EP0157215B1 - Verfahren zur Erhöhung der Tragfähigkeit bituminöser Schichten - Google Patents

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EP0157215B1
EP0157215B1 EP85102606A EP85102606A EP0157215B1 EP 0157215 B1 EP0157215 B1 EP 0157215B1 EP 85102606 A EP85102606 A EP 85102606A EP 85102606 A EP85102606 A EP 85102606A EP 0157215 B1 EP0157215 B1 EP 0157215B1
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EP
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bituminous
holes
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coating
filled
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Albert Dipl.-Ing. Schuhbauer
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SERUBAU DIAMANT GMBH & CO. BETRIEBS KG
Original Assignee
Serubau Diamant & Co Betriebs KG GmbH
Alfred Kunz GmbH and Co
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    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • E01C7/187—Repairing bituminous covers, e.g. regeneration of the covering material in situ, application of a new bituminous topping
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01C11/16—Reinforcements
    • E01C11/165—Reinforcements particularly for bituminous or rubber- or plastic-bound pavings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/09—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for forming cuts, grooves, or recesses, e.g. for making joints or channels for markings, for cutting-out sections to be removed; for cleaning, treating, or filling cuts, grooves, recesses, or fissures; for trimming paving edges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01C7/18—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders

Definitions

  • the invention relates to a method for producing bituminous fastenings or for stiffening existing bituminous fastenings of traffic areas according to the preamble of claim 1 and 2 respectively.
  • bituminous layers Fortifications of traffic areas consisting of bituminous layers are usually applied to a substructure and consist of a framework made of minerals, for example grit, the cavities of which are filled with bitumen or tar.
  • bituminous mix which consists of mixtures of bitumen or tar with minerals, is usually produced and applied to the substructure in the desired thickness.
  • bituminous layers have only a limited load-bearing capacity, in particular with higher wheel loads and / or summer temperatures.
  • the properties of the bituminous binders are temperature-dependent, so that their strength decreases with increasing temperature.
  • bituminous layers can be increased by using harder binders as additives to the bitumen or tar and by changing the grain composition of the mineral substances.
  • harder binders are, however, only possible to a limited extent, since bituminous layers with harder binders can no longer reduce the temperature tensions at lower temperatures, so that cracks occur. Such coverings are therefore not winterproof.
  • bituminous layers cannot be increased indefinitely even by the type of grain composition of the mineral substances. It is known that bituminous mixtures of broken grain with the largest possible grain diameter are more stable than fine-grain mixtures. Both the mixing technique and the distribution and compacting of the mixtures with rollers, however, place limits on the use of low-sand coarse-grain layers. In areas where coarser rock material is missing, predominantly sands have to be used to produce the bituminous layers, especially the base layers, which leads to layers with a lower load-bearing capacity.
  • the object of the invention is to provide a method of the type specified, according to which both new and existing fastenings can be stiffened.
  • this object is achieved in a method of the generic type by the characterizing features in claims 1 and 2, respectively.
  • inventive method vertical plugs or pins made of rigid material are introduced into the intermediate layer, which have the effect of supporting stamps and thereby the strength and the deformation resistance of the intermediate layer to traffic loads or the like. increase considerably.
  • DE-C-528117 discloses a method for increasing the friction of bituminous road surfaces by roughening, in which grooves are pressed or cut at a distance from one another in the top layer of the road, for example with the aid of a heatable pressure roller or a milling cutter.
  • the road is then cleaned and the dry road surface covered with a coal tar skin by ordinary surface depletion.
  • the road is sprinkled with hard stone chippings of 3 to 8 mm grain, which is then swept into the grooves, in which the grain forms an intimate mixture with another scattered fine grit or sand and the tar, which is then rolled off.
  • a road is thus obtained which contains a low-void mixture of tar-chippings in the grooves, while it is provided with a thin tar coating between the grooves.
  • the holes or depressions which receive the hardening material can be introduced into the layers at the desired distance. They can be distributed over the entire layer or even only over areas of the layer. For example, they can be placed in zones with particularly high loads, for example, on highways only in the heavily used right lane and not in the left passing lane.
  • the stiffening plugs or pins can also be attached in the areas of the lane that are overrun by the wheels and in which ruts often form.
  • the size, number and depth of the holes or depressions depend on the respective stresses.
  • the holes are pressed according to claim 1 in the just created warm layer. This can be done, for example, by spiked rollers.
  • the holes can also be vibrated using suitable devices. If the holes are made in the hot mix, this can also cause the bituminous mix to be compacted at the same time.
  • FIG. 1 shows a conventional layer 1 made from a mixture of bitumen or tar with minerals, into which recesses 2 have been pressed or vibrated in the warm state and which are poured out with a stiffening material 3.
