NL8020020A

NL8020020A - METHOD AND APPARATUS FOR MAINTENANCE OF ROAD SURFACES.

Info

Publication number: NL8020020A
Application number: NL8020020A
Authority: NL
Original assignee: Kemanobel Ab
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1981-03-31
Also published as: ATA906480A; CA1138243A; DK410980A; GB2066880B; SE8100969L; AU5490780A; CH647026A5; NO151628B; NO151628C; JPS55501151A; GB2066880A; DE3030678A1; WO1980001578A1; NZ192712A; AU527820B2; SU1118293A3; AT376466B; SE418879B; NO802856L

Description

VV

N.o, 29.791 -1- 8 0 'd, 0 Ü ·. ·Η τN.o, 29,791 -1-8 ° d, 0 µm. Η τ

Werkwijze en inrichting voor het onderhoud van wegoppervlakken.Method and device for the maintenance of road surfaces.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het uitvoeren van onderhoudswerkzaamheden op wegoppervlakken die bedekt zijn door een bovenlaag uit bitumen en op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.The invention relates to a method for carrying out maintenance work on road surfaces covered by a top layer of bitumen and to a device for carrying out the method.

5 In het algemeen kunnen onderhoudswerkzaamheden op bestaande we gen worden onderverdeeld in twee hoofdklassen, te weten een vooraf gemengd asfaltbeton dat wordt uitgespreid op de rijweg en daarna compact wordt gemaakt met een rol, De uitvinding heeft betrekking op de andere klasse van plaveien, waarbij een vloeibaar asfaltbindmid-10 del en een aggregaat, bij voorkeur een steenslagmateriaal, in gescheiden lagen op de rijweg worden aangebracht, waarna het aggregaat compact wordt gemaakt in het bindmiddel.In general, maintenance work on existing roads can be divided into two main classes, namely a pre-mixed asphalt concrete that is spread on the roadway and then compacted with a roller. The invention relates to the other class of paving, in which a liquid asphalt binder and an aggregate, preferably a crushed stone material, are applied in separate layers to the roadway, after which the aggregate is compacted in the binder.

De werkwijze die tot de laatstgenoemde klasse behoort, staat bekend als een enkelvoudige oppervlaktebehandeling of oppervlaktebe-15 werking, die op elk voorbereid oppervlak kan worden toegepast en dikwijls wordt toegepast op bestaande bitumineuze plaveisels, teneinde een nieuw en glad oppervlak te verkrijgen en het oude plaveisel waterdicht en slijtvast te maken. Deze werkwijze gaat gewoonlijk gepaard met de stappen van het vegen van de oude basis, teneinde vuil 20 en andere vreemde materie te verwijderen, waarna een laag van een vloeibaar asfaltbindmiddel op Se basis wordt aangebracht, welke laag van asfaltbindmiddel wordt bedekt met een laag van grof steenmateriaal of steenslagmateriaal, waarna het steenmateriaal naar beneden wordt gerold tot in het bindmiddel, totdat de gewenste oppervlakte-25 afwerking is bereikt, en waarbij tenslotte het wegoppervlak wordt geveegd om te verzekeren dat los overtollig steen wordt verwijderd.The method belonging to the latter class is known as a single surface treatment or surface treatment, which can be applied to any prepared surface and often applied to existing bituminous paving slabs in order to obtain a new smooth surface and the old paving waterproof and wear resistant. This method usually involves the steps of sweeping the old base to remove dirt and other foreign matter, after which a layer of a liquid asphalt binder on Se base is applied, which layer of asphalt binder is covered with a layer of coarse stone material or crushed stone, after which the stone material is rolled down into the binder, until the desired surface finish is achieved, and finally the road surface is swept to ensure that loose excess stone is removed.

