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Verfahren und Vorrichtung zur Erneuerung
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von beschädigten Fahrbahh-Deckschichten Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Erneuerung von beschädigten, insbesondere aus Gußasphalt bestehenden
Deckschichten von Fahrbahnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Es ist allgemein bekannt, da sich Straen-Fahrbahndecken durch die
Verkehrsbelastung abnutzen und/oder Spurrillen bekommen und damit verkehrsunsicher
werden. Eine Instandsetzung bzw. Erneuerung abgenutzter, gespurter oder in anderer
Weise beschädigter Deckschichten von Fahrbahnen erfolgt in der Weise, da3 unter
Beibeihaltung der ursprünglichen Fahrbahnhöhe entweder die beschädigte Deckschicht
ganz oder teilweise abgefräst - wertvolles Deckschichtmaterial geht dabei verloren
- und durch eine neue Deckschicht ersetzt wird oder daß die Deckschicht unter Erwärmung
mit besonderen Werkzeugen bearbeitet und bedarfsweise durch Ergänzung von neuem
Deckschichtmaterial wieder neu eingebaut wird.
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Zur Erneuerung von Fahrbahn-Deckschichten aus Asphalt-Feinbeton istein
Verfahren bekannt, bei dem die Deckschicht auf die Verarbeitungstemperatur erwärmt,
die erwärmte Schicht mittels meisselartigen Werkzeugen aufgerissen, das aufgerissene
Deckschichtmaterial gegebenenfalls unter Zugabe von geringen Mengen neuen Deckschichtmaterials
verteilt und anschließend verdichtet und geglättet, also neu eingebaut wird. Eine
bekannte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht aus einem Straßendekkenfertiger
herkömmlicher Bauart, bei dem der Deckschichtmaterial-Vorratsbehälter durch einen
Gas-Vorratsbehälter ersetzt ist. Das darin befindliche Gas, beispielsweise Propangas,
dient zur Befeuerung einer sogenannten Flächen-Heizeinrichtung, die dem Straflendeckenfertiger
vorgeordnet ist und die sich an ihrem freien, dem Straßendeckenfertiger abgewandten
Ende über höheneinstellbare
äoer af der Fahrbahn abstützt. Das
Fahrwerk des Straßendeckenfertigers weist an seiner nückseite mindestens eine Reihe
von quer zur Fahrbahn verlaufenden Aufreilszähnen auf, die in die erwärmte Fahrbahn-Decschicnt
ged.ückt werden unl dieselbe aufreißen. Hinter den Aufreißzähnen befindet sich an
seitlich am Fahrwerk angelenkten, höheneinstellbaren Tragarmen eine vorzugsweise
als Schaufel ausgebildete Verteileinrichtung, die das aufgerissene Deckschichtmaterial
verteilt bzw. einebnet, das anschließend von einer ebenfalls an den Tragarmen befestigten
Glättbohle wieder erneut eingebaut wird.
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Sowohl das Verfahren als auch die Vorrichtung sind zur Erneuerung
von Guasphalt-Deckschichten ungeeignet. Dies iSt darin begründet, daß Gußasphalt
wesentlich andere Eigenschaften als Asphalt-Feinbeton besitzt, die in der verschiedenartigen
Konsistenz dieser Materialien liegen. Der Verarbeitungstemperaturbereich von Gußasphalt
liegt beträchtlich über denjenigen von Asphalt-Feinbeton. Gußasphalt fließt bei
Erreichen der Verarbeitungstemperatur breiarti auseinander, so daß nur verhältnismässig
dünne Guasphalt-Deckschichten hergestellt werden können.
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Für die Herstellung von Deckschichten aus Gußasphalt und Asphalt-Feinbeton
sind daher auch unterschiedliche Vorrichtungen erforderlich.
