NL2003159C2 - Werkwijze voor het renoveren van een wegconstructie. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het renoveren van een wegconstructie

De uitvinding heeft betrekking op wegconstructies die zijn aangelegd in een sterk met water verzadigde ondergrond met weinig draagkracht. In het bijzonder kan het 5 daarbij gaan om veenhoudende ondergrond die zoals bekend relatief slap is en waarbij het vaak tot verzakkingen van de wegconstructie komt. Traditioneel worden wegconstructies in landelijke gebieden uitgevoerd met een fundatie uit bijvoorbeeld puin, zand en stenen en dergelijke. Over die fundatie wordt een deklaag aangebracht, die vaak uit asfalt bestaat. Omdat in de loop der tijd onder invloed van de 10 verkeersbelastingen en het gewicht van de wegconstructie de ondergrond inklinkt, treden de genoemde verzakkingen op. Deze kunnen zo groot worden dat uiteindelijk het wegdekoppervlak het niveau van het waterpeil nadert. Bij enige regenval en stijging van het watemiveau in aangrenzende sloten en dergelijke wordt het risico dat het water op het wegdek komt te staan steeds groter.

15 Deze omstandigheden leiden er toe dat van tijd tot tijd het wegdekoppervlak moet worden verhoogd tot het gewenste niveau. Daartoe wordt dan een extra laag asfalt opgebracht, zodanig dat het oorspronkelijke niveau van het wegdekoppervlak weer wordt verkregen. Evenwel heeft deze gang van zaken het nadeel dat de dikte en daarmee het gewicht van de totale wegconstructie toeneemt, hetgeen het proces van 20 verzakken versnelt. Weliswaar kan dit enigszins worden tegengegaan door het oude asfalt te verwijderen, maar niettemin blijft het probleem van verzakkingen bij een dergelijke ondergrond zich voordoen.

Het doel van de uitvinding is daarom het renoveren van de wegconstructie in een met water verzadigde omgeving zodanig te verbeteren dat het probleem van 25 verzakkingen zich niet meer of veel minder frequent voordoet. Een verder doel is de renovatie zodanig uit te voeren dat de ondergrond zo weinig mogelijk geroerd wordt zodanig dat de stabiliteit daarvan gehandhaafd kan worden, ook tijdens het uitvoeren van de werkzaamheden. Dat doel wordt bereikt door middel van een werkwijze voor het renoveren van een wegconstructie in een zodanig met water verzadigde omgeving 30 dat het waterpeil zich in de wegconstructie op een afstand onder het wegdekoppervlak bevindt, welke wegconstructie omvat een slappe ondergrond, zoals veenhoudende grond, tenminste een fundatielaag, zoals met puin, zand, stenen en dergelijke alsmede een deklaag, zoals uit asfalt, welke werkwijze de stappen omvat van: 2 -het aanbrengen van gaten door de deklaag en de fundatielaag, -het in de gaten brengen van draaglichamen waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van het de gaten omgevende gebied, -het verankeren van de draaglichamen met betrekking tot de deklaag en/of de 5 fundatielaag -het verschaffen van het draagvermogen van de draaglichamen op grond van het opdrijvend effect daarvan ten opzichte van het materiaal in het omgevende gebied.

Bij de benadering die volgens de uitvinding is gekozen, blijft weliswaar het oude pakket materiaal dat zich in de loop der tijd in de wegconstructie heeft verzameld voor 10 het grootste gedeelte achter, doch de belasting daarvan op de slappe ondergrond wordt aanzienlijk verlaagd door het toepassen van de draaglichamen. Deze draaglichamen belasten die ondergrond niet zozeer, doch ontlenen het belangrijkste deel van hun draagvermogen aan hun ten opzichte van het omgevende materiaal opdrijvende effect. Daardoor wordt een opwaartse kracht uitgeoefend op het wegdek, zodanig dat dit niet 15 volledig door het oude pakket materiaal in de ondergrond moet worden gedragen. Overigens gaat dit effect verder dan het slechts toepassen van de relatief lichte draaglichamen op zich, die onderdeel vormen van de gerenoveerde wegconstructie en reeds vanwege hun lage gewicht een lagere belasting opleveren.

Omdat de ondergrond slechts zeer plaatselijk, namelijk alleen daar waar de gaten 20 worden aangebracht, geroerd wordt, is verzekerd dat stabiliteit van de ondergrond nauwelijks achteruitgaat bij het uitvoeren van de renovatiewerkzaamheden. Een belangrijk voordeel daarvan is verder dat deze werkwijze daarom ook kan worden toegepast bij wegconstructies die onderdeel vormen van een waterkering. Deze blijft intact gezien het behoud van de stabiliteit daarvan, terwijl voorts verder wegzakken 25 wordt voorkomen door het opdrijvend vermogen van de draaglichamen.