Bij de< dosering van het bindmiddel moet er rekening mee worden gehouden of de weg in het algemeen zwaar verkeer heeft of slechts licht verkeer, aangezien het bekend is dat op een zwaar belaste weg 30 het bindmiddel met een beperkte hoeveelheid moet worden aangebracht vergeleken met wegen met licht verkeer, omdat het zware verkeer werkt als een zware rol die indien het bindmiddel in een dikke laag ;is aangebracht, de deklaag van steenmateriaal door het bindmiddel tot in het substraat zal duwen en aldus zal het bindmiddel aan het 35 bovenoppervlak verschijnen, waar het een glad compact oppervlak vormt, dat in het algemeen niet ideaal is als wegoppervlak, in het bijzonder in verband met een slipweerstand. Derhalve moet het bindmiddel in zulk een dunne laag worden aangebracht, dat de steenlaag 8020020 -2- gebonden wordt, maar gedesintegreerd aan de bovenzijde daarvan wordt gehouden. Op een weg met licht verkeer moet het bindmiddel in een dikkere laag worden aangebracht om de deklaag op een veilige wijze te binden, zonder los en gevaarlijk materiaal aan het bovenoppervlak.The dosing of the binder should take into account whether the road generally has heavy traffic or only light traffic, as it is known that on a heavily loaded road the binder must be applied in a limited amount compared to roads with light traffic, because the heavy traffic acts as a heavy roller which, if the binder is applied in a thick layer, will push the coating of stone material through the binder into the substrate and thus the binder will appear at the top surface, where it forms a smooth compact surface, which is generally not ideal as a road surface, especially in connection with slip resistance. Therefore, the binder must be applied in such a thin layer that the stone layer 8020020 -2-is bound, but is kept disintegrated at the top thereof. On a light traffic road, the binder should be applied in a thicker layer to securely bind the topcoat, with no loose and hazardous material on the top surface.

5 Gewoonlijk ligt de hoeveelheid bindmiddel tussen 0,6 - 3» bij voorkeur 1,5 - 2 1/m^.Usually the amount of binder is between 0.6 - 3, preferably 1.5 - 2 1 / m 2.

In de praktijk wordt het bindmiddel gedoseerd volgens een compromis tussen de eisen voor de het zwaarst belaste wegdelen, dat wil zeggen de normale wielspoordelen daarvan, en de minder belaste delen 10 daartussen en zoals bekend zijn de resultaten in het algemeen onbevredigend, doordat los steenmateriaal op de genoemde minder belaste delen verschijnt, terwijl de zwaar beladen spoordelen,gemakkelijk zwart, compact en glad worden.In practice, the binder is dosed according to a compromise between the requirements for the most heavily loaded road sections, that is to say the normal wheel tracks thereof, and the less loaded parts between them and, as is known, the results are generally unsatisfactory, because loose rock material on the said less loaded parts appear, while the heavily loaded tracks, easily become black, compact and smooth.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een werkwijze voor 15 het onderhoud van wegoppervlakken, zodanig dat uiteindelijk de diverse delen van de weg een oppervlak van een nagenoeg optimaal en uniform karakter over de breedte van de weg vertoont.The object of the invention is to provide a method for the maintenance of road surfaces, such that ultimately the various parts of the road have a surface of an almost optimal and uniform character over the width of the road.

De uitvinding is gebaseerd op de gedachte dat het in feite mogelijk is om de belastingverdeling veroorzaakt door het verkeer over 20 de breedte van de weg te detecteren. Dit kan fotoëlektrisch of op een andere wijze worden uitgevoerd, De belastingverdeling beïnvloedt het doseren van het bindmiddel op een afwijkende wijze over het dwarsprofiel van de weg. Wanneer daarna de laag van aggregaatmateriaal wordt toegevoerd, zal het uiteindelijke karakter van de weg geduren-25 de een lange tijdsperiode uniform en van góede kwaliteit blijven.The invention is based on the idea that it is in fact possible to detect the load distribution caused by traffic across the width of the road. This can be done photoelectrically or otherwise. The load distribution influences the dosing of the binder in a different way over the cross section of the road. When the layer of aggregate material is then supplied, the final character of the road will remain uniform and of good quality for a long period of time.