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Um beschädigte Gußasphalt-Deckschichten zu erneuern, ist es bekannt,
die Deckschicht zu erwärmen, abzufräsen und durch eine vollkommen neue Gußasphalt-Deckschicht
zu ersetzen. Dabei geht hochwertiges Deckschichtmaterial verloren, obwohl erfahrungsgemäß
kein oder nur wenig neues Deckschichtmaterial notwendig wäre, da Guasphalt-Deckschichten
durch die Verkehrslast nur kaum verschleißen, sondern durch jahreszeitlich bedingte
Wärmeeinwirkung gespurt werden.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu
schaffen, mit dem ohne großen Aufwand insbesondere auch Gu asphalt-Deckschichten
unter Verwendung des vorhandenen Deckschichtmaterials instandgesetzt bzw. erneuert
werden kOnnten.
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Zu Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 vorgeschlagen, daß die Deckschicht in einem ersten Heizvorgang
bis kurz unter die Verarbeitungs
temperatur vorgewärmt wird, daß
die Deckschicht nach einer Verweil zeit in einem zweiten Heizvorgang auf die endgültige
Verarbeitungstemperatur erwärmt wird und daß anschließend das plastische Deckschichtmaterial
mittels eines elastischen Rechens aufgelockert und vorverteilt wird.
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Während des ersten Heizvorganges fließt infolge des noch grossen Temperaturgefälles
verhältnismäßig viel Wärme in tiefere Schichten der Fahrbahn ab. Das insbesondere
bei Gußasphalt an der Oberfläche befindliche, bitumenfreie Gestein dient als unempfindlicher
Wärmeübertrager und Wärmespeicher. Auch in der folgenden Verweilzeit strömt noch
ein Teil der aufgenommenen Wärme in tiefere Schichten ab. Beim zweiten Heizvorgang
ist nur noch ein geringes Temperaturgefälle vorhanden, so daß die bis jetzt bis
zur Erreichung der Verarbeitun,stemperatur erforderliche Wärmemenge gering ist und
weitgehend nur in der Deckschicht verbleibt. Die Erwärmung der Miaschinen- und Umgebungstemperatur
sowie die Belastung des Bedienungspersonals durch Abgase ist daher auf ein minimum
begrenzt. Durch die stufenweise Erwärmung der Deckschicht wird verhindert, daß Bitumen
an der Oberfläche hervorquellen kann und sich entzündet. Das anschließende Auflockern
der Deckschicht mittels eines elastischen Rechens stellt sicher, dal' die Rechenzähne
nur in plastisches, also erweichtes Deckschichtmaterial eindringen können. Ein Aufreißen
tieferer Schichten und das herausreißen von Deckschichtbrocken wird somit verhindert.
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Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere die Ausbildung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand in einer Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Aufridarstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der Ausbildung
eines Rechens, Fig. 3 eine ausschnittsweise Draufsicht auf den Rechen der Fig. 2,
Fig.
4 eine Befestigung eines Rechenzahnes, Fig. 5 die Ausbildung eines Fechenzahnes,
Fig. 6 höhengerecht eingestellte Rechenzähne eines Rechens und Fig. z die Anordnung
der Fechenzähne in einem Rechen.
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In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Erneuerung von
insbesondere aus Gußasphalt bestehenden Deckenschichten von Fahrbahnen gezeigt,
die als wesentlichen Bestandteil einen Straßendeckenfertiger 1 bekannter Bauart
besitzt. Der bei einem solchen Straßendeckenfertiger 1 normalerweise vorhandene
Vorratsbehälter für den Deckenbaustoff ist hier durch einen Kessel 2 ersetzt, der
zur Aufnahme von Flüssig-Propangas dient. Dem Straßendeckenfertiger 1 ist eine Flächen-Heizeinrichtung
3 vorgeordnet, die an ihrem dem Straßendeckenfertiger 1 zugewandten Ende höheneinstellbar
am Straitendeckenfertiger 1 angeschlossen ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die
Flächen-Heizeinrichtung 3 lenkbar mit dem Straßendeckenfertiger 1 verbunden ist.