  • Layer 1 could also consist of a layer that has already been created and is to be subsequently braced. In this case, the recesses 2 would have been made through bores or with pneumatic hammers.
  • a bituminous layer 4 of conventional design is then applied to the layer 1 provided with the stiffening plugs or pins 3.
  • the stiffening plugs or pins 3 can be arranged in any pattern over the layers to be stiffened.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bituminöser Befestigungen oder zur Aussteifung bereits vorhandener bituminöser Befestigungen von Verkehrsflächen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.
  • Aus bituminösen Schichten bestehende Befestigungen von Verkehrsflächen werden üblicherweise auf einen Unterbau aufgebracht und bestehen aus einem Gerüst aus Mineralstoffen, beispielsweise Splitt, dessen Hohlräume mit Bitumen oder Teer ausgefüllt sind. Dabei wird üblicherweise zunächst das bituminöse Mischgut, das aus Gemischen aus Bitumen oder Teer mit Mineralstoffen besteht, hergestellt und auf den Unterbau in der gewünschten Dicke aufgetragen. Derartige bituminöse Schichten haben nur eine begrenzte Tragfähigkeit, insbesondere bei höheren Radlasten und/oder sommerlichen Temperaturen. Die Eigenschaften der bituminösen Bindemittel sind temperaturabhängig, so daß deren Festigkeit mit zunehmender Temperatur geringer wird. Die Tragfähigkeit und Verformungsbeständigkeit bituminöser Schichten kann durch härtere Bindemittel als Zusatz zu dem Bitumen oder Teer und durch Veränderungen der Kornzusammensetzung der Mineralstoffe erhöht werden. Die Verwendung härterer Bindemittel ist aber nur begrenzt möglich, da bituminöse Schichten mit härteren Bindemitteln bei niedrigeren Temperaturen die Temperaturspannungen nicht mehr abbauen können, so daß Risse auftreten. Derartige Beläge sind also nicht winterfest.
  • Auch durch die Art der Kornzusammensetzung der Mineralstoffe läßt sich die Tragfähigkeit der bituminösen Schichten nicht unbegrenzt steigern. Es ist bekannt, daß bituminöse Gemische aus gebrochenem Korn mit möglichst großen Korndurchmesser tragfähiger sind als feinkörnige Gemische. Sowohl die Mischtechnik als auch die Verteilung und das Verdichten der Gemische mit Walzen setzt aber der Verwendung sandarmer grobkornreicher Schichten Grenzen. In Gegenden, wo gröbere Gesteinsstoffe fehlen, müssen überwiegend Sande zur Herstellung der bituminösen Schichten, insbesondere auch der Tragschichten, verwendet werden, was zu Schichten geringerer Tragfähigkeit führt.
  • Aus der US-PS 1 807 947 ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei dem auf die mit eingedrückten Löchern versehene Zwischenschicht eine bituminöse Deckschicht in warmer Form aufgebracht wird, so daß sich auch die Löcher mit dem Material der bituminösen Deckschicht füllen und eine gute Verklammerung der bituminösen Deckschicht mit der Zwischenschicht erreicht wird. Eine zusätzliche Aussteifung der bituminösen Schichten wird aber bei dem bekannten Verfahren nicht dadurch erreicht, daß Material der bituminösen Deckschicht in die Löcher der Zwischenschicht eindringt. Das bekannte Verfahren ist auch zum Instandsetzen bereits vorhandener Befestigungen vorgesehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, nach dem sich sowohl neu zu erstellende als auch bereits vorhandene Befestigungen aussteifen lassen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 bzw. 2 gelöst. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in die Zwischenschicht senkrecht stehende Stöpsel oder Stifte aus steifem Material eingebracht, die die Wirkung von Tragstempeln haben und dadurch die Festigkeit und die Verformungsbeständigkeit der Zwischenschicht gegenüber Verkehrslasten o.dgl. beträchtlich erhöhen.
  • Aus DE-C-528117 ist ein Verfahren zur Reibungserhöhung von bituminösen Straßendecken durch Aufrauhen bekannt, bei dem in die Deckschicht der Straße beispielsweise mit Hilfe einer beheizbaren Druckwalze oder eines Walzenfräsers Rillen im Abstand voneinander eingedrückt oder eingeschnitten werden. Anschließend wird die Straße gesäubert und die trockene Straßenfläche durch gewöhnliche Oberflächenteerung mit einer Steinkohlenteerhaut überzogen. Sodann wird die Straße mit Hartgesteinsplitt von 3 bis 8 mm Körnung bestreut, die sodann in die Rillen gefegt wird, in denen die Körnung mit einem nochmals aufgestreuten feineren Splitt oder Sand und dem Teer ein inniges Gemenge bildet, das anschließend abgewalzt wird. Nach diesem bekannten Verfahren ergibt sich somit eine Straße, die in den Rillen ein hohlraumarmesTeer-Splitt-Gemenge enthält, während sie zwischen den Rillen mit einem dünnen Teerüberzug versehen ist.
