HU205405B - Method for in situ producing reinforced road-membrane and apparatus for carrying out the method - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás erősített útmembrán in sitii (a szükséges helyen történő) előállítására, valamint berendezés ezen eljárás megvalósítására.

A találmány elsősorban repedezett városi kocsiutak és országutak javítására szolgál, de jól alkalmazható új utak építésénél is.

Hagyományosan a repedezett vagy a repedezésre hajlamos utak (félmerev utak) felújítását egy vastag, bitumenes kötőanyaggal dúsan bevont ásványi adalékanyag leterítésével végzik. Ezt a bevont ásványi adalékanyagot általában központi helyen készítik és feketeburkolat bedolgozó gép segítségével dolgozzák el.

Egy másik módszer szerint a repedezett réteg és a bevont adalékanyagból vagy felületi bevonásként képzett - koptatőréteg közé kb. 1-3 cm vastagságban lényegében homokból, bitumenes kötőanyagból és töltőanyagból összeállított aszfalthabarcsot terítenek.

Ugyancsak ismert módszer egy nagy vastagságú adalékanyaggal (granulátummal) kevert bitumenes kötőanyagból Éló felületi réteg vagy közbenső réteg alkalmazása, amint azt az FR 2 23 1 815 sz. francia szabadalmi leírás javasolja.

Egy még korszerűbb eljárás szerint előre gyártott ún. geotextilt iktatnak a repedezett réteg és a koptatóréteg közé, adott esetben kötőanyaggal. Ezen anyagok használata azonban számos problémával jár, mivel igen körülményes a geotextiltekercsek megfelelő módon való lecsévélése és megfelelő lefektetése az út teljes szélességében. Emellett ez a rendszer igen rosszul igazodik az útpálya és az ágyazás geometriájához: a kanyarokban és azútdőlés változásainál ráncokat vet, így rontja a kialakított útszerkezet minőségét

Az általunk kifejlesztett eljárás utak készítésére és javítására hatékonyan és a kívánt mértékben alkalmazható útmembrán in situ létrehozására, amely -útmembrán összefonódó és bitumenes kötőanyagban szorosan kötődő szálak hálózatának az útpályára való lefektetésével van megerősítve.

A találmány által megoldandó feladat tehát:

a) repedezett utaknál a repedések felszínre törésének megakadályozása egy olyan burkolati réteggel, amelynek csekély a vastagsága;

b) bármely útburkolat kifáradási szilárdságának növelése ismétlődő igénybevételekkel szemben, megőrizve a legnagyobb csúsztató rugalmassági modulusz értékeket; valamint

c) a műtárgy vízállőságának biztosítása.

A kitűzött feladatot erősített útmembrán it situ előállítására szolgáló olyan eljárással oldjuk meg, amely egy kötőréteg lefektetéséből, esetleg egy alapréteg vagy összekötő réteg közbeiktatásából, végül pedig egy - bevont ásványi adalékanyag szőnyegként vagy felületi bevonásként kialakított - koptatóréteg lefektetéséből áll, amely eljárásra a találmány értelmében az jellemző, hogy a kötőrétegre szőnyegszeruen erősítőréteget képező végtelen szálat vagy szálegyüttest terítünk le.

Adott esetben ezt a leterített szálszőnyeget adalékanyag-réteggel (granulátumiéteggel) vagy előre gyártott hálóréteggel fedjük le, esetlegesen egy kötőréteggel együtt, mielőtt a következő réteget vagy rétegeket létrehoznánk.

A találmány egyik előnyös változata értelmében a kötőréteg lefektetését és ezen rétegre a végtelen szálból vagy szálegyüttesből álló szőnyeg leteritését egyidejűleg végezzük.

Az első réteghez felhasznált kötőanyag vagy bitumen vagy bitumenpolimer, amely lehet olajjal hígított bitumen vagy bitumenemulzió, és amely felhasználható hagyományos hozzávalókkal akár melegen, akár hidegen, emulzió formájában, 0,2-4 kg/m² arányban, ezen belül előnyösen 0,6-1,5 kg/m² megmaradó kötőanyagot felhasználva.