Die Flächen-Heizeinrichtung 3 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus drei hintereinander
angeordneten Flächen-Heizelementen, die derartig gelenkig miteinander verbunden
sind, daß dieselben an der Frontseite des Straßendeckenfertigers 1 hochkant zusammengeklappt
werden können, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet ist. Dadurch verringert
sich die Transportlänge der Vorrichtung. An dem dem Straßendeckenfertiger 1 abgewandten
Ende der Flächen-Heizeinrichtung 3 sind zwei senkrecht zur Zeichnungsebene mit Abstand
voneinander angeordnete Stützräder 4 vorgesehen, die die Flächen-Heizeinrichtung
3 höheneinstellbar abstützen. Über diese Stützräder 4 kann in erbindung mit der
Befestigung am Straßendeckenfertiger 1 der Abstand der Flächen-Heizeinrichtung 3
von der Fahrbahn-Oberfläche verändert werden.
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An beiden Seiten des Straßendeckenfertigers 1 sind Tragarme 5 vorgesehen,
die von höheneinstellbaren Gelenken 6 aufgenommen werden. An den Tragarmen 5 ist
sofort hinter dem Fahrwerk des
Straendeckenfertigers 1 eine weitere
Flächen-Heizeinrichtung 7 vorgesehen, die nur aus einem Heizelement besteht. Diese
Flächen-Heizeinrichtung ist über Zugseile 8 an den Tragarmen 5 aufgehängt, so daß
ihr Abstand von der Fahrbahn-Oberfläche verändert werden kann. In Fahrtrichtung
der Vorrichtung gesehen, befindet sich hinter der Flächen-Heizeinrichtung 7 ein
sich quer zur Fahrbahn erstreckender Rechen9, der über Schwenkarme 1o an die Tragarme
5 angeschlossen ist. Über beispielsweise hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylindereinheiten
11 kann die Lage der Schwenkarme 10 und damit die Höhenlage des Rechens 9 verändert
werden.
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Wie die Fig. 2 erkennen läßt, wird der Rechen 9 aus einem quer zur
Fahrbahn verlaufenden Träger 12 gebildet, der über Gelenke 13 von den Schwenkarmen
10 aufgenommen wird. An der Ober- und an der Unterseite des Trägers 12 ist eine
Lochplatte 14, 15 befestigt, die sich annähernd über die gesamte Länge des Trägers
12 erstreckt und bedeutend breiter als der Träger 12 ausgebildet ist. In dem über
den Träger 12 hinausragenden Bereich der Lochplatten 14, 15 sind eine Vielzahl von
Bohrungen 16 vorgesehen, wobei die Bohrungen 16 der Lochplatte 15 mit den Bohrungen
16 der Lochplatte 14 fluchten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Reihen
von Bohrungen 16 vorgesehen, die entsprechend der Fig. 7 in den Lochplatten 14,
15 angeordnet sind. Die Bohrungen 16 dienen zur Aufnahme von aus Federstäben gebildeten
Rechenzähnen 17, die im gezeichneten Ausführungsbeispiel kreisförmigen Querschnitt
besitzen und deren Durchmesser bedeutend kleiner als der Durchmesser der Bohrungen
17 ist. Die Rechenzähne 17 sind so in die Bohrungen 16 eingesteckt, daß sie etwa
mit der Hälfte ihrer Länge aus der unteren Lochplatte 14 herausragen. An ihrem über
die obere Lochplatte 15 hinausragenden Ende tragen die Rechenzähne 17 ein Klemmstück
18, durch das die Lage der Rechenzähne 17 vorgegeben ist.
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Die Klemmstücke 18 sind beispielsweise durch Schrauben an den Rechenzähnen
17 gehalten und können zur Grundeinstellung oder Nachstellung der Rechenzähne 17
gelöst werden. Den Klemmstükken 18 sind Halteschienen 19 zugeordnet, die im gezeichneten
Ausführungsbeispiel mittels Schrauben auf der oberen Lochplatte 15 befestigt sind.
