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Die
Erfindung betrifft eine Belagskonstruktion für Verkehrsflächen und
Bauwerksoberflächen, mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Solche Belagskonstruktionen
sind im Stand der Technik bekannt. Bei ihnen ist im Bereich der
Gitterlücken
des Unterbaues Wirrfasermaterial, also ein voluminöses Fasermaterial
vorhanden, das eine flächendeckende
Verbindung zwischen dem Untergrund und Oberbau bzw. dessen Fasersträngen und Deckschichten
herstellen soll. In der Praxis kommt das Wirrfaservlies beim Einbringen
des Gitterwerks mehr oder weniger weitgehend mit zähflüssigem Bitumen
in Berührung
und neigt beim Anwalzen wie auch bei zwischenzeitlichem Befahren
durch Baustellenfahrzeuge zum Anhaften an den Walzen bzw. Fahrzeugrädern. Die
Folge ist ein unerwünschtes Anheben
und Verschieben, sogar ein Herausreissen des Wirrfasermaterials
sowie unter Umständen
auch des mit diesem verbundenen Gitterwerks.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher zunächst
die Schaffung einer Belagskonstruktion, die unter Wahrung der Vorteile
von hochfesten Faserstrukturen im Belagsunterbau eine Überwindung
der vorgenannten Nachteile ermöglicht.
Die erfindungsgemässe
Lösung
dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Gattungsmerkmalen
dadurch bestimmt, dass im Bereich des Gitterwerks eine Mehrzahl
von das Gitterwerk durchgreifenden, wenigstens teilweise aus zäh-elastischer
Verbindungsmasse bestehenden Verankerungs elementen vorgesehen ist, die
mit mindestens einem Teil der Faserstränge sowie mit mindestens einem
Teil des Unterbaues und/oder des Oberbaues in kraftschlüssiger Verbindung
stehen.
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Zu
dieser Lösung
gehören
auch bestimmte Konstruktionen von Gitterwerken und vorgefertigten Bauelementen
für eine
Belagskonstruktion, die Gegenstand von Unteransprüchen sind.
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Die
Lösung
beruht auf der Erkenntnis, dass für eine zuverlässige Lagesicherung
des Gitterwerks bezüglich
Unter- und Oberbau sowie für
eine dauerhafte Tragfähigkeit
zwischen der Gesamtkonstruktion eine verzahnungsartige Verbindung
des Gitterwerks mit den übrigen
Belagsteilen sowie eine ebensolche Verbindung zwischen Unter- und
Oberbau wesentlich ist, wie diese durch anspruchsgemässe Verankeungslemente
erreicht wird..
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Anspruchsgegenstand
ist des weiteren erfindungsgemäss
ein vorgefertigtes Bauelement, bei dem an wenigstens einer Oberfläche des
Gitterwerks bzw. der mit zäh-elastischer
Verbindungsmasse getränkten
und/oder umhüllten
Faserstränge
eine entfernbare, gegenüber
der Verbindungsmasse nichthaftende und/oder nichtklebende und/oder
abweisende Bedeckung, insbesondere eine entsprechenden Schicht,
vorgesehen ist. Diese Weiterbildung der Erfindung hat erhebliche
Bedeutung, indem sie ein Handelsprodukt in Form eines kompakten
Rollenkörpers
ermöglicht.
Auch wird die Anbringung vor Ort durch einfaches Ausrollen erleichtert.
Besonders fortschrittlich ist in diesem Zusammenhang eine Ausbildung
der Bedeckung als abbrennbare Folie. Das ergibt eine weitere Rationalisierung
der Belagsarbeiten.
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Nachstehend
wird die Erfindung näher
anhand eines in den Zeichungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
Darin zeigt:
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1 einen
perspektivischen Teilschnitt eines erfindungsgemässen Strassenbelags in situ,
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2 einen
Vertikalschnitt eines erfindungsgemässen Strassenbelags gemäss der in 1 gekennzeichneten
Schnittansicht II-II, jedoch mit im Schnittbereich bereits vorhandenem
Oberbau,
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3 einen
Vertikalschnitt eines Strassenbelags ähnlich 2, jedoch
gemäss
der in 1 gekennzeichneten Schnittansicht III-III, wiederum
mit im Schnittbereich bereits vorhandenem Oberbau, und
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4 ein
vorgefertigtes Belags-Bauelement gemäss der Erfindung in Form eines
Rollenkörpers
in Seitenansicht, und zwar in einem schematisch angedeuteten Einbauvorgang.
