EP0316752A1 - Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten - Google Patents
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- E01C23/065—Recycling in place or on the road, i.e. hot or cold reprocessing of paving in situ or on the traffic surface, with or without adding virgin material or lifting of salvaged material; Repairs or resurfacing involving at least partial reprocessing of the existing paving
Definitions
- the present invention relates to a device for producing, in particular renovating, road surface layers, preferably using the old materials removed from the road.
- the focus is on so-called cold recycling, in which an attempt is made to reuse the bituminous covering material that has been removed from the road surface by breaking or milling.
- the old material is first fed to a crusher for breaking and homogenization, in order to then prepare the old material ready for installation with the addition of bitumen emulsion in a mixing plant, after which the material is applied to the road to be renovated.
- the object of the present invention is therefore to create a device of the aforementioned type which allows a cold recycling rehabilitation process of roads which is relatively independent of the material properties to be carried out rationally and in an environmentally friendly manner on site.
- a receiving silo for the old material supported on a chassis supported by motor-driven undercarriages, which can be fed to a subsequent crusher, preferably in a metered manner, the crusher being connected via metering conveying means to a mixing mechanism also supported on the chassis, the addition -Material components can be fed from at least one additional container supported on the chassis and from which the ready-to-install material can be fed via augers to a screed drawn from the chassis.
- this device it is possible not only to renew bituminous coverings, but also to no longer renovate sufficiently load-bearing roads by first storing the milled old asphalt and storing the existing suitcase, for example non-frost-resistant gravel sand, in a predetermined layer thickness, e.g. 15 cm, is dredged.
- This material then first enters the receiving silo of the device according to the invention, in order to then process it with bitumen emulsion and / or cement, lime, fly ash, etc. to be reinstalled directly as a cold mix foundation layer.
- the temporarily stored old asphalt is fed to the device according to the invention, processed by it and then directly installed as a base course or final covering.
- a deck or The wear layer is prepared with cold micro-topping and can be installed again directly.
- a road renovated in this way surpasses the quality of roads rehabilitated according to previous cold recycling processes and extends its field of application very decisively, the renovation with the device according to the invention also being more cost-effective and much more environmentally friendly.
- the metering conveying means comprise a scraper belt between the crusher and the mixer
- the chassis is also box-shaped and divided into additional containers for fuel, additives and hydraulic oil
- the chassis furthermore has a preferably exchangeable additional container for granular resp. comprises dust-like components, the screw-controlled outlet of which opens out above the conveying means either in front of the crusher or in front of the mixer.
- chassis carries an additional container which serves to hold bitumen emulsion or water or the like and which at least partially surrounds the main motor unit to absorb radiant heat.
- the main engine unit comprises a diesel engine, the cooling water circuit and / or the exhaust gas flow of which is led to heat exchange through the mixing unit, or. its cooling water circuit of the preheating of the additional components.
- the frames are preferably box-shaped and thus give the opportunity to form chambers for receiving fuel, hydraulic oil and liquid additives (not shown in more detail).
- the trolleys 1,1 ', 2 and 2' can be commercially available, hydraulically driven crawler single trolleys, which allow the relatively long and heavy facility to move. Vehicles of this type are known per se, so that a detailed description of the structure, drive and control is unnecessary here.
- a receiving silo 4 for the preferably old material is arranged on the front of the chassis 3, from where the old material can be fed to a subsequent crusher 5 in which the old material is broken and homogenized.
- the arrangement is such that the material in the silo 4 via an inclined surface to the crusher 5, respectively. slips to a so-called scraper belt 6, a simple metering rake being sufficient to effect a suitable oversize separation (not shown).
- vibrating surfaces are also u. Like. conceivable.
- the crusher comprises a crusher and a calibration device that is suitable for all larger chunks of material to be taken up by the lower scraper belt 6 and lead into the area of the crusher (not shown).
- the crusher 5 is further followed by a mixer 7 and supported on the chassis 3, the crusher 5 being connected to the mixer 7 via metering conveying means.