Zoals reeds genoemd is van belang dat een opdrijvend effect wordt verkregen. Dat effect treedt op zodra het soortelijk gewicht van die draaglichamen lager is dan het soortelijke gewicht van de totale massa die de draaglichamen omgeeft; in ieder geval kan dat worden bereikt indien draaglichamen worden toegepast die als drijflichamen 30 zijn uitgevoerd en die een soortelijk gewicht kleiner dan 1 bezitten. Als voorbeeld worden genoemd drijflichamen uit polystyreen.

De werkwijze volgens de uitvinding kan verder de stappen omvatten van: 3 -het aanvankelijk verwijderen van althans een gedeelte van de bestaande deklaag van de bestaande wegconstructie, zoals tot aan het waterpeil, -het daarna aanbrengen van de gaten.

Een goede verankering kan worden verkregen door de stappen van: 5 -het na het in de gaten brengen van de draaglichamen plaatsen van een verankeringslaag over de draaglichamen, -het aanbrengen van een deklaag over de verankeringslaag.

Ook op andere wijzen echter kan de verankering tussen de draaglichamen en het wegdek worden verkregen, bijvoorbeeld door het verankeren van de draaglichamen 10 door weerhaakvormen die zich bevinden tussen de gatwand en de buitenwand van een draaglichaam. Een verdere verbetering van de verankering van de draaglichamen kan worden verkregen door bijvoorbeeld de verankeringslaag duurzaam te verlijmen met de oude asfaltconstructie. Volgens een andere mogelijkheid wordt de verankeringslaag aan de asfaltconstructie vastgeschroefd. Ook is het mogelijk om ankers in het asfalt aan te 15 brengen, bijvoorbeeld door schieten, en door aan die ankers de verankeringslaag, zoals een wapeningsnet, vast te zetten. De drijflichamen kunnen bijvoorbeeld in het betreffende gat worden vastgehouden door klemming. Als voorbeeld wordt een drijflichaam genoemd met een overbemeten rubber strip die bij het inbrengen van het drijflichaam in het gat samengedrukt wordt en aldus voor voldoende wrijving tussen 20 het gat en het drijflichaam zorgt. Ook is het mogelijk om aan het drijflichaam en de asfaltconstructie bevestigingsmiddelen, zoals platen of strippen, te voorzien die aan elkaar worden vastgezet door bijvoorbeeld in elkaar haken.

Ter verdere vermijding van de tendens tot verzakken dient de nieuwe toplaag dient zo licht mogelijk te worden uitgevoerd, waarbij de stevigheid van de constructie 25 echter gegarandeerd moet blijven. Dat is bijvoorbeeld mogelijk door het aanbrengen van een laag schuimbeton over de draaglichamen. Over die schuimlaag kan een dunne fundatielaag worden aangebracht, waarop tenslotte een deklaag, zoals een asfaltlaag, wordt aangebracht. In plaats van schuimbeton kunnen ook andere materialen met gelijkwaardige eigenschappen worden toegepast. Het gaat erom een fundatielaag te 30 verkrijgen waarboven de nieuwe asfaltconstructie kan worden aangebracht. Als voorbeelden worden genoemd lava of bims. Hierbij is de fractie in verband met het verdichten evenwel van belang. Het uitgangspunt is dat een lichte doch stevige fundatie moet kunnen worden gerealiseerd.

4

Gewezen wordt op de werkwijze voor het vervaardigen van een fundatie zoals bekend uit EP-A-409356. Bij deze bekende werkwijze wordt de grond ontgraven, waarna in de ontstane kuil een gesloten zak wordt geplaatst. Op de zak wordt een fundatie voor een weg en dergelijke gelegd. Door de zak te vullen met een verhardbaar 5 materiaal, kan na verzakking van de weg deze weer op het oude niveau worden gebracht.

Het nadeel van deze werkwijze is dat de ondergrond volkomen verstoord en geroerd wordt, met als gevolg dat aanvullende maatregelen moeten worden getroffen om de omgeving te stabiliseren. Dit is vooral een probleem bij slappe ondergrond, zoals 10 met water verzadigd veen.

Uit DE-B-840101 is een werkwijze bekend waarbij in een verzakte vloer gaten worden geboord. Door de gaten worden ballonnen tussen de vloer en de ondergrond gebracht. Bij het oppompen van de ballonnen moet de vloer weer op hoogte worden gebracht, waarna deze met grind wordt gestabiliseerd. Tot slot worden de ballonnen 15 verwijderd.

Deze werkwijze is niet geschikt voor het stabiliseren van een weg in een met water verzadigd gebied, zoals een ondergrond bestaande uit veen. De ballonnen kunnen geen opdrijven effect verschaffen aangezien deze na het aanbrengen van het grind worden verwijderd. Bovendien wordt de wegfundatie door het aanbrengen van grind 20 nog zwaarder, hetgeen deze werkwijze ongeschikt maakt voor toepassing bij een slappe ondergrond.