  • Die Löcher oder Vertiefungen, die das aushärtende Material aufnehmen, können in die Schichten in dem gewünschten Abstand eingebracht werden. Sie können über die gesamte Schicht oder aber auch nur über Bereiche der Schicht verteilt werden. Beispielsweise können sie in Zonen mit besonders hohen Beanspruchungen eingebracht werden, bei Autobahnen beispielsweise also nur in dem stark belasteten rechten Fahrstreifen und nicht auch im linken Überholstreifen. Die aussteifenden Stöpsel oder Stifte können auch in den Bereichen der Fahrspur angebracht werden, die von den Rädern überrollt werden und in denen sich häufig Spurrillen ausbilden. Die Größe, Anzahl und Tiefe der Löcher oder Vertiefungen richten sich nach den jeweiligen Beanspruchungen. Die Löcher werden nach Anspruch 1 in die gerade erstellte noch warme Schicht eingedrückt. Dies kann beispielsweise durch mit Stacheln besetzte Walzen geschehen. Die Löcher können mit geeigneten Geräten auch einvibriert werden. Werden die Löcher in das heiße Mischgut eingebracht, kann dadurch gleichzeitig auch eine Verdichtung des bituminösen Mischguts bewirkt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5.
  • Ausführungsbeispiele von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schichten werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
    • Fig. 1 einen Schnitt durch eine mit Stöpseln aus dem Füllmaterial versehene bituminöse Zwischenschicht, die von einer bituminösen Schicht üblicher Bauart überdeckt ist,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf die mit aussteifenden Stöpseln versehene bituminöse Schicht nach Fig. 1 mit abgehobener Deckschicht und
    • Fig. 3 zwei übereinander angeordnete Schichten mit erfindungsgemäß eingebrachten aussteifenden Stöpseln.
  • In Fig. 1 ist eine übliche, aus einem Gemisch aus Bitumen oder Teer mit Mineralstoffen hergestellte Schicht 1 dargestellt, in die im warmen Zustand Ausnehmungen 2 eingedrückt oder einvibriert worden sind, die mit einem aussteifenden Material 3 ausgegossen sind.
  • Ebenso könnte die Schicht 1 auch aus einer bereits erstellten Schicht bestehen, die nachträglich ausgesteift werden soll. In diesem Falle wären die Ausnehmungen 2 durch Bohrungen oder mit Preßlufthämmern eingebracht worden.
  • Auf die mit den aussteifenden Stöpseln oder Stiften 3 versehene Schicht 1 ist anschließend eine bituminöse Schicht 4 üblicher Bauart aufgebracht worden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind zwei Schichten 5, 6 aus bituminösem Mischgut übereinander aufgebracht worden, die jeweils nach ihrer Erstellung mit Ausnehmungen 3 versehen worden sind, die mit aussteifendem Material 3 verfüllt sind.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können die aussteifenden Stöpsel oder Stifte 3 im beliebigen Muster über die auszusteifenden Schichten angeordnet werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Aussteifung bituminöser Schichten, bei dem in eine bituminöse Zwischenschicht Löcher eingebracht und auf die Zwischenschicht eine bituminöse Deckschicht aufgebracht wird und bei dem die Löcher mit sich verfestigendem Material gefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) in die gerade erstellte noch warme Zwischenschicht (1 bzw. 5) eingedrückt oder einvibriert und mit einem Füllmaterial (3) gefüllt werden, das sich zu einer größeren Härte als das bituminöse Bindemittel verfestigt, und nach dem Füllen der Löcher (2) die Deckschicht (4) oder vorher eine weitere solche Zwischenschicht (6) oder mehr als eine weitere Zwischenschicht aufgebracht werden.
2. Verfahren zur Aussteifung bereits vorhandener bituminöser Schichten mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) in die vorhandene, als neue Zwischenschicht (1 bzw. 5) vorgesehene bituminöse Schicht gebohrt oder gemeißelt und mit einem Füllmaterial gefüllt werden, das sich zu einer größeren Härte verfestigt als das bituminöse Bindemittel und nach dem Füllen der Löcher (2) eine neue Deckschicht (4) oder vorher eine weitere, ebenfalls mit Löchern (2) und Füllmaterial versehene Zwischenschicht oder mehr als eine weitere Zwischenschicht aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (2) die Zwischenschicht (1) ganz oder teilweise durchsetzen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Füllmaterial (3) größerer Härte aus Zementmörtel oder kunststoffverbessertem Zementmörtel oder mit Bitumenemulsion verbessertem Zementmörtel oder aus Kunststoffmörtel verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (1) vor dem Einbringen des härteren Füllmaterials (3) mit haftverbessernden Mitteln besprüht werden.
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