DE2021457A1

DE2021457A1 - Method and device for compacting the paving material in road construction

Info

Publication number: DE2021457A1
Application number: DE19702021457
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Rer Nat Koenig; Alois Dipl-Ing Dr Paar
Original assignee: PAAR ALOIS DR; Losenhausen Maschinenbau AG
Current assignee: PAAR ALOIS DR; Losenhausen Maschinenbau AG
Priority date: 1970-05-02
Filing date: 1970-05-02
Publication date: 1971-11-25
Also published as: US3752592A; SE392740B; FR2088291A3; DE2021457C3; GB1343953A; FR2088291B3; DE2021457B2

Description

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PatentanmeldungPatent application

Verfahren und Vorrichtung zur VerdichtungMethod and device for compaction

des Einbaumaterials beim Straßenbauof the paving material in road construction

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verdichtung des Einbaumaterials beim Straßenbau, das mittels eines Straßenfertigers auf ein vorverdichtetes Planum aufgetragen ist,The invention relates to a method for compacting the Paving material in road construction, which is done by means of a road paver is applied to a pre-compacted subgrade,

Straßenfertiger übernehmen bekanntermaßen das einzubauende Material von einem LKW-Hinterkipper in einen Materialbehälter und ziehen es von dort mit einem Materialfördersystem über Transportbänder und Dosiereinrichtungen zu einer Verteilerschnecke ab, die das Material in Einbaustärken bis zu 30 cm und mehr auf ein vorverdichtetes Planum ablegt. Dort wird es von einer beheizten Glättbohle abgezogen und mittels eines Tamp.ers und einer Vibrationsverdichtungseinrichtung, die in einem einstell- oder steuerbaren Nivelliergerät angeordnet sind, von der Oberfläche her verdichtet.As is well known, road pavers do the work to be installed Material from a rear tipper truck into a material container and pull it from there with a material conveyor system via conveyor belts and metering devices a distribution auger, which transfers the material in paving thicknesses of up to 30 cm and more to a pre-compacted Discard subgrade. There it is pulled off a heated screed and using a tamper and a vibration compaction device, which are arranged in an adjustable or controllable leveling device, of the Compressed surface.

Der technologische Zweck dieser Verdichtungsbearbeitung ist neben einem gewissen Deckenschluß die Erzielung einer möglichst dichten lagerung des Einbaumaterials, so daß die Zahl der nachfolgenden Walzenübergänge vermindert werden kann. Da moderne Straßenfertiger bei mehr alsThe technological purpose of this compaction processing is next to a certain ceiling closure the achievement of a as tight as possible storage of the installation material, so that the number of subsequent roll passes can be reduced. Since modern pavers cost more than

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5 η Arbeitsbreite Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu 50 m/min, erreichen, kommt der Einsparung von Walzentibergängen durch ausreichende Vorverdichtung eine besondere Bedeutung zu.5 η working width working speeds up to 50 m / min, comes the saving of roller passes due to sufficient pre-compression is of particular importance.

Das beschriebene vorbekannte Verfahren der Verdichtung des einzubauenden Materials weist eine Reihe von Unzulänglichkeiten und Nachteilen auf:The previously described method of compacting the material to be installed has a number of Deficiencies and disadvantages:

Bas Einbaumaterial ist hinsichtlich seiner verdiehtungstechnischen Eigenschaften von Pail zu Fall sehr ver-Bas installation material is technical in terms of its digestion Properties of Pail are very different

" schieden: splitterreiche Asphaltbetone können noch rollig sein, bituminöse Fahrbahndecken sind aus stark bindigem Material, Asphaltdecken aus plastisch-viskosem Material und Magerbetone sind steif-plastisch und vergleichsweise kohäsionsloe. Dies bedingt, daß nicht in allen Fällen die dynamische Bearbeitung von der Oberfläche her ausreichend wirksam wird. Eine Schlagbohle (Tamper) knetet vielfach nur das Material und ist verdichtungstechnisch nur dadurch wirksam, daß sie das Material unter nachfolgende Verdichtungseinrichtungen unterstopft. Selbst eine feststellbare eigene Verdichtungsleistung erfaßt nur die oberflächennahen Schichten und "divorced: asphalt concretes rich in splinters can still Be rolling, bituminous road surfaces are made of strongly cohesive material, asphalt surfaces are made of plastic-viscous Material and lean concrete are stiff, plastic and comparatively cohesive. This means that in In all cases the dynamic processing is sufficiently effective from the surface. A punching board (Tamper) often only kneads the material and is compaction-related only effective in that it stuffs the material under the subsequent compacting devices. Even a determinable own compaction performance only includes the layers close to the surface and

