EP1428937B1 - Verfahren zum Befestigen einer Verkehrs-Leit-Einrichtung an einer Fahrbahndecke aus Asphalt - Google Patents

Verfahren zum Befestigen einer Verkehrs-Leit-Einrichtung an einer Fahrbahndecke aus Asphalt Download PDF

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EP1428937B1
EP1428937B1 EP03025897A EP03025897A EP1428937B1 EP 1428937 B1 EP1428937 B1 EP 1428937B1 EP 03025897 A EP03025897 A EP 03025897A EP 03025897 A EP03025897 A EP 03025897A EP 1428937 B1 EP1428937 B1 EP 1428937B1
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asphalt
screw
borehole
road surface
road
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Anton Gerhard
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Toge Duebel GmbH and Co KG
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Toge Duebel A Gerhard KG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/658—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by means for fixing
    • E01F9/673—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by means for fixing for holding sign posts or the like
    • E01F9/685—Subsoil means, e.g. foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/02—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes
    • E01F15/04—Continuous barriers extending along roads or between traffic lanes essentially made of longitudinal beams or rigid strips supported above ground at spaced points
    • E01F15/0476—Foundations

Definitions

  • the invention relates to a method for fastening a traffic-guiding device, in particular a retaining post of a restraint system, on a road surface made of asphalt.
  • Road pavements made of asphalt usually have a frost protection layer consisting generally of gravel, above that an asphalt base layer, above that an asphalt binder layer and thereon an asphalt top layer.
  • the asphalt base layer contains gravel with a relatively small grain size.
  • the asphalt binder layer contains fine ballast as a filler.
  • the asphalt top layer contains predominantly sand as filler. It is generally assumed that in the asphalt above the existing frost protection layer of gravel screws can not be set with sufficiently high pull-out strength. This is especially true for the attachment of the retaining posts of restraint systems, usually so-called crash barriers, which must be able to absorb extremely high load forces. It is therefore common to ram such retaining posts in the ground, between 1.2 to 1.5 m deep.
  • the strength of the anchoring of the posts in the ground is satisfactory; the effort when driving in is naturally extremely high.
  • Under traffic guidance facilities and rail-like objects are understood that are usually glued by means of tar on a road surface, especially on road construction sites and the like.
  • the tar compound does not withstand the impact of a vehicle.
  • the invention is therefore based on the object to provide an improved method of the generic type, which is particularly simple and reliable executable.
  • the screw can be unscrewed from the borehole and then screwed into the existing thread again. Surprisingly, it has been shown that with nominal diameters of 10, 12, 14 and 16 mm and screwing depths of 120 mm of the screws, extraction values for the screws of more than 40 kN are achieved.
  • the compound used is styrene-free phenyl ester with hardener or the like. Unlike other composites, styrene-free phenyl ester with hardener has the advantage of not dissolving asphalt.
  • the main field of application of the invention relates to the attachment of retaining posts of restraint systems on road surfaces. But it is also applicable to all other applications where objects are to be fixed sufficiently firmly on asphalt layers, such as on indoor tennis courts and the like.
  • the Farbahndecke an asphalt support layer on which consists of medium coarse gravel 2 and asphalt 3, so a tar product, as a binder.
  • an asphalt binder layer 4 is attached, which consists of fine gravel 5 and in turn of asphalt 3 as a binder.
  • an asphalt cover layer 6 is attached, which contains sand other than asphalt 3 or comparable fine fillers.
  • the structure of such a road surface ceiling is normalized and may be different. It is common to all statements that they are relatively elastic, so yielding and have a relatively high pore capillary volume. The volume of the pores and Depending on the structure and compaction of the road surface capillaries are between 6 and 12 percent by volume.
  • a substantially cylindrical hole 7 is introduced.
  • the drilling can be done by means of an electric drilling hammer or a pneumatic drilling hammer or by means of a core drill.
  • the stones of the ballast 3 and the ballast 5 are essentially not cut when drilling, but pushed aside due to the flexibility of the asphalt.
  • the borehole has a diameter D B.
  • the drilling dust produced during the drilling of the borehole 7 is in part conveyed out of the borehole by the borer itself. Another part can be removed by blowing. However, a portion of the drill dust, not shown, remains in the wellbore 7.
  • a liquid composite mass 8 which usually consists of styrene-free phenyl ester or the like and hardener, filled. It also has a bore depth L B.
  • a holding post 9 On the road surface a holding post 9 is placed, in such a way that a befindliches in its base plate 10 mounting hole 11 is aligned with the borehole 7. Thereafter, a BeilagSsay 12 is placed on the base plate 10 and a screw 13 inserted through the hole 11 in the hole 7.
