NL2004245C2 - Funderingsconstructie, alsmede infrastructuur met een dergelijke funderingsconstructie. - Google Patents

Description

Funderingsconstructie. alsmede infrastructuur met een dergelijke funderingsconstructie

De uitvinding heeft betrekking op een funderingsconstructie voor een infrastructuur, zoals een straatweg of een spoorweg of een leidingstraat, welke 5 funderingsconstructie tenminste een steunlaag omvat uit naast elkaar zich bevindende elementen van een lichtgewicht materiaal, zoals geëxpandeerd polyurethaanschuim, welke tenminste ene steunlaag van elkaar afgekeerde steunoppervlakken bezit, waarbij tenminste een versterkingslaag is voorzien die zich ononderbroken uitstrekt over een geheel steunoppervlak van de tenminste ene steunlaag.

10 Uit EP-A-2093332 is een funderingsconstructie bekend die meerdere lagen uit geëxpandeerd polystyreen bezit. Aan een of meer lagen kan een verstijvingsmateriaal zijn gehecht. Deze lagen zijn bestemd om in het grondwater drijven, zodanig dat zettingsverschillen en verzakkingen in de ondergrond kunnen worden gecompenseerd. De funderingsconstructie kan in het bijzonder voor lichte structuren worden toegepast, 15 zoals voor sportvelden en voetpaden.

Een funderingsconstructie is ook bekend uit WO-A-97/39195. Deze bekende funderingsconstructie is opgebouwd uit op elkaar gestapelde blokken van bijvoorbeeld geëxpandeerd polystyreen. De blokken zijn gerangschikt volgens meerdere lagen. In verband met het tegengaan van onderlinge verschuivingen kunnen blokken uit 20 verschillende lagen aan elkaar zijn bevestigd door middel van lijm. Vanwege het relatief lage gewicht van een dergelijke funderingsconstructie is deze in het bijzonder geschikt voor toepassing op een samendrukbare ondergrond.

Een verdere funderingsconstructie is bekend uit JP-A-6360328. Daarbij worden blokken uit polyurethaanschuim toegepast, die eveneens volgens verschillende lagen 25 zijn gerangschikt. De blokken uit verschillende lagen zijn aan elkaar bevestigd door dubbelzijdige hechtstrips.

Dergelijke funderingsconstructies met een relatief laag gewicht bezitten het voordeel dat zij de ondergrond minder zwaar belasten dan traditionele funderingen. Een zware onderbouw leidt bij een slap grondlichaam tot een ongelijkmatige zetting, 30 waardoor als gevolg van bodemverschillen een golvend wegoppervlak wordt verkregen. Zettingen in dwarsrichting van de weg leiden tot scheurvorming. Tevens kan spoorvorming ontstaan onder invloed van intensieve, zware verkeersbelastingen indien de onderliggende funderingslagen een te lage druksterkte hebben. Een verder 2 nadeel van traditionele funderingen is dat consolidatie veel tijd kost, en dat voor aanleg daarvan veel bewegingen met zwaar materieel nodig zijn. Onderhoud en aanpassing van dergelijke traditioneel uitgevoerde wegen brengen veel hinder en overlast mee.

Ondanks het feit dat funderingsconstructies met een relatief laag gewicht tot 5 minder zettingen leiden, kleven daaraan toch nog nadelen. De geringe zettingen die toch nog onvermijdelijk optreden, kunnen namelijk zodanig ongelijkmatig zijn dat toch nog scheurvorming in het wegdek kan optreden. Het is daardoor niet goed mogelijk om met de bekende lichtgewicht funderingsconstructies alle zettingverschillen te vereffenen.

10 Doel van de uitvinding is daarom een funderingsconstructie van het hiervoor genoemde type zodanig te verbeteren dat ook onder extreme omstandigheden van een slappe ongelijkmatige bodem een relatief glad en gelijkmatig wegdekoppervlak wordt verkregen waarbij scheurvorming in het wegdek verregaand kan worden vermeden. Dat doel wordt bereikt doordat de tenminste ene versterkingslaag is bevestigd aan het 15 gehele steunoppervlak van de tenminste ene steunlaag.

Bij de funderingsconstructie volgens de uitvinding wordt een laminaat toegepast dat is opgebouwd uit enerzijds de bekende lichtgewicht elementen, en anderzijds uit de continue, treksterke en/of trekstijve versterkingslaag of-lagen die vast is/zijn bevestigd aan de volledige oppervlakken van de elementen. Daardoor vormt het samenstel uit één 20 of meerdere lagen elementen en de versterkingslaag of-lagen een in mechanisch opzicht stijve balk. De uiterste vezel van die balk ligt op relatief grote afstand van de neutrale lijn daarvan. Als gevolg van het feit dat de versterkingslaag goed bestand is tegen spanningen, in het bijzonder tegen trekspanningen, is verzekerd dat de samenhang van de balk, in het bijzonder van de elementen en de versterkingslaag of-25 lagen daarvan, langdurig gehandhaafd wordt, ook onder hoge buigbelastingen.

