NL1033155C2 - Wegconstructie voorzien van filtreermateriaal. - Google Patents

Description

, I

Wegconstructie voorzien van filtreermateriaal

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een wegconstructie omvattend een verhard wegdek en een 5 daarlangs gelegen verharde berm.

Op een verhard wegdek vallend hemelwater stroomt door het afschot van het wegdek af naar de berm. Dit geldt evenzo, bijvoorbeeld in het geval van ZOAB, voor het in een bovenlaag gezakte water dat zijwaarts, horizontaal kan 10 af stromen naar de berm, eventueel na eerst door een vluchtstrook te zijn gestroomd. Indien de berm bestaat uit grond, derhalve een zachte berm, kan het water doorgaans zonder problemen worden opgenomen, zonder de doorstroming door de bovenlaag te hinderen. Ook kan men zogenaamde 15 doorgroeiblokken of grasbetonblokken plaatsen in de berm.

Een probleem dat zich voordoet is dat het af te voeren water verontreinigingen bevat, zoals onder meer zware metalen, olie en polyaromatische koolwaterstoffen (PAK), door emissies uit de uitlaat, slijtage van 20 voertuigen, bandenslijpsel, lekkage uit voertuigen en door corrosie van wegmeubilair, zoals de geleiderail, dat op den duur af stroomt naar de berm. Uit een onderzoek van ECN in opdracht van Rijkswaterstaat (ECN-C—02-056, gepubliceerd Juni 2002) blijkt bijvoorbeeld dat de concentraties zware 1 033 1 55 I $ 2 metalen, zoals Cr, Cd, Ni, Cu, Pb en Zn, en minerale oliën erg hoog waren in het af gevoerde water, met name in het geval dat de bovenlaag van het wegdek uit dicht asfaltbeton (DAB) bestond. Dergelijke hoge concentraties zijn 5 schadelijk voor het milieu, en kunnen ook het grondwater vervuilen, met alle gevolgen van dien.

Een doel volgens de uitvinding is om de kwaliteit van het afstromend water te verbeteren, voordat het de bodem indringt.

10 Een verder doel is om een veilige, van een open bovenlaag voorziene wegconstructie, met een voldoende waterafvoercapaciteit te verschaffen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING 15

Vanuit een aspect voorziet de uitvinding in een wegconstructie met een, één of meer rijbanen vormend wegdek, met een bovenlaag, en een berm, verder voorzien van een op de langsrand van het wegdek, in het bijzonder de 20 bovenlaag, aansluitende reeks bermbetonblokken, voorzien van gaten, voor het vormen van een verharde bermstrook, waarbij de bermbetonblokken uitgevoerd zijn als zogenoemde doorgroeiblokken, waarbij de berm van het wegdek althans deels een filtrerend materiaal bevat, omvattend één of meer 25 van gebroken schelpen, schelpkalk en zeoliet.

Het materiaal is bij voorkeur in een vulling aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een laag op een ondergrond, zoals zand of puin, of in de vorm van een opvulling van een holle ruimte, zoals in de gaten van een 30 doorgroeiblok. Ook kunnen er meerdere lagen op elkaar aangebracht worden, eventueel met een tussenlaag, of evenzo meerdere vullingen op elkaar, met eventueel een tussenvulling. Verder kan het materiaal, of evenzo de tussenlaag of tussenvulling, andere gebruikelijke 35 vulstoffen omvatten, zoals zand en grind.

Het in de samenstelling volgens de uitvinding toe te passen schelpkalkmateriaal kan zijn gevormd door 3 schelpen te branden in een oven, bijvoorbeeld bij een brandtemperatuur in het bereik van 900-1300°C, zoals ongeveer 1100°C, en de gebrande schelpen vervolgens te blussen met water, waardoor schelpkalkkorrels gevormd 5 worden welke cementachtige eigenschappen hebben.

Indien zoutwaterschelpen worden gebruikt, heeft het de voorkeur dat voorafgaande aan het branden de schelpen met zoet water worden gewassen, teneinde de zouten van de schelpen te verwijderen. De schelpen zijn bij 10 voorkeur behandeld met zogenoemd gevitaliseerd water. Met het gevitaliseerde water worden schelpen ontzout. Daardoor hebben ze minder last van de vorming van zogenoemde slibhuidjes op de schelpen.