- the funding can be the aforementioned scraper belt 6, the transport speed and the size of the expedient slide-controlled outlet opening on the crusher 5 allowing volumetric metering (not shown).
- the mixer 7 is advantageously a two-shaft mixer 18 (FIG. 5) for the greatest possible mixing effect, in particular also for the preparation of stabilizing material.
- the mixer 7 then pushes its mix in front of a so-called screed 14 arranged at the end of the chassis 3, where the ready-to-install material is picked up by screw conveyors 13 and distributed uniformly over the width of the screed 14.
- the installation of the prepared mix using screed is known and need not be explained here.
- the invention provides for the mixer 7 to be supplied with additional material components from at least one additional auxiliary container supported on the chassis 3 .
- a first additional material component in the form of, in particular, bitumen emulsion or water is removed from an additional container 9 which is fixedly mounted on the chassis 3 and which at least partially surrounds the main motor unit 15 of the device in order to heat the radiant heat of the motor unit to heat up the contents of the additional container 9 benefit.
- bitumen emulsion or the water can then be passed into the mixer 7 via suitable dosing means (not shown).
- cooling water of the engine 15 can be guided through the mixing unit 7 via a suitable heat exchanger system 16, or can be used for preheating the additional components.
- a preferably replaceable additional container 8 arranged on the chassis 3, the screw-controlled outlet 12 and. 12 'either in front of the crusher 5 or at the upper end of the scraper belt 6 before the mixer 7 opens.
- This arrangement permits precise volumetric metering of the granular additional components removed from this container.
- Hydraulic and electrical drive functions are advantageously derived from the main motor unit 15.
- the trolleys, the crusher, the mixer, the screed, the steering, etc. can be driven hydraulically, whereas all metering drives, the Ven tile, the control flaps and the control electronics are operated electrically.
- the device according to the invention for the rehabilitation of road surface layers now initially allows the inclusion of any minerals in the form of milled old asphalt, gravel of various qualities, rubbish slag, etc., which materials are then preferably broken and homogenized in a continuous process and in volumetric, optionally weighed dosage get to the mixer with the possible addition of one or more metered liquid components at the same time.
- a dusty component such as cement and / or lime, etc. be added.
- this facility basically allows the preparation and installation of new materials.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung, insbesondere Sanierung von Strassenaufbauschichten, vorzugsweise unter Wiederverwendung der von der Strasse abgetragenen Altmaterialien.
- Im Bereich der Strassensanierungen steht das sogenannte Kaltrecycling im Vordergrund, bei dem versucht wird, das von der Strassenoberfläche durch Aufbrechen oder Fräsen abgetragene bituminöse Belagsmaterial wiederzuverwenden. Hierbei wird das Altmaterial zunächst einem Brechwerk zur Brechung und Homogenisierung zugeführt, um dann das Altmaterial unter Zusatz von Bitumenemulsion in einem Mischwerk einbaufertig aufzubereiten, wonach das Material auf die zu sanierende Strasse aufgebracht wird.
- Die hierfür zur Verfügung stehenden Maschinen sind allerdings nur unzureichend rationell einsetzbar und nur in der Lage, Altasphalt im Kaltrecycling-Verfahren an Ort zu bewältigen.
- Eine Aufbereitung anderer Materialien oder eine Stabilisierung von Altkies oder weiterer Altmaterialien konnte hingegen bisher so nicht durchgeführt werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Einrichtung der vorgenannten Art, welche gestattet, an Ort ein von der Materialbeschaffenheit relativ unabhängiges Kaltrecycling-Sanierungsverfahren von Strassen rationell und umweltfreundlich durchzuführen.
- Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch ein, auf einem von motorisch antreibbaren Fahrwerken getragenen Chassis abgestütztes Aufnahmesilo für das Altmaterial, das einem nachgesetzten Brechwerk vorzugsweise dosierbar zuführbar ist, wobei das Brechwerk über dosierende Fördermittel mit einem ebenfalls auf dem Chassis abgestützten Mischwerk in Verbindung steht, dem Zusatz-Materialkomponenten aus mindestens einem, auf dem Chassis abgestützten Zusatzbehälter zuführbar sind und aus dem das einbaufertig aufbereitete Material über Förderschnecken einer vom Chassis nachgezogenen Einbaubohle zuführbar ist.