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Die
in 1 gezeigte Belagskonstruktion umfasst einen auf
dem Untergrund UG des Belages B angeordneten Unterbau UB sowie einen
den letzteren überdeckenden
und wenigstens teilweise aus Beton, insbesondere Asphaltbeton, bestehenden Oberbau
OB. Der Unterbau umfasst ein sich längs des Belages erstreckendes
Gitterwerk GW mit einer Mehrzahl von unter Maschenbildung über Kreuz
angeordneten Scharen S1, S2 aus hochfesten Fasersträngen FS.
Die Faserstränge
FS sind für
sich mit einer zäh-elastischen
und thermoplastischen, insbesondere bituminösen Verbindungsmasse getränkt und/oder
umhüllt
und dadurch miteinander an ihren Kreuzungsstellen K stoffschlüssig verbunden.
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Ein
besonders hoch belastbarer Form- und Stoffschluss zwischen Oberbau
bzw. Belag, Unterbau und Untergrund ergibt sich mittels Verankerungselementen
VE, die mit dem Gitterwerk verbunden sind und/oder das Gitterwerk
durchreifen. Sie bestehen wenigstens teilweise aus zäh-elastischer
Verbindungsmasse und stehen mit mindestens einem Teil des Unterbaues
bzw. Belages und/oder des Oberbaues in kraft- oder stoffschlüssiger Verbindung. In 1 ist
der Übersichtlichkeit
halber nur ein Verankerungselement VE angedeutet, das beispielsweise
mit einem Faserstrang FS verbunden ist und sich in den Untergrund
erstreckt. Die Verbindung mit dem Faserstrand und demgemäss mit dem
Gitterwerk GW wird ergibt sich ohne besonderen Aufwand durch den Gehalt
der Verankerungselemente an Verbindungsmasse und die ebenfalls aus
dieser Verbindungsmasse bestehende Umhüllung bzw. Tränkung der Faserstränge. In
den Figuren ist die Längen-
und die Dickendimension der Verankerungselemente unmassstäblich dargestellt.
In der Praxis ergeben bereits wesentlich geringere Dimensionen überaus wirksame
Form- und Stoffschlussverbindungen. Die Füllung des Volumens der Verankerungselemente ergibt
sich im allgemeinen ebenfalls ohne besonderen Aufwand aus der noch
fliessfähigen
Verbindungs- bzw. Tränkungsmasse
der Faserstränge. Falls
jedoch für
gewisse Anwendungen besonders grossvolumige Verankerungselemente
erwünscht sind,
so können
bei der Belagsherstellung geeignete Injektionseinrichtungen mit
Druckstempeln für
das Einsenken Füllen
der Verankerungsvolumina mit Verbindungsmasse eingesetzt werden.
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Zusätzlich zu
den wenigstens teilweise aus Verbindungsmasse bestehenden Verbindungselementen
oder wenigstens teilweise anstelle derselben oder auch in Kombination
mit denselben können gegebenenfalls
mit Vorteil wenigstens teilweise aus Festkörpermaterial bestehende Verbindungselemente
oder Kernstücke
derselben vorgesehen werden.
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Bei
einer bevorzugten Belagskonstruktion umfasst das Gitterwerk GW mindestens
zwei über Kreuz
angeordnete Scharen von hochfesten Fasersträngen mit wenigstens teilweise
unterschiedlichen Reissdehnungen und oder Zug-Emodulen. Dabei wird
eine Schar aus Fasersträngen
mit relativ höherem
Wert der Reissdehnung bzw. des Zug-Emoduls quer zu einer Haupt-Fortschrittsrichtung
der auf den Belag wirkenden Last angeordnet. Der Zug-Emodul der
zugsteiferen Faserstränge
liegt z.B. im Bereich zwischen 120 kN/mm2 und
280 kN/mm2, derjenige der zugweicheren Faserstränge im Bereich
zwischen 45 kN/mm2 und 90 kN/mm2.
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Der
Minimaldurchmesser der freien Maschen-Innenräume MI des Gitterwerks sollte
mindestens etwa 6 mm, der Maximaldurchmesser der freien Mascheninnenräume des
Gitterwerks höchstens etwa
45 mm und der Maximaldurchmesser der Faserstränge etwa 6 mm betragen. Diese
Angaben dienen auch einem zuverlässigen
Durchgriff des noch verformbaren bzw. noch nicht ausgehärteten Oberbaues über die
offenen Mascheninnenflächen
des Gitterwerks zum Untergrund und damit einer endlich sicheren
Befestigung des Oberbaues gegen Trenn- und Scher- sowie Biegebeanspruchungen.