De gebroken schelpen in het materiaal volgens de 15 uitvinding hebben bij voorkeur een grootte gelegen in het bereik 1-10 mm, bij voorkeur 2-6 mm. Te kleine deeltjes hebben een te geringe waterdoorlatendheid, terwijl te grote deeltjes onvoldoende werking kunnen hebben voor verontreinigingen.

20 Ook het schelpkalkmateriaal kan een bepaalde korrelverdeling hebben voor optimalisatie van het contactoppervlak, in het bijzonder in het gebied 1-10 mm, bij voorkeur 2-6 mm. De manier waarop een bepaalde korrelgrootte voor het schelpkalkmateriaal verkregen kan 2 5 worden is bekend voor de deskundige op dit gebied. Schelpkalkmateriaal met een fijne korrelgrootte wordt gewoonlijk ook wel aangeduid als schelpkalkbloem.

Bij voorkeur omvat het in de samenstelling volgens de uitvinding toe te passen schelpkalkmateriaal 30 verschillende schelpkalkmaterialen met verschillende korrelgroottes, variërend van fijn tot grof.

Opgemerkt wordt dat een dergelijk schelpkalkmateriaal onder andere toegepast wordt als verdichtingsmiddel in funderingen, en dient daarbij onder 35 meer om de waterdoorlaatbaarheid van de verkregen fundering te verminderen.

Het zeoliet kan elk gangbaar zeoliet zijn. Onder 4 zeoliet wordt in de onderhavige aanvrage verder alle qua werking daarop gelijkende open structuren begrepen. Bijvoorkeur omvat het zeoliet korrelmateriaal in het bijzonder in het gebied 1-10 mm, bij voorkeur 2-6 mm. Bij 5 zeolieten is het verder van belang dat de min of meer open structuur daarvan behouden blijft, zodat voldoende hechtingsplaatsen aanwezig zijn.

Bij combinatie van voornoemde materialen kan de korrelverdeling van de fracties overeenstemmen.

10 De invloed van het materiaal volgens de uitvinding, in het bijzonder van gebroken schelpen en schelpkalk, op het afgevoerde water is een verhoging van de pH-waarde van het doorgaande water. De aldus verkregen pH-waarde kan daardoor groter zijn dan 7, waardoor ook 15 eventueel aanwezig zuur geneutraliseerd wordt. Verder zorgt het materiaal ervoor dat zware metalen geheel of gedeeltelijk worden vastgehouden. Ook kunnen organische verbindingen, zoals oliën, worden afgebroken, ofwel direct, bijvoorbeeld aan de lucht, ofwel met hulp van op zeker 20 moment aanwezige micro-organismen.

Het genoemde zeoliet is een goedkoop materiaal, vaak in de vorm van korrels. Dat korrelmateriaal biedt een hechtingplaats voor verontreinigingen die met het water van het wegdek af stromen. Het zeoliet vormt aldus een soort van 25 buffer, waardoor de verontreinigingen met vertraging of niet in de ondergrond geraken.

Zonder gebonden te willen zijn aan enige theorie, wordt overwogen dat het materiaal, en in het bijzonder zeoliet, onder meer kan blijven functioneren, doordat 30 gebruik wordt gemaakt van het feit dat in de winter op het wegdek zout wordt gestrooid. Dat zout stroomt met water in het filterend materiaal, in het bijzonder zeoliet, en reinigt daarbij het filtrerend materiaal van verontreinigingen, zoals slib, zodat de opnamecapaciteit 35 daarvan weer hersteld is. De bij eerdere buien met van het wegdek afstromende verontreinigingen zijn voor een periode deels tegengehouden opgevangen in het filtermateriaal en 5 worden met vertraging afgegeven, met de reiniging door het zoute water. Daardoor wordt de afgifte van verontreinigingen aan de grond gedoseerd. Micro-organismen in de grond hebben daardoor de kans gehad afbreekbare 5 verbindingen om te zetten in minder schadelijke verbindingen. Sommige zware metalen kunnen dermate goed gebonden zijn aan de bestanddelen van het filtermateriaal, dat uitspoeling niet eenvoudig optreedt.

De relatieve hoeveelheid van de in de 10 samenstelling volgens de uitvinding toe te passen materialen ten opzichte van elkaar, zoals schelpen, schelpkalk en zeoliet, alsmede de relatieve hoeveelheid van de samenstelling volgens de uitvinding ten opzichte van de eventuele overige bestanddelen, zoals zand en grind, zijn 15 onder meer afhankelijk van de lokale omstandigheden, de grondsoort en de gewenste effectieve levensduur.

