies 11 tot 14, waarin het transportmiddel een opslagmedium en een processor omvat waarbij de processor meetgegevens van de verschillende sensoren in het opslagmedium kan wegschrijven en/of waarbij het transportmiddel een transmissie eenheid omvat voor het doorsturen van meetgegevens van de verschillende sensoren naar een extern opslag- of verwerkingsmedium.
16. 16. - Een methode (700) voor het bewerken van grond, de methode omvattend, - het laden (710) van de grond in een laadbak (110), - het afdichten (720) van de laadbak (110) met minstens één afsluiting - het mengen (730) van de grond door het heen en weer bewegen van de menginrichting (120) doorheen de grond, terwijl de laadbak afgesloten blijft door de minstens één afsluiting - het lossen (740) van de grond.
17. 17. - Een methode (700) overeenkomstig conclusie 16, waarbij ten minste één toeslagstof bewaard wordt in een reservoir (130) van de menginrichting (120) alvorens ze gedoseerd toegevoegd wordt aan de grond door middel van een doseringsinrichting (220) waarna de grond en de toeslagstof gemengd worden in de mengkamer (310) van de menginrichting (120)
18. 18. - Een methode (700) overeenkomstig conclusie 16 of 17, waarbij tijdens het mengen de laadbak wordt getransporteerd.
19. 19. - Een methode (700) overeenkomstig één van conclusies 16 tot 18, waarbij de methode bovendien de stap (750) omvat van het bepalen van de positie van de laadbak (110) en/of het wegen van de laadbak en/of het uitvoeren van bijkomende sensor metingen en proeven.
20. 20. - Een methode (700) overeenkomstig één van conclusies 16 tot 19, waarbij de methode bovendien het beluchten van de grond omvat.
21. 21. - Een methode (700) overeenkomstig één van conclusies 16 tot 20, waarbij de methode bovendien het verder opmengen met een verdere toeslagstof omvat.
22. 22. - Een methode (700) overeenkomstig één van conclusies 16 tot 21, waarbij de methode bovendien het uitzeven van het geladen product omvat.