De uitvinding betreft tevens een wegconstructie verkregen door middel van de hiervoor beschreven werkwijze.

De uitvinding zal vervolgens nader worden toegelicht aan de hand van een in de 25 figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Figuur 1 toont een bestaande wegconstructie.

Figuur 2 toont een gedeeltelijk gerenoveerde wegconstructie zonder deklaag.

Figuur 3 toont de gerede gerenoveerde wegconstructie.

Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede door de combinatie uit een draaglichaam en 30 een ontluchtingsbuis.

De in figuur 1 weergegeven bestaande wegconstructie bevindt zich in een ondergrond 1 die met water verzadigd is en bijvoorbeeld uit slappe veenhoudende grond bestaat. In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de wegconstructie aan beide 5 zijden omzoomd door watergangen zoals sloten, hetgeen ertoe leidt dat het waterpeil 3 zich op een hoog niveau bevindt. De wegconstructie is opgebouwd uit een fundering 4, waarop zich oude as fait lagen 5 vinden. De laatst aangebracht asfaltlaag of bovenste asfaltlaag is aangeduid met 6.

5 Zoals eveneens is weergegeven in figuur 1, bevindt zich onder de fundering een grote hoeveelheid materiaal 7 dat afkomstig is van oude wegconstructies, en dat gewoonlijk hoofdzakelijk bestaat uit puin, zand, stenen en dergelijke. Dit materiaal is steeds verder weggezakt in de slappe ondergrond 1, welk proces wordt versneld door het steeds weer aanbrengen van nieuwe lagen.

10 In de praktijk tracht men tot nu toe dit effect tegen te gaan door de bovenste of laatste aangebrachte lagen asfalt te verwijderen, indien het wegdek moeten worden gerenoveerd. Gezien echter de reeds aanwezige grotere massa uit oude materialen in de ondergrond, is dit niet voldoende om het voortgaand verzakken van de wegconstructie tegen te gaan. Volgens de uitvinding zijn om die reden de volgende maatregelen 15 getroffen.

Zoals weergegeven in figuur 2 zijn, na het verwijderen van de laatste aangebrachte laag asfalt, tot ongeveer het waterpeil 3, gaten 8 geboord door de nog achtergebleven lagen oud asfalt 5, de fundering 4 en de materialen 7 afkomstig van de oude wegconstructies. Afhankelijk van de gewenste diepte worden de gaten voortgezet 20 in de ondergrond 1. In die gaten zijn vervolgens de drijflichamen 9 geplaatst waarvan een ontluchtingsbuis 10 onderdeel uitmaakt. De combinatie uit een drijflichaam 9 en een ontluchtingsbuis 10 in zijn geheel is met 11 aangeduid. Na installatie van de drijflichamen worden de ontluchtingsgaten afgedicht.

Bij het van bovenaf in de gaten 8 aanbrengen van de drijflichamen 9 wordt 25 aanvankelijk lucht en water uit de gaten 8 verdrongen. Dit kan ontsnappen via de ontluchtingsbuis 10, hetgeen van belang is omdat de drijflichamen 9 vrij nauw in de gaten 8 passen. Al naargelang de drijflichamen 9 dieper in de gaten 8 worden gestoken, wekken deze een opwaartse kracht op, zoals een opdrijvend effect. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat de gaten gevuld zijn met water, hetgeen onvermijdelijk is 30 gezien het hoge waterpeil 3. Wanneer de drijflichamen 9 uiteindelijk geheel in de gaten 8 zijn gestoken, moeten deze met een neerwaarts gerichte kracht op hun plaats worden gehouden. Voor dat doel wordt over de lagen 5 uit oud asfalt en de toppen van de drijflichamen 9 een netwerk 12 aangebracht. Aan dit netwerk worden de drijflichamen 6 9 zodanig verankerd dat zij niet omhoog gedrukt kunnen worden uit de gaten 8 onder invloed van hun opdrijvende vermogen. Ook het netwerk 12 wordt verankerd aan de oude asfaltconstructie 5, bij voorbeeld door lijmen of door gebruik van in de asfaltconstructie bevestigde ankers (niet getoond). Daarbij dienen spanningen in de 5 bovenliggende nieuwe constructie te worden vermeden. In dat verband kan door berekeningen worden vastgesteld tot welke diepte de drijflichamen moeten worden aangebracht. Op basis daarvan kan vervolgens de juiste wapening worden gekozen, zodanig dat spanningen in de bovenliggende constructie kunnen worden voorkomen Vervolgens wordt, zoals weergegeven in figuur 3, op het netwerk 11 een laag 10 schuimbeton 13 aangebracht met daarop een verdere fundatie 14. Tenslotte wordt op de fundatie 14 nieuwe asfaltlaag 15 aangebracht en worden de bermen 16 aangevuld. Het voordeel van deze gang van zaken is ook dat de constructie van de bermen in hoofdzaak onbeïnvloed blijft, zodanig dat leidingen, lantaarnpalen en dergelijke daarin kunnen blijven staan gedurende de renovatie van de wegconstructie. Een groot 15 voordeel is verder dat de ondergrond nauwelijks wordt geroerd, zodat de stabiliteit daarvan niet achteruit gaat.

Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede door de combinatie bestaande uit het drijflichaam 9 en de ontluchtingsbuis 10, die gezamenlijk kunnen worden ingebracht in de in figuren 2 en 3 weergegeven gaten.

20 Hoewel in figuur 2 een toestand is weergegeven waarin de gaten 8 en draaglichamen 9 zijn voorgezet tot in de ondergrond 1, is dat niet noodzakelijk. De diepte van de gaten en de lengte van de draaglichamen is slechts afhankelijk van de gewenste draagkracht die in de wegconstructie dient te worden opgewekt. De draaglichamen dienen derhalve geenszins te worden opgevat als de gebruikelijke 25 fundatiepalen die in de ondergrond zouden zijn gefundeerd.

7

Lijst van verwijzingstekens 1. Ondergrond 2. Watergang 5 3. Waterpeil 4. Oude fundatie 5. Oude asfaltlagen 6. Laatst aangebrachte as fait laag 7. Oude wegconstructie 10 8. Gat 9. Drijflichaam 10. Ontluchtingsbuis 11. Combinatie uit drijflichaam en ontluchtingsbuis 12. Netwerk 15 13. Laag schuimbeton of gelijkwaardig funderingsmateriaal 14. Nieuwe fundatie 15. Nieuwe laag asfalt 16. Berm 20

Claims (13)

1. Werkwijze voor het renoveren van een wegconstructie in een zodanig met water verzadigde omgeving dat het waterpeil (3) zich in de wegconstructie op een 5 afstand onder het wegdekoppervlak bevindt, welke wegconstructie omvat een slappe ondergrond (1), zoals veenhoudende grond, tenminste een fundatie laag (4), zoals met puin, zand, stenen en dergelijke alsmede een deklaag (6), zoals uit asfalt, welke werkwijze de stappen omvat van: -het aanbrengen van gaten (8) door de deklaag (6) en de fundatielaag (4), 10 -het in de gaten (8) brengen van draaglichamen (9) waarvan het soortelijk gewicht lager is dan het soortelijk gewicht van het de gaten omgevende gebied, -het verankeren van de draaglichamen (9) met betrekking tot de deklaag (6) en/of de fundatielaag (4) -het verschaffen van het draagvermogen van de draaglichamen op grond van het 15 opdrijvend effect daarvan ten opzichte van het materiaal in het omgevende gebied.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het toepassen van als drijflichamen (9) uitgevoerde draaglichamen met een soortelijk gewicht kleiner dan 1, zoals drijflichamen uit polystyreen. 20

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende de stappen van: -het aanvankelijk verwijderen van althans een gedeelte van de bestaande deklaag (6) van de bestaande wegconstructie, zoals tot aan het waterpeil (3), -het daarna aanbrengen van de gaten (8). 25

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende de stappen van: -het na het in de gaten (8) brengen van de draaglichamen (9) plaatsen van een verankeringslaag (12) over de draaglichamen (9), 30 -het aanbrengen van een deklaag (6) over de verankeringslaag (12).

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende de stap van het verankeren van de draaglichamen, zoals door klemelementen, door weerhaakvormen en dergelijke die zich bevinden tussen de gatwand en de buitenwand van een draaglichaam.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het aanbrengen 5 van fimdatielaag, zoals een laag schuimbeton (13), over de draaglichamen (9).

7. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende het aanbrengen van een fimdatielaag (14) op de laag schuimbeton (13).

8. Werkwijze volgens conclusie 7, omvattende het aanbrengen van een deklaag (15), zoals een asfaltlaag, op de fiindatielaag (14).

9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende de stap van het ontluchten van de geboorde gaten (8) tijdens het daarin inbrengen van de 15 draaglichamen (9).

10. Wegconstructie verkregen door middel van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies.

11. Wegconstructie volgens conclusie 10, waarbij de draaglichamen (9) EPS omvatten.

12. Wegconstructie volgens conclusie 10 of 11, omvattende in combinatie (11) een draaglichaam (9) alsmede een met het draaglichaam verbonden ontluchtingsbuis 25 (10).

13. Combinatie (11) uit een draaglichaam (9) alsmede een met het draaglichaam verbonden ontluchtingsbuis (10) voor gebruik bij de werkwijze volgens conclusie 9. 30