De funderingsconstructie volgens de uitvinding is aldus in staat om langdurig zettingverschillen in de ondergrond te overbruggen, waardoor een gelijkmatig, glad wegdekoppervlak verzekerd is. De treksterkste en/of trekstijfheid van de versterkingslaag of-lagen speelt daarbij een grote rol. In combinatie met de elementen 30 die een relatief grote druksterkte en/of drukstijfheid bezitten, zoals blokken uit geëxpandeerd polystyreen of blokken uit polyurethaanschuim, verschaffen deze een stijve, sterke drager die goed bestand is tegen verkeersbelastingen zonder mee te geven als gevolg van standsverschillen in de ondergrond. Als voorbeeld voor de treksterkte 3 van de vezels van de versterkingslaag wordt genoemd 100-1200 kN/m; als druksterkte voor de steunlaag 60-1600 kN/m2.

In het algemeen leidt een dergelijke funderingsconstructie als gevolg van het lage gewicht daarvan tot weinig restzettingen. De stijfheid daarvan maakt het mogelijk 5 om dergelijke standsverschillen in de ondergrond op te vangen. De sterkte en stijfheid in dwarsrichting zorgen ook voor minder scheurvorming in het wegdek. Ook vanuit maatschappelijk oogpunt levert een dergelijk uitvoering voordelen op. Aanleg en onderhoud van wegen kan tegen lagere kostprijs en duurzaam geschieden. Bovendien is de daarvoor benodigde tijd beperkt, waardoor de verkeershinder geringer is.

10 Bij voorkeur, en afhankelijk van de te verwachten belastingen, worden meerdere op elkaar gestapelde sternlagen toegepast waarbij elementen uit naburige lagen aan elkaar bevestigd zijn. De versterkingslaag kan zich tussen naburige sternlagen uitstrekken; de elementen uit naburige steunlagen zijn aan weerszijden van die versterkingslaag bevestigd. In het bijzonder kan zich ook over het gehele 15 neerwaarts gerichte steunoppervlak van de onderste steunlaag een versterkingslaag uitstrekken. Deze onderste versterkingslaag is bevestigd aan dat neerwaarts gerichte steunoppervlak van de onderste steunlaag, en speelt een belangrijke rol bij het opnemen van trekspanningen die optreden in de uiterste vezel van de als balk beschouwde funderingsconstructie. Ook aan het naar boven gekeerde oppervlak van een bovenste 20 steunlaag kan een versterkingslaag zijn bevestigd die zich over dat gehele oppervlak uitstrekt.

De versterkingslaag of-lagen kunnen op allerlei manieren zijn uitgevoerd. Van belang is steeds dat zij de vereiste weerstand kunnen bieden aan trekverschijnselen die onder belasting optreden in de funderingsconstructie. In het bijzonder kunnen de 25 versterkingslagen daartoe roostervormig of netvormig zijn. Daarbij kunnen vezels uit een materiaal met een hoge sterkte en/of hoge stijfheid worden toegepast. Evenwel kan de versterkingslaag ook een gesloten karakter hebben.

De elementen kunnen blokvormig of plaatvormig zijn. Verder liggen bij voorkeur elementen uit één en dezelfde steunlaag tegen elkaar aan. Daardoor kunnen 30 drukkrachten goed worden doorgeleid. In gebieden die niet op druk worden belast, kunnen zich echter ook tussenruimten tussen de elementen bevinden.

Bij voorkeur bezitten de elementen uit één en dezelfde steunlaag een gelijke dikte, zodanig dat regelmatig gevormde lagen worden verkregen. De dikte van de 4 verschillende steunlagen kan verschillen en/of variëren, evenals de druksterkte daarvan. De versterkingslaag is door een hechtmiddel, zoals een lijm, bevestigd aan een steunoppervlak van tenminste een naburige steunlaag.

Zoals reeds genoemd kan de funderingsconstructie worden toegepast voor een 5 straatweg of een spoorbaan. In het laatste geval kan het bovenoppervlak van de stapel steunlagen zijn voorzien bevestigingsmiddelen voor een dergelijke spoorbaan. In het geval van een straatweg kan zich op de stapel steunlagen een relatief harde laag bevinden.

De uitvinding betreft verder een infrastructurele voorziening met een 10 funderingsconstructie zoals hiervoor beschreven alsmede een op de funderingsconstructie zich bevindend verkeerstraject. Dat verkeerstraject kan bijvoorbeeld een asfaltpakket omvatten; volgens een alternatief kan het verkeerstraject een spoorbaan of een leiding omvatten.