Bij voorkeur worden de gaten van de bermbetonblokken althans deels gevuld met het filtrerend materiaal. Met meer voorkeur omvat het materiaal 1-100%, 20 bij grotere voorkeur 20-99%, bij meeste voorkeur 50-95%, van één of meer van gebroken schelpen, schelpkalk en zeoliet. Naarmate het gehalte aan gebroken schelpen, schelpkalk en zeoliet toe neemt, neemt ook de werking ervan toe. Door het vullen met het materiaal word de lengte van 25 de baan van contact van water en filtermateriaal vergroot, en daarmee de opnamecapaciteit daarvan, waardoor de reiniging wordt bevorderd.

Bij voorkeur neemt de vulling van de bermbetonblokken met het filtermateriaal gezien vanuit het 30 midden van de weg naar de rand van de berm af. De gaten die het dichtst bij het wegdek gelegen zijn worden aldus hoger gevuld dan de gaten meer op afstand daarvan. Daarmee wordt afgestemd op het verminderen van het waterdebiet als gevolg van opname door dichter bij het wegdek gelegen gaten in de 35 bermbetonblokken. Het filtermateriaal in de gaten kan met grond, zand en grind worden aangevuld, door menging, of door een of meerdere lagen hiervan, boven en/of onder en/of 6 tussen de materiaallaag.

De wegconstructie volgens de uitvinding kan onder de bermbetonblokken een geotextiel omvatten, zoals gebruikelijk. Het geotextiel wordt zoals gebruikelijk op 5 een laag puin of zand geplaatst. De functie van het geotextiel is als gebruikelijk een scheiding van bermbetonblokken met grond. Verder laat het water door. De lussen zorgen voor het voorkomen van het dichtslibben.

Het geotextiel kan worden doorgezet van onder de 10 bermbetonblokken tot tussen de bermbetonblokken en het wegdek, om aldaar een drainagedoorgang te verschaffen voor het water.

De wegconstructie volgens de uitvinding omvat bij voorkeur een laag die is aangebracht tussen het geotextiel 15 en de bermbetonblokken van een filtermateriaal omvattend althans deels één of meer van gebroken schelpen, schelpkalk en zeoliet. Met meer voorkeur omvat het materiaal 1-100%, bij grotere voorkeur 20-99%, bij meeste voorkeur 50-95%, van één of meer van gebroken schelpen, schelpkalk en 20 zeoliet. Deze laag heeft dezelfde werking als hierboven genoemd, en draagt bij aan het verder reinigen van water dat door de opgevulde gaten van de bermbetonblokken stroomt. Evenals bij de vulling van de gaten in de bermbetonblokken, kunnen er meerdere lagen aangebracht 25 worden. De laag op het geotextiel kan een functie vervullen in de zijwaartse verdeling van het dor de gaten in de bermbetonblokken neerwaarts uittredende water. Het geotexiel kan daartoe aan zijn bovenoppervlak voorzien zijn van lussen van hetzelfde materiaal, waardoor de 30 bermbetonblokken op enige afstand worden gehouden van de hoofdlaag geotextiel.

De gebroken schelpen in het materiaal volgens de uitvinding hebben bij voorkeur een grootte gelegen in het bereik 1-10 mm, bij voorkeur 2-6 mm. Te kleine deeltjes 35 hebben een te geringe waterdoorlatendheid, terwijl te grote deeltjes onvoldoende werking kunnen hebben voor verontreinigingen. Bij zeolieten is het verder van belang 7 dat de min of meer open structuur daarvan behouden blijft, zodat voldoende hechtingsplaatsen aanwezig zijn.

De wegconstructie volgens de uitvinding kan zodanig opgebouwd zijn dat het bovenoppervlak van de 5 bermbetonblokken in een vlak ligt met het wegdekoppervlak, of enigszins lager.

De bermbetonblokken kunnen zijn vervaardigd van waterdoorlatend betonmateriaal, dat niet alleen water in een voldoende debiet kan doorlaten, maar daarbij tevens een 10 filterende werking kan uitoefenen.

De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage genoemde percentages zijn op gewichtsbasis, betrokken op de totale samenstelling of het totale materiaal.