  • the screw 13 has a cylindrical core 14 with a core diameter D K. On the core 14 is integrally formed with this a thread 15 with a thread diameter D G.
  • the thread 15 can - as indicated in the drawing - have an approximately triangular cross-section.
  • the screw 13 is provided at one end with a screw head 16, for example a hexagonal head. At its end opposite the screw head 16, it has an insertion end 17, on which the core 14 can be chamfered.
  • the Screw 13 has an overall length L G , which is measured by the screw head 16 to the insertion end 17, which therefore does not include the length of the screw head 16.
  • the screw-in depth L E of the screw 13 extends from the underside of the base plate 10, that is from the top 18 of the road surface to the insertion end 17 of the screw.
  • the already mentioned filling of the liquid composite mass 8 into the borehole takes place up to a fill level L F measured from the upper side 18 of the road surface, for which 0.2 L E ⁇ L F ⁇ 0.8 L E.
  • L F fill level measured from the upper side 18 of the road surface
  • the cavity 19 of the borehole 7 located below the insertion end when the screw 13 is screwed in is additionally filled with compound compound 8.
  • the existing in the borehole 7 during filling of the composite mass 8 drilling dust is mixed into the composite mass 8 and results in that a total of less composite mass 8 is required to reach the mentioned filling heights.
  • the thread 15 When screwing the screw 13 into the borehole 7, the thread 15 intersects an internal thread 20 in the various layers 1, 4, 6 of the road surface.
  • the annular gap 21 between the core 14 and the borehole wall 22 is filled with the composite mass 8.
  • the thread 15 engages the borehole wall 22, created a throttle point, so that the composite material 8 located in the borehole 7 during further screwing the screw 13 into the borehole 7 a relatively high pressure is exerted.
  • the composite mass 8 is pressed deeply into the pores and capillaries of the individual layers 1, 4, 6, so that a resin impregnated plug 23 is formed in the road surface, which has a high strength after curing of the composite mass 8.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer Verkehrs-Leit-Einrichtung, insbesondere eines Halte-Pfostens eines Rückhaltesystems, an einer Fahrbahndecke aus Asphalt.
  • Fahrbahndecken aus Asphalt weisen üblicherweise eine in der Regel aus Schotter bestehende Frost-Schutz-Schicht, darüber eine Asphalt-Trag-Schicht, darüber eine Asphalt-Binder-Schicht und darauf eine Asphalt-Deck-Schicht auf. Die Asphalt-Trag-Schicht enthält Schotter mit relativ kleiner Körnung. Die Asphalt-Binder-Schicht enthält feinen Schotter als Füllstoff. Die Asphalt-Deck-Schicht enthält überwiegend Sand als Füllstoff. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass im Asphalt oberhalb der aus Schotter bestehenden Frost-Schutz-Schicht Schrauben nicht mit ausreichend hoher Auszugsfestigkeit gesetzt werden können. Dies gilt insbesondere für die Befestigung der Halte-Pfosten von Rückhaltesystemen, in der Regel also sogenannte Leitplanken, die extrem hohe Belastungskräfte aufnehmen können müssen. Es ist daher üblich, derartige Halte-Pfosten in den Boden zu rammen, und zwar zwischen 1,2 bis 1,5 m tief. Die Festigkeit der Verankerung der Pfosten im Boden ist zwar zufriedenstellend; der Aufwand beim Einrammen ist naturgemäß außerordentlich hoch. Unter Verkehrs-Leit-Einrichtungen werden auch schienenartige Gegenstände verstanden, die üblicherweise mittels Teer auf eine Fahrbahndecke geklebt werden, und zwar insbesondere auf Fahrbahnbaustellen und dergleichen. Die Verbindung mittels Teer hält einem Anprall eines Fahrzeuges nicht stand.
  • Aus der US 5,885,041 ist es bekannt, die Haltekraft einer Schraube in Mauerwerk dadurch zu verbessern, dass ein Bindemittel den Freiraum zwischen dem Schrauben-Kern und einer Bohrloch-Wand im Mauerwerk ausfüllt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, das besonders einfach und zuverlässig ausführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die flüssige Verbundmasse tief in die Poren und Kapillaren des Asphalts hineingedrückt wird. Hierdurch erfolgt in einem verhältnismäßig großen Bereich um das Bohrloch herum eine Verfestigung des Asphalts, so dass eine Schraube ausreichend fest gehalten wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist sichergestellt, dass das Gewinde der Schraube auf jeden Fall in den das Bohrloch umgebenden Asphalt eindringt und dort ein Gewinde schneidet, so dass auch wiederum sichergestellt ist, dass die Verbundmasse nicht lediglich nach oben ausweicht, sondern unter ausreichend hohen Druck gesetzt wird, so dass sie in die Poren und Kapillaren des Asphalts gedrückt wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird gleichzeitig erreicht, dass die Schraube nach dem Setzen korrosionsgeschützt ist. Weiterhin kann die Schraube aus dem Bohrloch herausgedreht und anschließend in das dort vorhandene Gewinde wieder eingeschraubt werden. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei Nenn-Durchmessern von 10, 12, 14 und 16 mm und Einschraubtiefen von 120 mm der Schrauben Auszugswerte für die Schrauben von über 40 kN erreicht werden.
  • Bevorzugt wird als Verbundmasse styrolfreier Phenylesther mit Härter oder dergleichen eingesetzt. Im Gegensatz zu anderen Verbundmassen weist styrolfreier Phenylesther mit Härter den Vorteil auf, Asphalt nicht zu lösen.
  • Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist es von Vorteil, wenn das beim Bohren des Bohrloches anfallende Bohrmehl nicht vollständig aus dem Bohrloch entfernt wird, sondern zum Teil dort verbleibt. Es vermischt sich mit der Verbundmasse und wirkt insoweit als Füllstoff.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
  • Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung betrifft die Befestigung von Halte-Pfosten von Rückhaltesystemen auf Fahrbahndecken. Es ist aber auch bei allen anderen Einsatzgebieten anwendbar, wo Gegenstände ausreichend fest an Asphalt-Schichten befestigt werden sollen, wie zum Beispiel auf Hallen-Tennisplätzen und dergleichen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die einen Halte-Pfosten für ein Rückhaltesystem zeigt, der mittels Schrauben auf einer Fahrbahndecke aus Asphalt befestigt ist.
  • Wie die Zeichnung erkennen lässt, weist die Farbahndecke eine Asphalt-Trag-Schicht auf, die aus mittelgrobem Schotter 2 und Asphalt 3, also einem Teerprodukt, als Bindemittel besteht. Auf der Asphalt-Trag-Schicht 1 ist eine Asphalt-Binder-Schicht 4 angebracht, die aus feinem Schotter 5 und im Übrigen wiederum aus Asphalt 3 als Bindemittel besteht. Auf dieser Binder-Schicht 4 ist wiederum eine Asphalt-Deck-Schicht 6 angebracht, die außer Asphalt 3 Sand oder vergleichbar feine Füllstoffe enthält. Im Übrigen ist der Aufbau einer solchen Fahrbahn-Decke normiert und kann unterschiedlich sein. Gemeinsam ist allen Ausführungen, dass sie verhältnismäßig elastisch, also nachgiebig sind und über ein verhältnismäßig hohes Poren-Kapillar-Volumen verfügen. Das Volumen der Poren und Kapillaren liegt je nach Aufbau und Verdichtung der Fahrbahndecke zwischen 6 und 12 Volumenprozent.
  • In die Fahrbahndecke ist ein im Wesentlichen zylindrisches Bohrloch 7 eingebracht. Das Bohren kann mittels eines Elektro-Bohr-Hammers oder eines Pneumatik-Bohr-Hammers oder mittels eines Kern-Bohrers erfolgen. Die Steine des Schotters 3 beziehungsweise des Schotters 5 werden beim Bohren im Wesentlichen nicht zerschnitten, sondern aufgrund der Nachgiebigkeit des Asphalts zur Seite gedrückt. Das Bohrloch hat einen Durchmesser DB. Das beim Bohren des Bohrlochs 7 entstehende Bohrmehl wird zum Teil durch den Bohrer selbst aus dem Bohrloch herausgefördert. Ein weiterer Teil kann durch Ausblasen entfernt werden. Ein Teil des nicht dargestellten Bohrmehls verbleibt aber im Bohrloch 7. Danach wird in das Bohrloch eine flüssige Verbundmasse 8, die in der Regel aus styrolfreiem Phenylesther oder dergleichen und Härter besteht, eingefüllt. Es weist weiterhin eine Bohrungstiefe LB auf.
  • Auf die Fahrbahndecke wird ein Halte-Pfosten 9 aufgesetzt, und zwar derart, dass ein in seiner Fußplatte 10 befindliches Befestigungs-Loch 11 mit dem Bohrloch 7 fluchtet. Danach wird auf die Fußplatte 10 eine BeilagScheibe 12 aufgelegt und eine Schraube 13 durch das Loch 11 in das Bohrloch 7 eingeführt. Die Schraube 13 weist einen zylindrischen Kern 14 mit einem Kern-Durchmesser DK auf. Auf dem Kern 14 ist einstückig mit diesem ein Gewinde 15 mit einem Gewinde-Durchmesser DG ausgebildet. Das Gewinde 15 kann ― wie in der Zeichnung angedeutet ist ― einen etwa dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Schraube 13 ist an einem Ende mit einem Schraubenkopf 16, beispielsweise einem Sechskant-Kopf, versehen. An ihrem dem Schraubenkopf 16 entgegengesetzten Ende weist sie ein Einführende 17 auf, an dem der Kern 14 abgefast sein kann. Die Schraube 13 weist eine Gesamtlänge LG auf, die vom Schraubenkopf 16 bis zum Einführende 17 gemessen wird, die also nicht die Länge des Schraubenkopfes 16 umfasst. Die Einschraubtiefe LE der Schraube 13 erstreckt sich von der Unterseite der Fußplatte 10, also von der Oberseite 18 der Fahrbahndecke bis zum Einführende 17 der Schraube.
  • Das bereits erwähnte Einfüllen der flüssigen Verbundmasse 8 in das Bohrloch erfolgt bis zu einer von der Oberseite 18 der Fahrbahndecke aus gemessenen Füllhöhe LF, für die gilt 0,2 LE ≤ LF ≤ 0,8 LE. Dies bedeutet, dass das Bohrloch 7 zu 20 bis 80 Prozent der Einschraubtiefe LE der Schraube 13 mit Verbundmasse 8 gefüllt wird. Der bei eingeschraubter Schraube 13 unterhalb des Einführendes befindliche Hohlraum 19 des Bohrlochs 7 wird hierbei zusätzlich mit Verbundmasse 8 gefüllt. Das in dem Bohrloch 7 beim Einfüllen der Verbundmasse 8 vorhandene Bohrmehl wird in die Verbundmasse 8 eingemischt und führt dazu, dass insgesamt weniger Verbundmasse 8 benötigt wird, um die erwähnten Füllhöhen zu erreichen.
  • Beim Eindrehen der Schraube 13 in das Bohrloch 7 schneidet sich das Gewinde 15 ein Innengewinde 20 in die verschiedenen Schichten 1, 4, 6 der Fahrbahndecke. Der ringförmige Spalt 21 zwischen dem Kern 14 und der Bohrloch-Wand 22 wird mit der Verbundmasse 8 gefüllt. Außerdem wird dadurch, dass das Gewinde 15 in die Bohrloch-Wand 22 eingreift, eine Drosselstelle geschaffen, so dass auf die im Bohrloch 7 befindliche Verbundmasse 8 beim weiteren Einschrauben der Schraube 13 in das Bohrloch 7 ein relativ hoher Druck ausgeübt wird. Dies führt dazu, dass die Verbundmasse 8 tief in die Poren und Kapillaren der einzelnen Schichten 1, 4, 6 eingepresst wird, so dass ein Kunstharz getränkter Pfropfen 23 in der Fahrbahndecke gebildet wird, der nach dem Aushärten der Verbundmasse 8 eine hohe Festigkeit aufweist.