Volgens de uitvinding kan het bindmiddel op het wegoppervlak worden aangebracht door middel van een bewegende dwarsboom voorzien van een aantal mondstukken voor het uitvoeren van bindmiddel met afzonderlijke instelbare capaciteit, waardoor het bindmiddel tegelij-30 kertijd over de gehele breedte van de weg of een deel van de breedte 'daarvan kan worden aangebracht.According to the invention, the binder can be applied to the road surface by means of a moving crossbeam provided with a number of nozzles for outputting binder with separately adjustable capacity, so that the binder is simultaneously spread over the entire width of the road or part of the width thereof can be applied.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding kan de belasting-detectie worden uitgevoerd door een direkte registratie van de belastingverdeling, zoals deze door meetmiddelen die voor een selec-35 tieve belastingregistratie langs de weg zijn gemonteerd, in responsie op het verkeer dat over de meetmiddelen rolt wordt gedetecteerd. Wanneer de meetmiddelen tijdens een representatief tijdinterval in bedrijf worden gehouden en de meetresultaten volgens een geschikt principe worden vastgelegd, is het mogelijk om daarna de betreffende ge-40 gegevens uit te lezen, die betrekking hebben op maximale en/of gemid- 8020020 -5- delde belasting op de afzonderlijke delen langs de breedte van de weg op de betreffende plaats, en wanneer een meetplaats is gekozen die representatief is voor een aanzienlijke weglengte, kan het bindmiddel op de gewenste, in dwarsrichting gedifferentieerde wijze over 5 die weglengte worden aangebracht. Uiteraard kan de meetinrichting die tot de uitvinding behoort, zodanig worden ingesteld, dat de uitgelezen gegevens op direkte wijze bruikbaar zijn voor het gedifferentieerd instellen van de capaciteit van de genoemde mondstukken in de genoemde bij voorkeur toe te passen inrichting volgens de uitvin-10 ding voor het aanbrengen van bindmiddel. Bij voorkeur is het meet-stelsel zodanig ingericht, dat deze slechts verkeer boven een vooraf bepaald minimum gewicht registreert.According to another feature of the invention, the load detection may be performed by a direct registration of the load distribution, such as by measuring means mounted for a selective roadside load registration, in response to the traffic rolling over the measuring means is detected. If the measuring means are kept in operation during a representative time interval and the measuring results are recorded according to a suitable principle, it is then possible to read out the relevant data relating to maximum and / or average 8020020 -5- partial load on the individual parts along the width of the road at the location in question, and when a measurement site representative of a significant road length is selected, the binder can be applied along that road length in the desired cross-differentiated manner. Of course, the measuring device which is part of the invention can be adjusted such that the read-out data can be used directly for differentially adjusting the capacity of said nozzles in said preferred device according to the invention for applying binder. The measuring system is preferably arranged in such a way that it only registers traffic above a predetermined minimum weight.