- Eine solche Einrichtung kann nun nicht nur das von der Stras se abgetragene Altmaterial kontinuierlich aufnehmen, homogenisieren, aufbereiten und wieder einbauen, sondern gestattet auch neben dem Kaltrecycling von gefrästen resp. gebrochenem Altasphalt die Erstellung von Kaltmischfundationsschichten mit Bitumenemulsionen sowie u.a. die hydraulische Stabilisierung verschiedenster mineralischer Grundmaterialien und deren direkten Einbau zu Trag- und Fundationsschichten.
- Somit wird es mit dieser erfindungsgemässen Einrichtung möglich, nicht nur bituminöse Beläge zu erneuern, sondern auch nicht mehr genügend tragfähige Strassen zu sanieren, indem zunächst der abgefräste Altasphalt zwischengelagert und der bestehende Koffer, beispielsweise nicht frostsicherer Kiessand, in vorgegebener Schichtdicke, z.B. 15 cm, ausgebaggert wird. Dieses Material gelangt dann zunächst in den Aufnahmesilo der erfindungsgemässen Einrichtung, um von dieser dann nach der Aufbereitung mit Bitumenemulsion und/oder Zement, Kalk, Flugasche u.s.w. als Kaltmischfundationsschicht wieder direkt eingebaut zu werden. Danach wird der zwischengelagerte Altasphalt der erfindungsgemässen Einrichtung zugeführt, von dieser aufbereitet und dann als Tragschicht oder Endbelag direkt eingebaut. Zudem kann dann mit der gleichen erfindungsgemässen Einrichtung noch eine Deck- resp. Verschleiss-Schicht mit Kaltmikrobelag aufbereitet und wieder direkt eingebaut werden.
- Eine auf solche Weise sanierte Strasse übertrifft die Quali täten von nach bisherigen Kaltrecycling-Verfahren sanierten Strassen und erweitert dessen Anwendungsgebiet ganz entscheidend, wobei die Sanierung mit der erfindungsgemässen Einrichtung zudem kostengünstiger und wesentlich umweltfreundlicher durchführbar ist.
- Entsprechend bestehen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Einrichtung dann, wenn die dosierenden Fördermittel zwischen dem Brechwerk und dem Mischwerk ein Schrapperband umfassen, wenn ferner das Chassis kastenförmig ausgebildet und in Zusatzbehälter für Treibstoff, Additive und Hydrauliköl aufgeteilt ist und wenn weiter das Chassis einen vorzugsweise auswechselbaren Zusatzbehälter für körnige resp. staubförmige Komponenten umfasst, dessen schneckengesteuerter Auslass oberhalb der Fördermittel entweder vor dem Brechwerk oder vor dem Mischwerk ausmündet.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist gegeben, wenn das Chassis einen Zusatzbehälter trägt, welcher der Aufnahme von Bitumenemulsion oder Wasser oder dgl. dient und welcher zur Aufnahme von Strahlungswärme wenigstens teilweise die Haupt-Motoreinheit umgibt.
- Hervorragende Ergebnisse werden weiter dann erreicht, wenn die Haupt-Motoreinheit einen Dieselmotor umfasst, dessen Kühlwasserkreislauf und/oder dessen Abgasstrom zum Wärmeaustausch durch das Mischwerk geführt ist, resp. dessen Kühlwasser kreislauf der Vorheizung der Zusatzkomponenten dient.
- Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemässen Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten;
- Fig. 2 eine schematische Draufsicht entlang der Schnittlinie II - II in Fig. 1;
- Fig. 3 eine schematische Teil-Draufsicht entlang der Linie III - III in Fig. 1;
- Fig. 4 eine schematische Queransicht entlang der Schnittlinie IV - IV in Fig. 1; und
- Fig. 5 eine schematische Queransicht entlang der Schnittlinie V - V in Fig. 1.