15 De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten en andere aspecten kunnen onderwerp 20 zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN 25

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een aantal in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in: figuur 1 een schematische doorsnede door een 30 voorbeelduitvoering van een wegconstructie volgens de uitvinding; figuur 2 een bovenaanzicht op het bermgebied van de wegconstructie van figuur 1; figuur 3 een detail in doorsnede van een eerste 35 voorbeelduitvoering van een bermgebied van een wegconstructie volgens de uitvinding; figuur 4 een doorsnede door een tweede 8 voorbeelduitvoering van een bermgebied voor een wegconstructie volgens de uitvinding; figuur 5 een doorsnede door een derde voorbeelduitvoering van een bermgebied voor een 5 wegconstructie volgens de uitvinding; en figuur 6 een bovenaanzicht en zijaanzichten van een voorbeelduitvoering van een bermbetonblok gebruikt in de uitvinding.

10 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De wegconstructie 1 in figuur 1 toont een verhar-dingconstructie 2 omvattend een onder afschot staande bovenlaag 3 van bijvoorbeeld Zeer Open Asfalt Beton (ZOAB) 15 of dicht asfaltbeton (DAB), een daaronder gelegen onderlaag 4 van bijvoorbeeld grindasfaltbeton en daaronder een fundering 5 van steen, omgeven/aangevuld met grond/aarde 6. Langs de langsranden 7 van de bovenlaag 3 / onderlaag 4 is een bermverharding 8 geplaatst, opgebouwd uit een reeks 20 betonnen doorgroeiblokken of grasbetonblokken 9, geplaatst op een laag geotextiel 10. De grasbetonblokken 9 kunnen op gelijke hoogte van het wegdek liggen, ook in het geval van ZOAB, daar zij in deze voorbeelden vervaardigd zijn waterdoorlatend betonmateriaal. Indien zij niet 25 waterdoorlatend zijn kunnen zij in het geval van ZOAB lager dan het wegdek liggen.

De grasbetonblokken 9 zijn nader weergegeven in figuur 6, en kunnen afmetingen bezitten van 1 x b x h van 61 x 41 x 12 cm of 40 x 40 x 12 of elke andere maat, 30 bijvoorbeeld Rona (geregistreerd handelsmerk) bermverbandblokken. De grasbetonblokken 9 zijn voorzien van doorgaande gaten 11 en zijn langs -althans drie- van de zijden 12a, 12b, 12c min of meer zigzagvormig, en aldaar op afstand van elkaar gelegen plaatsen voorzien van een kop-35 pel reliëf, in de vorm van hol- respectievelijk dol- verbindingen, op zich bekend. De zijde 12d is in dit voorbeeld recht, om goed aangelegd te kunnen worden tegen 9 de langsrand 7 van de wegverharding 2. De zijde 12d kan eventueel ook uitgevoerd zijn als zijde 12a, 12b of 12c, waarbij dan drainagebevorderend materiaal in de tegen de langsrand 7 gelegen gaten 11 aangebracht kan zijn. De 5 langsrand 7 sluit in deze voorbeelden echter indirect aan op de zijde 12d van de bermbetonblokken 9, zoals hierna zal worden uitgelegd.

De grasbetonblokken 11 kunnen in verband als bermverharding 8 worden geplaatst, op het geotextiel 10, 10 waarna aanvulling plaats kan vinden met teelaarde 6. De bermbetonblokken 9 zijn in dit voorbeeld vervaardigd van beton B45, waarbij de gaten 11 een open ruimte van 13% of meer bepalen. Het geotextiel 10 is omhoog omgezet met gedeelte 10a, dat tussen de langsrand 7 en de aangrenzende 15 bermbetonblokken 11 reikt. Het gedeelte 11a kan dubbeldik uitgevoerd zijn.

In de voorbeelduitvoering van figuur 3 zijn de bermbetonblokken 9 direct geplaatst op het geotextiel 10. Teelaarde 6a is ook deels ingebracht in de gaten 11. De 20 gaten 11 van de bermbetonblokken 9 zijn echter daaronder ook althans deels gevuld met een filtermateriaal 21 volgens de uitvinding, waarbij de gaten die het dichtst bij het wegdek gelegen zijn daarmee hoger gevuld zijn dan de gaten 11 meer op afstand daarvan. In een eenvoudige uitvoering, 25 waarbij echter meer filtermateriaal 21 nodig is, zijn de gaten, eventueel alle gaten 11, gevuld met het filtermateriaal.