Er is een andere parameter die het optimaal toevoeren van bindmiddel en de uniformiteit van het uiteindelijke wegoppervlak ver-15 stoort, te weten de stijfheid van het oude wegoppervlak. Indien het oppervlak relatief zacht is schijnt het gewenst om een verminderde hoeveelheid bindmiddel aan te brengen, en voor een verder perfektio-neren omvat de uitvinding derhalve de mogelijkheid van het uitvoeren van een werkelijke stijfheidmeting door puntsgewijze onderzoeken van 20 het indringeffekt in diepte en tijd van een belast testorgaan in het wegoppervlak, waarbij uit dit onderzoek een leesbaar resultaat wordt 'verkregen, dat bruikbaar is als een parameter voor de berekening van de gewenste hoeveelheid bindmiddel. In dit verband moeten bij voorkeur andere parameters zoals de omgevingstemperatuur in aanmerking 25 worden genomen en een stel formules of andere berekeningen kunnen worden toegepast voor het bepalen van de optimale toevoer van bindmiddel. Aldus omvat de uitvinding de toepassing van het genoemde :stijfheidsonderzoek, alsmede het middel voor het uitvoeren van het onderzoek in het toegelichte verband.There is another parameter which interferes with the optimum binder supply and the uniformity of the final road surface, namely the stiffness of the old road surface. If the surface is relatively soft, it seems desirable to apply a reduced amount of binder, and for further perfectioning, the invention therefore includes the possibility of performing an actual stiffness measurement by spot testing the penetration effect in depth and time of a loaded tester in the road surface, obtaining from this study a legible result useful as a parameter for calculating the desired amount of binder. In this connection, preferably other parameters such as the ambient temperature should be taken into account and a set of formulas or other calculations can be used to determine the optimal binder feed. Thus, the invention includes the use of the said stiffness test, as well as the means for carrying out the test in the context explained.

50| De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van ,de tekening, waarin: fig. 1 een bovenaanzicht van een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van een verkeersbelasting metende inrichting volgens de 'uitvinding toont; en 55 fig· 2 een zijaanzicht van de inrichting volgens fig. 1 illus treert.50 | The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which: Fig. 1 shows a top view of a preferred embodiment of a traffic load measuring device according to the invention; and Fig. 2 illustrates a side view of the device of Fig. 1.

Teneinde het mogelijk te maken om het juiste onderhoudsprogram-ma vast te stellen voor een bepaald wegoppervlak dat door een zogenaamde oppervlaktebewerking moet worden vernieuwd, is het van groot ; kO belang gevonden om nauwkeurig de werkelijke verkeersbelasting van de 8020020 * -4- betreffende rijweg te weten. Hiervoor kan een meetbandconstructie getoond in de fig. 1 en 2 worden gebruikt» die gestrekt over het weg-oppervlak is gemonteerd, dat met betrekking op de verkeersbelasting-verdeling daarop moet worden onderzocht. De getoonde bandconstructie 5 omvat een rubberen montagebasisplaat 2 voorzien van een aantal op onderlinge afstand gerangschikte contactorganen 6 die door de wielen van de voertuigen op de weg kunnen worden geactiveerd. Teneinde slechts de belastinginvloed van het zware verkeer op de weg te registreren zijn de contactorganen zelf tegen het activeren door de be-10 lasting van het minder zware verkeer beschermd door middel van elementen 5 van hard rubber aan beide zijden van de contactorganen 6. De laatstgenoemde zijn met een meervoudige aansluitdoos 8 aan één einde van de bandconstructie verbonden door middel van platte kabels 7 die door een rubberen afdekplaat 3 zijn beschermd, 15 De gehele meetbandconstructie wordt in de juiste positie langs !het wegoppervlak vastgehouden of bij voorkeur slechts over de helft daarvan door middel van een draadstelsel 4 langs tegenover liggende randen van de bandconstructie. De draden 4 zijn buiten de weg verankerd, zoals bijvoorbeeld door middel van bevestigingsmiddelen en ver-20 ankeringsmiddelen 9 en 10. De meetbandconstructie is uiteraard ver- ; bonden met geschikte registratiemiddelen die het verkeersbelasting- j profiel van de weg kunnen registreren, dat door het activeren van de contactorganen 6 gedurende de meetperiode wordt gemeten. !In order to make it possible to determine the correct maintenance program for a particular road surface to be renewed by a so-called surface treatment, it is of great importance; kO found it important to know accurately the actual traffic load of the 8020020 * -4- concerning roadway. For this purpose, a measuring tape construction shown in Figs. 1 and 2 can be used, which is mounted stretched over the road surface, which must be examined thereon with regard to the traffic load distribution. The tire construction 5 shown comprises a rubber mounting base plate 2 provided with a number of mutually spaced contact members 6 which can be activated by the wheels of the vehicles on the road. In order to record only the impact of heavy traffic on the road, the contact members themselves are protected against activation by the load of less heavy traffic by means of hard rubber elements 5 on both sides of the contact members 6. The latter are connected to a multiple junction box 8 at one end of the tape construction by means of flat cables 7 protected by a rubber cover plate 3. The entire tape measure construction is held in the correct position along the road surface or preferably only over half of it by means of a wire system 4 along opposite edges of the belt construction. The wires 4 are anchored out of the way, such as, for example, by means of fasteners and anchoring means 9 and 10. The measuring tape construction is of course anchored; Associations with suitable recording means which can record the road traffic profile of the road, which is measured by activating the contact members 6 during the measuring period. !