- Die in den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellte Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten umfasst ein Chassis 3 aus einem sogenannten Knickrahmen mit dem Vorderwagen-Grundrahmen 3′ und dem Hinterwagen-Grundrahmen 3˝, welche je auf Fahrwerke 1 und 1′ resp. 2 und 2′ abgestützt sind (Fig. 2). Die Rahmen sind aus statischen Gründen vorzugsweise kastenförmig ausgestaltet und geben so Gelegenheit zur Bildung von Kammern zur Aufnahme von Brennstoff, Hydrauliköl und flüssigen Additiven (nicht näher gezeigt). Die Fahrwerke 1,1′,2 und 2′ können handelsübliche, hydraulisch angetriebene Raupen-Einzelfahrwerke sein, die gestatten, die relativ lange und schwere Einrichtung fortzubewegen. Fahrzeuge dieser Art sind ansich bekannt, so dass sich hier ein detaillierter Beschrieb vom Aufbau, Antrieb und Steuerung erübrigt.
- Erfindungswesentlich ist hier, dass auf dem Chassis 3 frontseitig ein Aufnahmesilo 4 für das vorzugsweise Altmaterial angeordnet ist, von wo das Altmaterial einem nachgesetzten Brechwerk 5 zugeführt werden kann, in dem das Altmaterial gebrochen und homogenisiert wird. Vorzugsweise ist die Anordnung so, dass das Material im Silo 4 über eine Schrägfläche zum Brechwerk 5 resp. zu einem sogenannten Schrapperband 6 rutscht, wobei ein einfacher Dosierrechen genügt, eine geeignete Ueberkornausscheidung zu bewirken (nicht gezeigt). Für den Transport des Altmaterials vom Silo in das Brechwerk sind aber auch Rüttelflächen u. dgl. denkbar.
- Das Brechwerk umfasst einen Brecher sowie eine Kalibriervorrichtung, die geeignet ist, alle grösseren Materialbrocken vom unteren Schrapperband 6 aufzunehmen und in den Bereich des Brechers zu führen (nicht gezeigt).
- Erfindungsgemäss ist weiter dem Brechwerk 5 ein Mischwerk 7 nachgeordnet und auf dem Chassis 3 abgestützt, wobei das Brechwerk 5 über dosierende Fördermittel mit dem Mischwerk 7 in Verbindung steht.
- Das Fördermittel kann hier das vorerwähnte Schrapperband 6 sein, wobei dessen Transportgeschwindigkeit sowie die Grösse der zweckmässig schiebergesteuerten Austrittsöffnung am Brechwerk 5 eine volumetrische Dosierung erlauben (nicht gezeigt).
- Das Mischwerk 7 ist vorteilhaft ein Zweiwellen-Mischer 18 (Fig. 5) für einen grösstmöglichen Mischeffekt insbesondere auch für die Aufbereitung von Stabilisationsmaterial.
- Das Mischwerk 7 schiebt dann sein Mischgut vor eine, am Ende des Chassis 3 angeordnete sogenannte Einbaubohle 14, wo das einbaufertige Material von Förderschnecken 13 aufgenommen und gleichmässig auf die Breite der Einbaubohle 14 verteilt wird. Der Einbau des aufbereiteten Mischgutes mittels Einbaubohle ist bekannt und muss hier nicht näher erläutert werden.
- Neben den bereits erwähnten, nicht gezeigten Kammern im Chassis 3 für Brennstoff, Hydrauliköl und Additiven, die in üblicher Weise durch Pumpenmittel gefördert werden können, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dem Mischwerk 7 Zusatz-Materialkomponenten aus mindestens einem weiteren, auf dem Chassis 3 abgestützten Zusatzbehälter zuzuführen.