A läßt die Unterseite der Einbaumaterialschicht in der schwammigen Schüttlagerung· Im oberen Bereich der Arbeitsgeschwindigkeit des Straßenfertigers kommen die Schläge nicht mehr genügend dicht und gleichmäßig auf die Oberfläche der Schüttung, so daß sich Unebenheiten ergeben·A leaves the underside of the paving material layer in the spongy bulk storage · In the upper range of the paver finisher's working speed, the No longer hits the surface of the bed sufficiently tightly and evenly, so that there are bumps result·

Es ist bekannt, zur Überwindung dieser Schwierigkeiten die Schlagfrequenz des Tampers wesentlich heraufzusetzen. Das bedingt aber aus technischen Gründen «inenIt is known to overcome these difficulties to significantly increase the impact frequency of the tamper. For technical reasons, however, this is necessary

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elektrodynamischen Antrieb. Dieser ist einerseits •ehr aufwendig hinsichtlich der Antriebsmittel und der Erzeugung des Betriebsstromes, andererseits werden gerade hohe Frequenzen in kohäsiven Materialien besondere stark absorbiert, so daß auch hier die Unterseite der einzubauenden Schicht eine merklich geringere Einwirkung vonseiten des Verdichtungsgerätes erfährt als die Oberseite. Der Erfindung liegt die ' Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verdichtung des Einbaumaterials beim Straßenbau mittels eines Straßenfertigere zu schaffen, welche» vergleichsweise geringen technischen Aufwand erfordert, eine verbesserte Verdichtung der Unterseite der Einbaumaterialschicht ergibt und den Kontakt der Unterseite der Einbaumaterialschicht mit der Oberfläche des Plenums verbessert und so eine bessere Haftung herbeiführt·electrodynamic drive. This one is on the one hand • Rather complex with regard to the drive means and the generation of the operating current, on the other hand, high frequencies are just occurring in cohesive materials particularly strongly absorbed, so that here too the underside of the layer to be installed has a noticeably lower impact on the part of the compaction device experiences as the top. The invention is based on the 'object of providing a method for compressing the To create paving material in road construction by means of a road paver, which »requires comparatively little technical effort, an improved one Compaction of the underside of the paving material layer results and the contact of the underside of the paving material layer with the surface of the plenum and improves this leads to better adhesion

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Flanum in Vorschubrichtung unmittelbar vor dem Straßenfertiger zu Schwingungen erregt wird, so daß durch Oberflächenwellen des Plenums Schwingungen von dessen Oberfläche her in die Grenzschicht zwischen Planüa und Einbaumaterial eingeleitet werden.According to the invention this object is achieved in that the flanum is excited to vibrate in the feed direction immediately in front of the paver, so that by surface waves of the plenum vibrations of the surface of which is introduced into the boundary layer between the planüa and the paving material.

Die Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, daß Oberflächenwellen einen wesentlich günstigeren Leitungsmechanismus für dynamische Zustände darstellen als die Ausbreitung von Stoßrorgängen in die Tiefe des Materials. Es wird das Planum vielmehr unmittelbar vor dem Straßenfertiger und durch Oberflächenwellen auch unter dem Einbaumaterial in Schwingungen versetzt, so daß das Einbaumaterial gewissermaßen von unten her gerüttelt wird· Es werden dadurch nicht nur die tieferen Schichten der Einbau-The invention uses the knowledge that surface waves are a much more favorable conduction mechanism for dynamic conditions represent as the propagation of shock troughs into the depth of the material. It will rather, the subgrade directly in front of the paver and surface waves also under the paving material set in vibrations, so that the installation material is, so to speak, shaken from below thereby not only the deeper layers of the installation

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materiallage erfaßt, sondern es wird auch der Kontakt des Einbaumaterials mit der Oberfläche des Planums verbeaeert· material situation is recorded, but also the contact of the paving material with the surface of the subgrade

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Ausübung des geschilderten Verfahrens. Eine solche ist in allgemeinster Form gekennzeichnet durch einen unmittelbar vor der Schüttung an dem Straßenfertiger angebrachten, auf dem Planum aufsitzenden Rüttelverdichter. The invention also relates to an apparatus to carry out the described procedure. Such is indicated in the most general form by a Vibrating compactor mounted on the subgrade directly in front of the fill on the paver finisher.