Wanneer neerslag P op de bovenlaag 3 valt zal deze als gevolg van het afschot in de richting B over de 30 laag 3 (en in geval van ZOAB ook door de laag 3, richting E) af stromen naar de langsranden 7. Aldaar kan het water door omgeslagen geotextielgedeelte 10a neerwaarts en verder zijwaarts stromen, door (waterdoorlatend beton) en over de blokken 11 stromen (C) en in de althans deels met 35 filtermateriaal volgens de uitvinding gevulde gaten 11 geraken en daardoorheen en door het waterdoorlatend beton heen zakken (F) , om uiteindelijk door het geotextiel 10 10 neerwaarts te stromen (D) tot in de daaronder gelegen grond 6. De verontreinigingen in het water kunnen daarbij worden opgenomen door het geotextielgedeelte 10a, het filtermateriaal en het betonmateriaal (indien 5 waterdoorlatend).

In figuur 4 is een eerste alternatieve opbouw van de wegverharding 2 weergegeven, verder grotendeels volgens figuur 3, met dien verstande dat een laag 22 van filtermateriaal volgens de uitvinding is aangebracht tussen 10 de betonblokken 9 en het geotextiel 10, dat voorzien is van lussen 14 die de bermbetonblokken 9 mede ondersteunen. Het geotextiel 10 is weer voorzien van een omgeslagen gedeelte 10a. Om redenen van duidelijkheid is de afstand tussen het geotextiel 10 en de onderzijde van de bermbetonblokken 9 15 vergroot weergegeven, met als gevolg dat in de tekening de lussen 14 op afstand van die onderzijde blijven. Hetzelfde geldt voor figuur 5.

De in de richtingen B, C, E en F af stromende neerslag P zal nu aanvullend door de laag 22 met filtrerend 20 materiaal volgens de uitvinding zakken en zich daarin kunnen verspreiden, en aldus langer in contact staan met het filtermateriaal volgens de uitvinding, zodat de opname van verontreinigingen uit het water wordt bevorderd.

In figuur 5 is een tweede alternatieve opbouw van 25 de wegverharding 2 weergegeven, verder volgens figuur 4, met dien verstande dat de gaten 11 nu niet gevuld zijn met filtrerend materiaal 21 volgens de uitvinding, maar slechts met teelaarde 6a. Dit is een eenvoudige uitvoering.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de 30 werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige 35 uitvinding.

1033155

Claims (12)

1. Wegconstructie met een, één of meer rijbanen vormend wegdek, met een bovenlaag, en een berm, verder voorzien van een op de langsrand van het wegdek, in het bijzonder de bovenlaag, aansluitende reeks 5 bermbetonblokken, voorzien van gaten, voor het vormen van een verharde bermstrook, waarbij de bermbetonblokken uitgevoerd zijn als zogenoemde doorgroeiblokken, waarbij de berm van het wegdek althans deels een filtrerend materiaal bevat, omvattend één of meer van gebroken schelpen, 10 schelpkalk en zeoliet.

2. Wegconstructie volgens conclusie 1, waarbij het filtrerend materiaal 0,1-100%, bij voorkeur 1-100%, bij grotere voorkeur 20-99%, bij meeste voorkeur 50-95%, bevat van één of meer van gebroken schelpen, schelpkalk en 15 zeoliet.

3. Wegconstructie volgens conclusie 1 of 2, waarbij gaten van de bermbetonblokken althans deels gevuld zijn met het filtrerend materiaal.

4. Wegconstructie volgens conclusie 3, waarbij de 20 vulling van de gaten van de bermbetonblokken met het materiaal gezien vanuit het midden van de weg naar de rand van de berm afneemt.

5. Wegconstructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een geotextiel is gelegen beneden de 25 bermbetonblokken, en waarbij het geotextiel bij voorkeur lussen omvat aan de bovenzijde daarvan.

6. Wegconstructie volgens conclusie 5, waarbij het geotextiel zich tevens tussen de langsrand van het wegdek en de bermbetonblokken uitstrekt.

7. Wegconstructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het filtrerend materiaal tussen het 1 03 3 t 5 5 geotextiel en de bermbetonblokken is aangebracht.

8. Wegconstructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij, indien aanwezig, de gebroken schelpen, de schelpkalk en/of het zeoliet een korrelgrootte hebben 5 gelegen tussen 1 en 10 mm, bij voorkeur tussen 2 en 6 mm.

9. Wegconstructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de schelpen behandeld zijn met gevitaliseerd water.

10. Wegconstructie volgens één der voorgaande 10 conclusies, waarbij het bovenoppervlak van de bermbetonblokken in één vlak ligt met het wegdekoppervlak.

11. Wegconstructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de bermbetonblokken vervaardigd zijn van waterdoorlatend betonmateriaal.

12. Wegconstructie voorzien van één of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1033155