Een andere belangrijke faktor moet bekend zijn om de onder-25 houdsbewerking van een bepaald wegoppervlak volgens de verbeterde werkwijze van de uitvinding te beramen, is de sterktetoestand van de: bestaande weg en voor het meten daarvan kan een inrichting worden toegepast, die bestaat uit een standaard met drie ondersteuningsbe-nen, die direkt op het te meten wegoppervlak rusten, terwijl een 30 meetbeen is voorzien van een stalen kogel die kan indringen in het wegoppervlak dat door een belastingslichaam wordt beïnvloed, dat slechts kan worden ondersteund door de stalen kogel. De indringdiep-te van de stalen kogel zal een indikatie zijn van de sterkte van het oppervlak en de inrichting bestaat uit een meeteenheid voor het re-35 gistreren van deze indringdiepte in verband met de tijdsperiode van het sterkte-onderzoek.Another important factor to be known in order to estimate the maintenance operation of a given road surface according to the improved method of the invention is the strength condition of the existing road and for measuring it a device consisting of a standard with three support legs, which rest directly on the road surface to be measured, while a measuring leg is provided with a steel ball which can penetrate into the road surface influenced by a load body, which can only be supported by the steel ball. The penetration depth of the steel ball will be an indication of the strength of the surface and the device consists of a measuring unit for registering this penetration depth in relation to the time period of the strength test.

Aan de hand van de resultaten van de meting van de heersende dwarse verdeling van de verkeersbelasting op de weg en aan de hand van het sterkte-onderzoek van het wegoppervlak is het mogelijk om de 40,juiste gedifferentieerde dwarsdosering van de laag van asfaltbindmid- 8020020 -5- del te bepalen, dat bij de oppervlaktebewerking moet worden gebruikt om een optimaal effekt van de onderhoudsbewerking te waarborgen. Voorbeeld.Based on the results of the measurement of the prevailing transverse distribution of the traffic load on the road and on the strength examination of the road surface, it is possible to determine the 40, correctly differentiated cross-application of the layer of asphalt binder 8020020 - 5- determine that the surface treatment should be used to ensure an optimal effect of the maintenance operation. Example.

Bepaling van de optimale hoeveelheid bindmiddel voor het bewer-5 ken van een wegoppervlak.Determination of the optimal amount of binder for working a road surface.

De hardheid werd in een aantal punten langs de weg bepaald en tijdens de metingen werden de temperaturen tegelijkertijd geregistreerd.The hardness was determined at a number of points along the road and the temperatures were recorded simultaneously during the measurements.

De hardheid is opgenomen in de tabel, die de kwasistatische in-10 dringing (uitgedrukt in mm) van een stalen kogel dn het substraat na 5 en 10 minuten met een belasting van 18.1^4 kg weergeeft. De kwasistatische indringing werd omgezet in een dynamische indringing door middel van het diagram van Pool. De ’’ruwheid" van het wegoppervlak werd bepaald door een bekende zandlapmethode (sandpatch) en is ge-15 toond als diameter uitgedrukt in mm (hoeveelheid gebruikt zand = 5000 mm'’).The hardness is included in the table which shows the quantitative penetration (expressed in mm) of a steel ball dn the substrate after 5 and 10 minutes with a load of 18.1 ^ 4 kg. The quasi-static intrusion was converted into a dynamic intrusion using the Pool diagram. The "roughness" of the road surface was determined by a known sanding method (sand patch) and was shown as diameter expressed in mm (amount of sand used = 5000 mm "").