De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het vervaardigen van een 15 funderingsconstructie zoals hiervoor beschreven, omvattende de stappen van : -het ontgraven van een terrein, -het aanbrengen van een vlakke ondergrond in het ontgraven gedeelte, -het aanbrengen van een waterdichte folie op de vlakke ondergrond, -het afwisselend stapelen van de steunlagen en de versterkingslagen op de folie, 20 -het onderling hechten van de steunlagen en de versterkingslagen over in wezen de gehele naar elkaar gekeerde oppervlakken daarvan.

Bij voorkeur wordt als eerste een versterkingslaag op de folie gelegd.

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

25 Figuur 1-3 tonen mogelijke dwarsdoorsneden van de funderingsconstructie volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont in langsdoorsnede door een eerste uitvoeringsvorm van een infrastructuur met de funderingsconstructie volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont een tweede uitvoeringsvorm van een infrastructuur.

30 Figuur 6 toont een derde uitvoeringsvorm van een infrastructuur.

Figuur 7 toont de doorsnede volgens VII-VII van figuur 6.

De in figuur 1 weergegeven dwarsdoorsnede door een funderingsconstructie volgens de uitvinding is blokvorming en bestaat uit een drietal lagen 1 die elk bestaan 5 uit blokvormige elementen 2. Tussen de lagen 1 strekken zich continu de versterkingslagen 3 uit. Deze versterkingslagen 3 zijn aan telkens een bovenliggende en onderliggende laag 1 verbonden, bijvoorbeeld door middel van lijm. Ook over het naar beneden gerichte steunoppervlak van de onderste laag elementen 2 strekt zich een 5 steunlaag 3 uit welke daaraan is bevestigd, eveneens bijvoorbeeld door middel van lijm. Tevens kan zich over het naar boven gerichte oppervlak van de bovenste steunlaag een daaraan bevestigde versterkingslaag uitstrekken.

Een zelfde opbouw bezit de in figuur 2 weergegeven uitvoeringsvorm, waarvan de lagen in opwaartse richting echter smaller worden ter verkrijging van de trapvorm.

10 In de uitvoeringsvorm van figuur 3 is dat ook het geval, waarbij nu echter de zijden afgeschuimd zijn ter verkrijging van de weergegeven trapeziumvorm.

Figuur 4 toont een langsdoorsnede door een infrastructuur met een relatief lichte, eenvoudige funderingsconstructie voor licht belaste verhardingen, zoals bijvoorbeeld voor fietspaden. Na ontgraven van het betreffende traject wordt een laag 15 gestabiliseerd schoon zand 4 aangebracht, die een vlakke ondergrond vormt voor de uiteindelijke funderingsconstructie. Op de laag schoon zand wordt een waterdichte folie 5 aangebracht. Vervolgens wordt op de waterdichte folie 5 de onderste versterkingslaag 3 neergelegd. Op die versterkingslaag 3 wordt de laag 1 uit de blokken 2 neergelegd, die worden vastgelijmd aan de onderste versterkingslaag 3. De dikte van die laag 1 en 20 de druksterkte daarvan kunnen worden afgestemd op de uiteindelijk te verwachten verkeersbelastingen. Een tweede versterkingslaag 3' wordt vervolgens op de laag 1 uit blokken 2 gelijmd, waarna tenslotte het meerlagige asfaltpakket 7 over de versterkingslaag wordt aangebracht.

In de variant van figuur 5 is een zwaardere infrastructuur weergegeven voor 25 intensief belaste verhardingen. Daarbij is een tweetal lagen 1 uit elementen 2 toegepast, in combinatie met een drietal versterkingslagen 3, 3', 3". Op deze funderingsconstructie is wederom een asfaltpakket 7 aangebracht.

Figuur 6 toont een zeer zware funderingsconstructie voor zeer intensief belaste verhardingen. Daarbij is een drietal lagen 1 uit elementen 2 toegepast, in combinatie 30 met een viertal versterkingslagen 3, 3', 3", 3"'. Op de bovenste versterkingslaag 3"' is een laag 6 met als kernmateriaal kunststof met hogere druksterkte dan de onderliggende kemlagen aangebracht. Tenslotte is daarop het meerlagige asfaltpakket 7 aangebracht.

6

In de doorsnede VII-VII volgens figuur 7 is te zien dat de stemdagen 1 uit meerdere naast elkaar gerangschikte blokken 2 bestaan. Op de steunlaag 1 is de versterkingslaag 3 bevestigd, zodanig dat onderlinge verschuivingen van de steunlaag 1 en de versterkingslaag 3 evenwijdig aan hun naar elkaar gekeerde oppervlakken 5 uitgesloten worden. In het weergegeven voorbeeld is de versterkinglaag 3 uitgevoerd als een net of rooster. Dit kan zijn opgebouwd uit vezels met hoge sterkte en hoge stijfheid.