Az ezen kötőanyagra leterített szálak beépülnek ebbe a kötőanyagba a koptatóréteg (vagy adott esetben az alapréteg vagy összekötő réteg) későbbi lefektetése során és annak erősítőrétegét képezik. Az így kapott komplexum (rétegsorozat) biztosítja a bitumen folyamatosságát az ágyazati réteg és az új burkolat között.

A találmány értelmében felhasznált szálak lehetnek természetes vagy szintetikus szálak, főként poliészterből, poliamidból, polipropilénből vagy cellulózszár-mazékokból, esetleg üvegből készült szálak. Különösen előnyös a poliészter és a poliamid szálak alkalmazása. Ezek célszerűen 1-1000 elemi szálat egyesítő multiszálak formájában csévékre vagy dobokra vannak feltekercselve. A szálak finomsága széles, 80 és 5000 decitex közötti skálán mozoghat, előnyösen 150 és 400 decitex között.

A találmány értelmében 30-400 g/m², előnyösen 40-120 g/m² szálat használunk fel. A kötőanyag és az arra nagy sebességgel leterített szálak a végső útpályaszerkezetben vízálló membránt képeznek.

A koptatóréteg lefektetéséhez, amely befedi ezt az erősített membránt, célszerű a leterített szálszőnyegre leszómi egy vékony adalékanyag-réteget a szálak kötőanyagon való stabilizálása érdekében és annak biztosítására, hogy ezek leteritését követően közlekedni lehessen rajtuk.

Ez utóbbit általában (pl. 6/10 mm szemcseméretű) aprőszeműkőzúzalék alkotja, 2-101/m², például 51/m² arányban szétoszlatva, de más szemcseméretek és adagolási arányok is alkalmazhatók. Ezeket az adalékanyagokat (granulátumokat) nem kell feltétlenül hengerelni. Felhasználhatunk azonban előre gyártott hálót, főként fémhálót vagy polipropilénből készült hálót is. Bizonyos esetekben egy második kötőréteget is leteríthetünk.

A koptatóréteget hagyományos módon készítjük, esetleg egy szintén hagyományos módon készült alapréteg vagy összekötő réteg előzetes közbeiktatásával. A találmány ugyanolyan jól alkalmazható mind melegen bevont ásványi adalékanyagból készült útszőnyeg, mind pedig felületi bevonat esetében.

A találmány szerinti eljárást részletesebben példák alapján ismertetjük.

HU 205 405 Β

1. példa

Megfelelő útpályaszerkezet hiánya miatt erősen repedezett út felújítása

Egy bitumenszóró kocsit alkalmazva bitumenpolimer emulziót (természetes latex, mint például a SCREG Sud-Est társaság által gyártott Neoflex®) terítünk le 1,2 kg/m² arányban (vagyis megközelítőleg 0,8 kg/m² a megmaradó kötőanyag).

A kötőrétegre poliészter szálakat terítünk le (4 szál 167 decitex finomsággal és egyenként 30 elemi szállal, a Rhone-Poulenc vállalat által forgalmazva) 50 g/m² arányban egy sűrített levegős injektáló pisztollyal, oly módon, hogy egy szétterülő szőnyeget kapjunk az egymáshoz erősített szálakból.

Ezután 6/10-es méretű aprószemcsés zúzottkövet szórunk le 51/m² arányban.

Végül gépi úton hagyományos koptatóréteget (aszfaltbeton 0/10) készítünk 80 kg/m² arányban.

Összehasonlítás céljából ugyanezen szakaszon ugyanezen bevont adalékanyagból levő szőnyeget terítettünk le 120 kg/m² adagolással. A forgalomnak történt átadás után az alap repedései ismét kezdtek előtűnni, szemben a fentiek szerint készített találmány szerinti burkolattal.