Der Etittelverdichter kann eine oder mehrere unwuchterregte Vibrationsbandagen oder eine oder mehrere unwuchterregte Rtittelplatten aufweisen. Vorteilhafterweise ist der Arbeiteteil des Rüttelverdichters über Federn durch eine Auflast belastet, so daß der Arbeiteteil im Auflastbetrieb arbeitet. Dabei kann seine Wuchtkraft größer als sein Gewicht sein· Die Auflast kann durch eine sich am Fahrzeugrahmen des Straßenfertigers abstützende hydraulische Belastungsvorrichtung erzeugt werden. Die Richtung der Rüttelkraft zur Vertikalen kann einstellbar sein.The medium compressor can have one or more imbalance excited Have vibration bandages or one or more unbalanced vibrating plates. Advantageously, the Working part of the vibrating compressor loaded by a load via springs, so that the working part is in load operation is working. Its momentum can be greater than its weight Hydraulic vehicle frame supporting the road paver Loading device are generated. The direction of the shaking force to the vertical can be adjustable.

Vorteilhafterweise ist die Hauptwirkungerichtung der Rüttelkraft des- Arbeitsteils oder der Arbeitseteile horizontal in Fahrtrichtung dee Fertigere. Sie kann dann gegenüber dieser Wirkungsrichtung einstellbar steiler gestellt werden.Advantageously, the main direction of action of the shaking force of the working part or working parts is horizontal in the direction of travel the paver. It can then be adjusted to be steeper than this direction of action be asked.

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese in ähnlicher Weise in Einzelvorriehtung unterteilt und dadurch wahlweise seitenverlängerbar ausgeführt sein wie entsprechende Teile des Straßenferti*- gere, z.B. die Verteuereehnecke und die Abziehbohl*.In a further development of the device according to the invention these can be divided into individual devices in a similar manner and as a result, it can optionally be made laterally extendable like corresponding parts of the road finish. more, e.g. the Verteuereehnecke and the screed *.

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Bei Verwendung mehrerer üinzelvorrichtungen sind vorzugsweise Mittel zur Erzeugung eines Phasengleichlaufs zwischen den gleichzeitig arbeitenden Einzelvorrichtungen vorgesehen.If several individual devices are used, means for generating phase synchronization are preferably used provided between the individual devices operating at the same time.

Zwischen den Einzelvorrichtungen können Zwischenräume vorgesehen sein, etwa bis zur Breite einer Einzelvorrichtung oder des Abstandes der Einzelvorrichtungen zur Vorderkante der Schüttung.Gaps can be created between the individual devices be provided, approximately up to the width of an individual device or the distance between the individual devices to the front edge of the bed.

Mittels einer hydraulischen Vorrichtung, die zugleich als Belastungsvorrichtung dient, kann der Rütt.elverdichter anhebbar sein. -By means of a hydraulic device, which at the same time serves as a loading device, the vibrating compressor can be lifted. -

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert:An embodiment of the invention is as follows with reference to the accompanying drawing explained:

In der Zeichnung ist mit Io ein Planum bezeichnet, welches vorverdichtet ist. Durch einen Straßenfertiger 12 bekannter Bauart wird auf dieses Planum eine Lage von EinbaumaterialTfufgeschüttet, nivelliert, geglättet und von der Oberfläche her verdichtet. Aa dem Straßenfertiger 12 ist in Fahrtrichtung unmittelbar vor der Schüttung 14",ein Rütt el verdichter mit einer Rüttelplatte 16 angebracht. Die Rüttelplatte 16 trägt einen Unwuchtrüttler 18. Sie wird an einem Lenker 2o geführt und mittels einer sich an dem Fahrzeugrahmen des StraSenfertigers abstützenden hydraulischen Belastungsvorrichtung 22 an den Boden angedrückt.In the drawing, Io denotes a planum, which is pre-compressed. By means of a road paver 12 of known design, a layer of paving material is poured, leveled, smoothed and on this subgrade compacted from the surface. Aa the paver 12 is in the direction of travel directly in front of the pour 14 ″, a vibrating compressor with a vibrating plate 16 is attached. The vibrating plate 16 carries an unbalanced vibrator 18. It is guided on a handlebar 2o and by means of one on the vehicle frame of the road paver supporting hydraulic loading device 22 pressed against the ground.