Über diese Haiteschienen 19 werden die Klemmstücke 18 und damit die Rechen zähne
17 gegen eine vertikale Bewegung gesichert.
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Gemäß der Fig. 4 tragen die Rechenzähne an ihrem über die obere Lochplatte
15 hinausragenden Ende U-förmig ausgebildete Federklammern, 20, die Löcher zur Aufnahme
der Rechenzähne 17 besitzen. Die Federklammern 20 sind mit einem Ende an der oberen
Lochplatte 15 befestigt. Die Federklammern 20 sind unter Vorspannung so auf die
Rechenzähne 17 aufgesteckt, daß sie sich auf denselben festklemmen und somit die
Lage der Rechen zähne 17 zu den Lochplatten 14, 15 festlegen. Jeder einzelnen Federklammer
20, vorteilhaft aber allen Federklammern 20 eier echenzahn-Reihe ist eine Druckleiste
22 zgeordnet, durch die die Federklammern derart verformt bzw. zusammengedrückt
werden, daß sie die Rechenzähne 17 freigeben. In der Fig. 5 ist ein Rechenzahn 17
gezeigt, der von seinem unteren Ende einen Stift 23 aus verschleißfestem Material
trägt, der hier mittels einer Klemmhülse 24 mit dem Rechenzahn 17 verbunden ist.
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Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist hinter dem Rechen 9 eine Heizung
vorgesehen, die sich quer zu den Tragarmen 5 erstreckt und mittels eines Seiles
26 höheneinstellbar an denselben befestigt ist. Unterhalb der beiden Tragarme 5
ist eine Führungsschiene 27 angeordnet, die einen Wagen 28 aufnimmt.
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Mittels eines nicht gezeigten Antriebes ist der Wagen 28 auf der Führungsschiene
27 verschiebbar. Der Wagen 28 nimmt eine höheneinstellbare Verteilerschaufel 29
auf, die bedarfsweise an ihrer unteren Fläche kammartig ausgebildet sein kann.
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Am äußeren Ende der beiden Tragarme 5 ist schließlich eine Glättbohle
30 vorgesehen, die sich bedarfsweise über Laufräder 31 auf der Fahrbahn bzw. auf
seitlichen Randstreifen abstützen kann. Die Laufräder 31 sind höheneistellbar an
der Glättbohle 30 angeschlossen. Die Tragarme 5 können über Kolben-Zylindereinheiten
32, die am Straßendeckenfertiger 1 aufgehängt sind, für Transportzwecke aus der
in Fig. 1 gezeigten Stellung angehoben werden.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Die
beispielsweise durch Spurrillen beschädigte und aus Gußasphalt bestehende Deckschicht
einer Fahrbahn wird durch die Flächen-Heizeinrichtung 3, die regelbar ist, allmählich
bis
kurz unter die Verarbeitungstemperatur der Deckschicht erwärmt.
Diese sogenannte Vorerwärmung wird dabei so gewählt, daß durch das Fahrwerk des
Stra£.endeckenfertigers 1 kaum eine Verformung der Deckschicht eintritt. Während
der Verweilzeit bis die Flächen-Heizeinrichtung 7 die vorerwärmte Deckschicht erreicht,
kann ein Teil der durch die Flächen-Heizeinrichtung 3 eingebrachte Wärme in tiefere
Schichten der Fahrbahn abfliessen. Durch die Flächen-Heizeinrichtung 7 wird dann
die Deckschicht auf die endgültige Verarbeitungstemperatur erwärmt.