2. példa

Repedezett út felújítása egy külvárosi útbecsatlakozásnál

Egy bitumenemulzió 1,2 kg/m² arányú leterítése után (0,8 kg/m² megmaradó bitumen) egy sűrített levegős pisztoly segítségével 330 decitexes finomságú és 60 elemi szálas poliészterszálat telítünk le (Rhone-Poulane termék) egy 80 szálat tartalmazó dobról 80 g/m² arányban. Ezt 5 1/m² arányban 6/10-es zúzott kővel fedjük le, majd elkészítjük a koptatóréteget aszfaltbetonból (Compoflex®, a SCREG Sud-Est vállalat terméke), 80 kg/m² arányban leterítve.

Miként az 1. példában, egy megerősített útmembránt tartalmazó útpályákat kapunk (kötőanyag+szálak), amely kiváló szilárdsági és rugalmassági tulajdonságokkal rendelkezik.

A találmány által megoldandó feladat olyan berendezés kifejlesztése is, amely alkalmas a fentiekben ismertetett eljárás megvalósítása során egy szál vagy szálegyüttes szőnyegszerű leterítésére. Ere a berendezésre a találmány értelmében az jellemző, hogy egy előnyösen mozgatható (mobil) váza van, amelyre száltároló egység, szálterelő egység és a szálakat a talaj felé kibocsátó szálterítő egység van felszerelve.

A száltároló egység legalább egy dobállványból áll, amely előnyösen dobsebesség-szabályozóval van ellátva.

A szálterelő egység a szálaknak a dobról a szálterítő egységhez való hozzávezetésére szolgál.

A szálterítő egység lényegében függőleges szálterítő csövekből áll, amelyek egy légsűrítő segítségével műkődnek. Ezek a csövek célszerűen védőburkolattal vannak ellátva. A szálterítő csövek előnyösen egy tartószerkezet közbeiktatásával egy nyújtható hídra vannak felszerelve, ami lehetővé teszi a kívánt útszélesség végigpásztázását.

A találmány egyik célszerű kiviteli alakja értelmében a nyújtható (meghosszabbítható) híd egymással csuklósán összekötött rudakból áll, ahol a híd végeit képező két rúd egy - a szélességének szabályozását megengedő - munkahengerrel van összekötve.

A találmány szerinti berendezést részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti, szál vagy szálegyüttes szőnyegként való leterítésére alkalmas berendezés vázlatos oldalnézetét mutatja, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés felülnézetét tünteti fel.

Amint az az ábrákon látható, a találmány szerinti berendezésnek mozgatható (mobil) (1) váza van, amelyre fel van szerelve egy száltároló egység - (2) dobállvánnyal egy (3) dobsebesség-szabályozóval ellátott (2’) dob számára egy (4) szálterelő egység, valamint egy (5) szálterítő egység, amely lehetővé teszi a szálak szőnyegként való szétterítését a már lefektetett kötőrétegre, vagy annak lefektetésével egyidejűleg.

Az (5) szálterítő egység egy sorozat (6) szálterítő csőből áll, amelyek lényegében függőlegesek, egy (7) légsűrítőhöz vannak csatlakoztatva és (8) védőburkolattal vannak ellátva, amint az az 1. ábrán jól látható. Ezek a (6) szálterítő csövek (9) tartószerkezeteken keresztül egy változtatható hosszúságú nyújtható hídon vannak elrendezve, amely egymással csuklóan összekötött (10) rudakból van kialakítva, ahol a híd végeit képező (10) rudak egy (11) munkahengerrel működnek együtt, amely lehetővé teszi a híd szélességének szabályozását a javítandó út szélességének megfelelően.

A találmány szerinti berendezés kialakítható vontatott és önjáró vázon egyaránt. Amennyiben a váz vontatott, ez esetben felszerelhető egy integrált kötőanyagadagoló híddal, miáltal elkerülhető, hogy a berendezés a frissen lerakott kötőrétegen gördüljön.