Auf diese Weise wird das Planum Io in Schwingungen versetzt, wobei sich wie bei 24 angedeutet. Oberflächen-In this way, the planum Io is caused to vibrate, as indicated at 24. Surfaces-

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wellen über die Oberfläche des Planums 10 bis unter die Schüttung H fortpflanzen. Ea werden also in die Schüttung 14 Ton der Oberfläche des Planums 10 her, also von unten her, Schwingungen eingeleitet. Diese Schwingungen bringen eine Verdichtung der tieferen Schichten der Einbaulage H und eine bessere Haftung der Lage auf der Oberfläche des Planums. Propagate waves over the surface of the subgrade 10 to below the bed H. So Ea will be in the Fill 14 tone of the surface of the subgrade 10, that is, from below, vibrations are initiated. These Vibrations lead to a compaction of the deeper layers of the installation layer H and a better adhesion of the layer to the surface of the subgrade.

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Claims

PatentansprücheClaims

Verfahren zur Verdichtung des Einbaumaterials beim Straßenbau, das mittels eines Straßenfertigers auf ein vorverdichtetes Planüm aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Planum in Vorschubrichtung unmittelbar vor dem Straßeniertiger zu Schwingungen erregt wird, so daß durch Oberflächenwellen des Planums Schwingungen von dessen Oberfläche her in die Grenzschicht zwischen Planua» und Einbaumaterial eingeleitet werden.Process for compacting the paving material at Road construction, which is applied to a precompacted subgrade by means of a paver, thereby characterized in that the subgrade is excited to vibrate in the feed direction immediately in front of the road tiger, so that the surface waves Planum vibrations from its surface into the boundary layer between planua »and paving material be initiated.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen unmittelbar vor der Schuttung (14) an dem Straßenfertiger (12) angebrachten, auf dem Planum (lo) aufsitzenden MIttel verdichtet (16, 18).2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by an immediately before the debris (14) on the road paver (12) attached, sitting on the planum (lo) Medium compressed (16, 18).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rattelverdichter eine oder mehrere unwuchterregte Vibrationsbandagen aufweist. . 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the rattle compressor has one or more unbalanced vibration bandages. .

4. Vorrichtung nach, Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rttttelverdichter eine oder mehrere unwuchterregte Huttelplatten(10 aufweist.4. Device according to claim 2, characterized in that that the vibrating compressor has one or more unbalanced cone plates (10.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstell (16) des Ruttelverdichters an einem Lenker (2c) geführt und durch eine Auflast (24) belastet ist.5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the working position (16) of the vibrating compressor on a handlebar (2c) and guided by a Load (24) is loaded.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflast durch eine sich am Fahrzeugrahmen des StraSenfertigers (12) abstützende hydraulische BelastungSYorrichtung (22) erzeugt wird.6. The device according to claim 5, characterized in that the load is generated by a hydraulic loading device (22) supported on the vehicle frame of the road paver (12) will.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Rüttelkraft zur Horizontalen einstellbar ist.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the direction of the shaking force is adjustable to the horizontal.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ähnlicher Weise8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that it is carried out in a similar manner

in Elnze!Vorrichtungen unterteilt und dadurch wahlweise seitenverlängerbar ausgeführt ist wie entsprechende Teile des Straßenfertigers, z.B. die Verteilerschnecke und die Abziehbohle.divided into Elnze! devices and thus optionally designed to be laterally extendable, like corresponding parts of the road paver, e.g. the distribution auger and the screed.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet «tadurch Mittel zur Erzielung eines Phasengleichlaufs zwischen den gleichzeitig arbeitenden Einzelvorrichtungen,9. Apparatus according to claim 8, characterized «to this Means for achieving phase synchronization between the individual devices operating at the same time,

Io· Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einzelvorrichtungen Zwischenräume vorgesehen sind.Io device according to claim 8 or 9, characterized in that spaces are provided between the individual devices.

11, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Huttelverdichter »ittels einer hydraulischen Vorrichtung, die zugleich als Belastungsvorrichtung (22) dient, anhebbar ist.11, device according to claim 6, characterized in that that the Huttel compressor "by means of a hydraulic one Device, which also serves as a loading device (22), can be raised.

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