Tabel.Table.

^zand Dzand Temp.°C <T^(t=5 min.) ^k(t=10 min.) mm-2 mm mm mm 20 136 26,3 1*782 2.070 135 25,0 1,500 1.720 5000 132 25,3 1.665 1.856 115 27*6 1.7^0 1.9^8^ sand D sand Temp. ° C <T ^ (t = 5 min.) ^ k (t = 10 min.) mm-2 mm mm mm 20 136 26.3 1 * 782 2,070 135 25.0 1,500 1,720 5,000 132 25 , 3 1,665 1,856 115 27 * 6 1.7 ^ 0 1.9 ^ 8

De dwarsverdeling van de verkeersbelasting die 1000 kg over-25 schrijdt, werd bepaald.The transverse distribution of the traffic load exceeding 1000 kg over-25 was determined.

De verdeling in percentages is in fig. 3 getoond.The distribution in percentages is shown in Fig. 3.

Door meteorologische metingen werd de temperatuur van het wegoppervlak uur voor uur gedurende een jaar bepaald. In dit geval zijn temperaturen beneden 20°C niet beschouwd, aangezien deze temperatu-30 ren niet het uiteindelijke resultaat in merkbare mate beïnvloeden.Meteorological measurements determined the temperature of the road surface hour by hour for a year. In this case, temperatures below 20 ° C have not been considered, as these temperatures do not appreciably affect the final result.

De hoeveelheid aggregaat dat op het wegoppervlak kan worden vastgehouden, werd experimenteel bepaald bij een eenvoudige bewerking met de bepaalde hoeveelheid aggregaat. Hierdoor is het mogelijk het gemiddelde lege volume in de aggregaatlaag te berekenen.The amount of aggregate that can be retained on the road surface was determined experimentally in a simple operation with the determined amount of aggregate. This makes it possible to calculate the average empty volume in the aggregate layer.

35 De optimale dosering van het bindmiddel werd bepaald door de al dus verkregen waarden. Het resultaat is in fig. 3 getoond.The optimum dosage of the binder was determined by the values thus obtained. The result is shown in Fig. 3.

10200201020020

Claims

Method for surface treatment of roads by the separate supply of a liquid asphalt binder and an aggregate, characterized in that the load distribution of the road is determined before dosing the binder and the dosing of the binder is then influenced according to the results of the said determination.

Method according to claim 1, characterized in that the transverse distribution of the traffic load is determined on the road surface 10 and in that the binder is applied to the surface, such that relatively less binder is applied to more heavily loaded parts of the road surface than to the parts of the road surface that are subject to less stress.

3. Method according to claim 2, characterized in that in determining the optimum amount of binder, the hardness of the road surface is also determined and the influence of said hardness on the optimal amount of binder is calculated. k. Method according to claim 3, characterized in that, in determining the optimum amount of binder, the temperature profile of the road surface is determined for a year and that the influence of said profile on the optimal amount of binder is calculated.

5. A method according to claim k, characterized in that in determining the optimum amount of binder, the roughness of the road surface is also determined and the influence of said roughness on the optimal amount of the binder is calculated,

6. Load distribution measuring device according to claim 1, characterized by a base plate (2) provided with a number of mutually spaced contact members (6) which can be activated by vehicles on a road.

Device according to claim 6, characterized in that the contact members (6) are protected against less heavy vehicles by means of hard rubber elements (5) on at least one side of said contact members. 8020020