Claims (3)

  1. Verfahren zum Befestigen einer Verkehrs-Leit-Einrichtung, insbesondere eines Halte-Pfostens eines Rückhaltesystems, an einer Fahrbahndecke aus Asphalt, mit folgenden Arbeitsschritten:
    - Zurverfügungstellen einer Schraube (13), deren Kern (14) einen KernDurchmesser (DK), deren Gewinde (15) einen Gewinde-Durchmesser (DG) und die eine Einschraubtiefe (LE) aufweist,
    - Einbringen eines zylindrischen Loches (7) mit einem vorgegebenen Durchmesser (DB) und einer Tiefe (LB) in die Schicht aus Asphalt,
    - Einfüllen einer flüssigen Verbundmasse (8) in das Loch (7) bis zu einer Fülltiefe (LF) und
    - Einschrauben der Schraube (13) unter Verpressen eines Teils der Verbundmasse (8) in Poren und Kapillaren des Asphalts, so dass ein Kunstharz getränkter Pfropfen (23) in der Fahrbahndecke gebildet wird, wobei folgende Beziehungen gelten: D B < D G
    Figure imgb0001
     D B > D K
    Figure imgb0002
     L B > L E
    Figure imgb0003
     und 0 , 2 L E ≤ L F ≤ 0 , 8 L E .
    Figure imgb0004
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass styrolfreier Phenylesther mit Härter als Verbundmasse (8) verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Bohrloch (7) gebohrt wird und
    dass höchstens ein Teil des Bohrmehls aus dem Bohrloch (7) entfernt wird.
EP03025897A 2002-12-10 2003-11-12 Verfahren zum Befestigen einer Verkehrs-Leit-Einrichtung an einer Fahrbahndecke aus Asphalt Expired - Lifetime EP1428937B1 (de)

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