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Dabei
ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein besonderer
technischer Fortschritt, wenn eine bis zur Schmelzflüssigkeit
thermoplastische, insbesondere bituminöse, die Faserzwischenräume innerhalb
der Faserstränge
wenigstens teilweise füllende
Verbindungsmasse eingesetzt wird.
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Die 2 und 3 zeigen
in dem Gitterwerk GW zwei über
Kreuz angeordnete Scharen S1, S2 von hochfesten Fasersträngen FS
mit flach-rechteckigem Querschnitt, deren Flachseiten im wesentlichen
parallel zum Untergrund angeordnet sind. Die im Schnitt gezeigten
Kreuzungsstellen K1 und K2 lassen erkennen, dass es sich bei diesem
Gitterwerk um eine Gewebestruktur handelt. An den Kreuzungsstellen
sind die Faserstränge
durch eine geeignete, gegebenenfalls auch eine aushärtende Verbindungsmasse
VM stoff- bzw. Formschlüssig aneinander
gesichert, so dass sich ein in beiden Richtungen zugkraftübertragender
Unterbau UB im Verbund mit Untergrund und Oberbau ergibt.
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In
beiden Figuren sind Beispielsausführungen mit Verankerungselementen
VE dargestellt,
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4 zeigt
ein erfindungsgemässes,
als Wickel- oder Rollenkörper
RK ausgebildetes Belags-Bauelement mit aneinander nicht haftenden
Lagen aus Gitter-Flachmaterial. Dazu ist an wenigstens einer Oberfläche des
Gitterwerks bzw. der mit zäh-elastischer
und thermoplastischer Verbindungsmasse getränkten und/oder umhüllten Faserstränge eine
entfernbare, gegenüber
der Verbindungsmasse nichthaftende bzw. nichtklebende bzw. abweisende Bedeckung
BD vorgesehen, insbesondere in Form. einer entsprechenden Beschichtung.
Erfindungsgemäss
bevorzugt wird diese Beschichtung in Form einer thermisch entfernbaren,
insbesondere abbrennbaren Folie ausgebildet ist. in 4 ist
diesbezüglich schematisch
eine Flammvorrichtung mit einem Brenner BR angedeutet. Diese Vorrichtung
dient auch zur Erwärmung
und Plastifizierung der Verbindungsmasse. Wie durch Bewegungs- bzw.
Arbeitsfortschrittspfeile veranschaulicht, ermöglicht diese Ausführung eine
rationelle Verfahrensweise mit kontinuierlichem Arbeitsfortschritt.
Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung bezüglich des Bauelementes besteht
in diesem Zusammenhang darin, dass an einer Oberfläche des
Gitterwerks eine entfernbare Bedeckung BD der vorgenannten Art und
an der anderen Oberfläche
eine gegenüber
der Verbindungsmasse VM nichthaftende, nichtklebende oder abweisende
Granulatbeschichtung GS vorgesehen ist.
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Der
Herstellungsvorgang gestaltet sich z.B. wie folgt:
Auf einem
Untergrund wird kontinuierlich oder abschnittsweise fortschreitend
mindestens ein Gitterwerk GW ausgebreitet, vorzugsweise durch Abrollen von
einer Vorratsrolle. Das Gitterwerk umfasst auch in diesem Beispiel
eine Mehrzahl von über
Kreuz angeordneten Scharen (S1, S2) aus miteinander stoffschlüssig verbundenen,
nämlich
mit einer zäh-elastischen,
thermoplastischen Verbindungsmasse getränkten und/oder umhüllten und
durch diese Tränkung
bzw. Umhüllung
miteinander an ihren Kreuzungsstellen K verbundenen Fasersträngen (FS). während des
Ausbreitens bzw. Abrollens wird die Verbindungsmasse an den Kreuzungsstellen
durch Erwärmen
plastifiziert. Sodann wird, gegebenenfalls unter seitlicher Ausrichtung
des Gitterwerks gemäss dem
Verlauf der Verkehrs- bzw.
Bauwerksoberfläche oder
gemäss
dem Randverlauf dieser Fläche,
eine flächenhafte
Anlage des Gitterwerks am Untergrund sowie mindestens im Bereich
der plastifizierten Verbindungsmasse eine stoffschlüssige Verbindung
des Gitterwerks mit dem Untergrund hergestellt.
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Im
Anschluss an das Ausbreiten können
mittels in 4 angedeuteten Injektionsvorrichtungen IN,
die auch Druckstempel für
das Eindrücken
von Ausnehmungen für
Verankerungselemente VE in den Untergrund aufweisen, im Gleichlauf
mit dem Arbeitsfortschritt flächenhaft
verteil angeordnete Form- und Stoffschlussverankerungen hergestellt
werden.