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Durch die Vorwärmung ist dabei sichergestellt, daß kaum noch Wärme
in tiefere Schichten der Fahrbahndecke abfließt. Die Rechenzähne 17 des der Flächen-Heizeinrichtung
7 folgenden Rechens 9 sind nun in einer solchen Höhe eingestellt, daß sie in die
auf die Verarbeitungstemperatur erwärmte und damit plastische Deckschicht eindringen
und diese auflockern. Die Höhenlage der einzelnen Rechenzähne 17 ist dabei, wie
in Fig.
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6 gezeigt, dem gespurten Querprofil der Fahrbahn angepaßt, sodaß die
Rechenzähne über die gesamte Fahrbahnbreite gleichmäßig tief in die Deckschicht
eindringen. Durch die Rechenzähne 17 wird die Deckschicht aufgelockert und eingeebnet,
wobei die Anordnung der Rechenzähne 17 gemäß Fig. 7 die Einebnung bzw. Verteilung
des aufgelockerten Deckschicht-XNlaterials begünstigt. Sobald ein Rechenzahn 17,
wie in Fig. 2 bei einem Rechenzahn 17 dargestellt, auf hartes, also nicht ausreichend
erwärmtes Deckschicht-Material trifft, kann der Rechenzahn 17 durch seine Elastisität
ausweichen. Dieser Ausweichvorgang wird dadurch begünstigt, daß die Bohrungen 16
in den Lochplatten 14, 15 um ein bestimmtes Maß größer als der Durchmesser der Rechenzähne
17 ausgebildet sind. Diese Ausweichmöglichkeit der Rechenzähne 17 kann beispielsweise
beim sogenannten Stadtstraßenbau ausgenutzt werden, wenn die Rechenzähne 17 beispielsweise
auf einen Kanaldeckel treffen.
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ueber die Kolben-Zylindereinheit 11 ist der Anpreßdruck bzw.
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die Einbringtiefe der Rechenzähne 17 einstellbar. Die an den freien
Enden der Rechenstäbe 17 gemäß Fig. 5 aufgesetzten Stifte 23 aus verschleißfestem
Material setzen die Abnutzung der Rechenzähne 17 stark herab.
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Durch die hinter dem Rechen 9 befindliche Heizung 25, die bedarfsweise
anschaltbar ist, kann Deckschicht-Material, das
durch den Rechen
9 aus tieferen Schichten nach oben gebracht xfurde, schonend nachgewärmt werden.
mittels der, insbesondere beim Gußasphalt kammartig ausgebildete Verteilerschaufel
29 wird das aufgelockerte Deckschicht-nçlaterial gleichmäßig über die Fahrbahnbreite
verteilt und nochmals vermischt. Durch die nachfolgende Glättbohle 30 erfolgt dann
wieder der Einbau.
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Beispielsweise verschleißbedingter Materialverlust kann durch seitliche
Zufuhr von Neumaterial ausgeglichen werden. Diese Zufuhr muß vor oder im Bereich
der Verteilerschaufel 29 erfolgen. Bedarfsweise kann an die Glättbohle 30 ein Splittstreuer
33 angehängt sein, der über Räder 34 in der gleichen Spur wie die Glättbohle 30
geführt ist. Die Dosierung des Splittmaterials erfolgt dabei über die Drehbewegung
der Räder 34.
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In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieies ist es möglich,
den Rechenzähnen 17 ein nicht gezeichnetes Stützrad bzw. Stützradpaar zuzuordnen,
das in Abhän<-igkeit von der Höanlage der Fahrbahn in Längsrichtung eine gleichmäßige
Höheneinstellung der Rechen zähne 17 bewirkt. Die Befestigung der Rechenzähne 17
am Rechen 9 kann auch in anderer Weise erfolgen, als dies in den Fig. 2 und 4 dargestellt
ist. Die verschleißfesten Stifte 23 können durch Lötung an den Rechenzähnen 17 befestigt
werden. Ferner ist es möglich, auf den Rechen zähnen 17 besondere verschleiffeste
Schichten aufzubringen.
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