- Eine erste Zusatz-Materialkomponente in Form von insbesondere Bitumenemulsion oder auch Wasser wird einem fest auf dem Chassis 3 montierten Zusatzbehälter 9 entnommen, der die Haupt-Motoreinheit 15 der Einrichtung wenigstens teilweise umgibt, um die Strahlungswärme der Motoreinheit zum Aufwärmen des Inhaltes des Zusatzbehälters 9 zu nützen.
- Ueber geeignete Dosiermittel (nicht gezeigt) kann dann die Bitumenemulsion oder das Wasser in das Mischwerk 7 geleitet werden.
- Ohne zusätzliche Prozessenergie kann eine weitere Erwärmung des einbaufertig aufbereiteten Materials und somit eine Qualitätsverbesserung erreicht werden, wenn, wie in Fig. 1 angedeutet, zunächst der Auspuff 15′ der Motoreinheit 15 über eine Leitung 17 mit dem Innern des Mischwerkes 7 verbunden wird, um dort einen Wärmeaustausch mit dem Mischgut zu erreichen. An geeigneter Stelle kann dann der Abgasaustritt erfolgen.
- Weiter kann das Kühlwasser des Motors 15 über ein geeignetes Wärmetauscher-System 16 durch das Mischwerk 7 geführt sein, oder zur Vorwärmung der Zusatzkomponenten herangezogen werden.
- Weiter ist für die staubförmigen resp. körnigen Zusatzkomponenten ein vorzugsweise auswechselbarer Zusatzbehälter 8 auf dem Chassis 3 angeordnet, dessen schneckengesteuerter Auslass 12 resp. 12′ entweder vor dem Brechwerk 5 oder am oberen Ende des Schrapperbandes 6 vor dem Mischwerk 7 ausmündet. Diese Anordnung gestattet eine präzise volumetrische Dosierung der diesem Behälter entnommenen granularen Zusatzkomponenten.
- Weitere Zusatzbehälter 10 für Wasser oder irgendwelche Additive können vorgesehen sein, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist.
- Die Steuerung der Einrichtung sowie des Prozessablaufes kann natürlich von Hand oder automatisch erfolgen, was hier nicht näher zu erläutern ist, da solche Vorgänge ansich bekannt sind. Vorzugsweise werden von der Haupt-Motoreinheit 15 zweckmässig hydraulische und elektrische Antriebsfunktionen abgeleitet. Beispielsweise lassen sich die Fahrwerke, das Brechwerk, das Mischwerk, die Einbaubohle, die Lenkung u.a. hydraulisch antreiben, wogegen alle Dosierantriebe, die Ven tile, die Regelklappen u.a. sowie die Steuerelektronik elektrisch betrieben werden.
- Wie aus dem Vorbeschriebenen ersichtlich, gestattet nun die erfindungsgemässe Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten zunächst die Aufnahme irgendwelcher Mineralien in Form von gefrästem Altasphalt, Kies verschiedener Qualitäten, Kehrichtschlacke u.a., welche Materialien dann vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren gebrochen und homogenisiert und in volumentrischer, gegebenenfalls gewogener Dosierung zum Mischwerk unter möglicher Zugabe von gleichzeitig einer oder mehrerer dosierter Flüssigkomponenten gelangen. Zudem kann eine staubförmige Komponente, wie Zement und/oder Kalk u.s.w. beigemischt werden. Diese Einzelkomponenten ergeben dann eine einbaufertige homogene Masse, die in variabler Breite und Dicke eingebaut werden kann, wobei durch den vorbeschriebenen Wärmetausch die Oberfläche der einzelnen Mischgutkörner in vorteilhafter qualitätsverbessernder Weise erwärmt werden können.
- Damit sind sämtliche Bedingungen erfüllt, um mit dieser Einrichtung an Ort sowohl Altasphalt im Kaltrecycling-Verfahren als auch Kaltmischfundationsschichten mit Bitumenemulsionen sowie hydraulische Stabilisierungsschichten aufbereiten und direkt einbauen zu können. Zudem gestattet diese Einrichtung grundsätzlich auch Aufbereitung und Einbau von Neumaterialien.
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