Természetesen abban az esetben, ha a váz nem tartalmaz integrált kötőanyagadagoló hidat, akkor például egy ezen vázat vontató bitumenszóró kocsi megfelelő adagolóhídját használjuk fel,

Amennyiben a váz önjáró, ez esetben az integrált kötőanyagadagoló híd mellett kötőanyag-tartályt is tartalmaz.

Példaként említve, a vázon elhelyezett technológiai sor tartalmaz

- egy energiaforrást, például egy hőerőgépet, amelynek energiája lehetővé teszik a letekercselő szerkezet hidraulikus energiaellátását, a szálterítő egység pneumatikus energiaellátását, valamint az egymáshoz társított ellenőrző és működtető szerkezetek villamosenergia-ellátását;

- a száltároló egységet, amely 15 kg-tól 2 tonnáig terjedő mennyiségű szálat hordozó csévékből vagy dobokból áll, amelyek szélessége 0,15-től 3,7 m-ig változhat és ezekre szétágazó elemi szálakból álló multiszálak kötege van felcsévélve, ahol az egyes multiszálakhoz tartozó elemi szálak száma megha3

HU 205405 Β ladhatja az 1000 egységet. Ezek a tárolócsévék vagy -dobok progresszív módon fékeződnek működésük alatt súlyuk függvényében;

- letekercselő szerkezetek rendszerét, amely lehetővé teszi a szálak szabályozott lecsévélését a kívánt adagolás függvényében és

- pneumatikus szálterítő elemek sorozatát, amelyek továbbítják a szálakat a letekercselő szerkezetek kimeneténél, hogy azokat leterítsék az útpályára. Adott esetben a szálterítő· elemek el vannak látva detektorokkal, amelyek lehetővé teszik a szálak kiterítését, hogy javuljon ezek eloszlása az útpályán.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás erősített útmembrán it situ előállítására, amely egy kötőréteg lefektetéséből, adott esetben egy alapréteg vagy összekötő réteg közbeiktatásából, végül pedig egy koptatőréteg - bevont ásványi adalékanyag szőnyegeként vagy felületi bevonásként történő - lefektetéséből áll, azzal jellemezve, hogy a kötőrétegre szőnyegszerűcn, erősítőréteget képező végtelen szálat vagy szálegyüttest terítünk le.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szálak által képzett szőnyeget adalékanyag-réteggel vagy hálóréteggel fedjük le.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az adalékanyag-réteget 2-10 1/m² arányban terítjük le.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőréteg lefektetését és a végtelen szálból vagy szálegyüttesből álló szőnyeg leteritését egyidejűleg végezzük.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 0,2-4 kg/m² kötőanyagot használunk fel.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kötőanyagként 0,6-1,5 kg/m² megmaradó kötőanyagot használunk fel.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a végtelen szálak poliészterből vagy poliamidból vannak.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 30-400 g/m² szálat használunk fel.
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 40-120 g/m² szálat használunk fel.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szálak finomsága 80-5000 decitex.
11. 11. Berendezés az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására az erősítőréteget képező szál vagy szálegyüttes szőnyegszerű leterítéséhez, azzal jellemezve, hogy egy előnyösen mozgatható váza (1) van, amelyre száltárolő egység, szálterelő egység (4) és a szálakat a talaj felé kibocsátó szálterítő egység (5) van felszerelve.
12. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a száltároló egység legalább egy dobállványból (2) áll, amelyhez dobsebesség-szabályoző (3) van hozzárendelve.
13. 13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szálterítő egység (5) légsűrítő (7) által működtetett, függőleges helyzetű szálterítő csövekből (6) áll.
14. 14. A11-13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy szálterítő csövek (6) egy egymáshoz csuklósán kapcsolódó rudak (10) sorozatából álló nyújtható hídon vannak elrendezve.
15. 15. A 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a híd két végét képező rudak egy - a híd teipesztésének mértékét szabályozó - munkahengeirel (11) vannak összekötve.