Hoewel in de figuren verschillende stemdagen zijn getoond die alle dezelfde dikte bezitten, kan de dikte van de stemdagen onderling ook verschillen. Bijvoorbeeld 10 kan de bovenste steunlaag een relatief dunne laag zijn met echter een zeer hoge druksterkte. Een dergelijke steunlaag is geschikt voor het opvangen van hoge lokale belastingen. Verder kunnen de steunlagen onderling gelijke of verschillende treksterkte en/of trekstijfheid bezitten.

15

Claims (19)

1. Funderingsconstructie voor een infrastructuur, zoals een straatweg of een spoorweg of een leiding, omvattende tenminste een steunlaag (1) uit naast elkaar zich 5 bevindende elementen (2) van een lichtgewicht materiaal, zoals geëxpandeerd polyurethaanschuim, welke tenminste ene steunlaag van elkaar afgekeerde steunoppervlakken bezit, waarbij tenminste een versterkingslaag (3) is voorzien die zich ononderbroken uitstrekt over een geheel steunoppervlak van de tenminste ene steunlaag (1), met het kenmerk dat de tenminste ene versterkingslaag (3) is bevestigd 10 aan het gehele steunoppervlak van de tenminste ene steunlaag (1).

2. Funderingsconstructie volgens conclusie 1, waarbij meerdere op elkaar gestapelde steunlagen (1) zijn en waarbij elementen (2) uit naburige lagen aan elkaar bevestigd zijn. 15

3. Funderingsconstructie volgens conclusie 1, waarbij zich tussen naburige steunlagen (1) een versterkingslaag (3) bevindt die aan telkens het gehele steunoppervlak van de naar elkaar gekeerde oppervlakken van die steunlagen (1) is bevestigd. 20

4. Funderingsconstructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij zich over het neerwaarts gerichte steunoppervlak van de onderste steunlaag (1) een versterkingslaag (3) uitstrekt.

5. Funderingsconstructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de versterkingslagen (1) roostervormig of netvormig zijn.

6. Funderingsconstructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de versterkingslagen (1) een kunststofmateriaal omvatten. 30

7. Funderingsconstructie volgens een der voorgaan de conclusies, waarbij de elementen (2) blokvormig of plaatvormig zijn.

8. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elementen (2) uit één en dezelfde steunlaag (1) tegen elkaar aan liggen.

9. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 5 elementen (2) uit één en dezelfde steunlaag (1) een gelijke dikte bezitten.

10. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de versterkingslaag (3) door een hechtmiddel, zoals een lijm, is bevestigd aan een steunoppervlak van tenminste een naburige steunlaag (1). 10

11. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de versterkinglaag (3) een relatief hoge treksterkte en/of trekstijfheid bezit.

12. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het 15 bovenoppervlak van de stapel stemdagen is voorzien bevestigingsmiddelen voor een verkeerstraject, zoals voor een spoorbaan.

13. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij zich op de stapel steunlagen (1) een relatief harde laag (6) bevindt. 20

14. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij zich over het opwaarts gerichte steunoppervlak van de bovenste steunlaag een versterkingslaag (3) uitstrekt.

15. Funderingsconstmctie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij meerdere versterkingslagen (3, 3’, 3”, 3’” ...) zijn voorzien die zich bevinden ter weerszijden van de steunlaag of steunlagen (1)

16. Infrastructuur, omvattende een funderingsconstmctie volgens een der 30 voorgaande conclusies alsmede een op de funderingsconstmctie zich bevindend verkeerstraject.

17. Infrastructuur volgens conclusie 16, waarbij het verkeerstraject een asfaltpakket (7) of spoorbaan omvat.

18. Infrastructuur volgens conclusie 16, waarbij het verkeerstraject een 5 transportleiding, zoals een vloeistof- of gasleiding, omvat.

19. Werkwijze voor het vervaardigen van een funderingsconstructie volgens een der conclusies 1-15, omvattende de stappen van : -het ontgraven van een terrein, 10 -het aanbrengen van een vlakke ondergrond in het ontgraven gedeelte, -het aanbrengen van een waterdichte folie (5) op de vlakke ondergrond, -het afwisselend stapelen van de stemdagen (1) en de versterkingslagen (3) op de folie (5), -het onderling hechten van de steunlagen (1) en de versterkingslagen (3) over in 15 wezen de gehele naar elkaar gekeerde oppervlakken daarvan. 20