NL8602322A

NL8602322A - METHOD FOR APPLYING A SUBSTRUCTURE STRUCTURE FOR AN ARTIFICIAL GRASS FIELD AND ARTIFICIAL GRASS FIELD WITH SUCH A SUBSTRUCTURE STRUCTURE.

Info

Publication number: NL8602322A
Application number: NL8602322A
Authority: NL
Original assignee: Heijmans Wegenbouwmij
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1986-09-15
Publication date: 1988-04-05
Also published as: ES2005323A6; DE3761316D1; GB2196539A; GB2196539B; ATE49251T1; EP0260769B1; GB8721600D0; EP0260769A1

Abstract

A method of providing a substructure construction for an artificial grassfield by providing a foundation on a layer of sand which is present or has been provided, said foundation for the larger part consisting of natural round sand or river sand to which a material of organic orgin is added in an amount of more than 1 weight %, calculated on the quantity of sand, whereby 60-70 weight % of river sand is distributed evenly among a quantity of 40-30 weight % of rubber particles.

Description

-1- 25795/Vk/mvl A * ϊ-1- 25795 / Vk / mvl A * ϊ

Korte aanduiding: Werkwijze voor het aanbrengen van een onderbouwconstruc-tie voor een kunstgrasveld en kunstgrasveld met een dergelijke onderbouwconstruct i e.Short designation: Method for applying a substructure construction for an artificial grass field and an artificial grass field with such a substructure construction.

55

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een onderbouwconstructie voor een kunstgrasveld door op een aanwezige of opgebrachte zandlaag een fundering aan te brengen die voor het grootste deel bestaat uit natuurlijk rond zand of rivierzand 10 met hieraan toegevoegd een materiaal van organische oorsprong. De uitvinding heeft verder betrekking op een kunstgrasveld dat door het beoefenen van diverse sporten, met name voor voetbal, kan worden gebruikt, met een dergelijke onderbouwconstructie.The invention relates to a method for applying a substructure construction for an artificial grass field by applying a foundation to a present or applied sand layer, which for the most part consists of natural round sand or river sand 10 with a material of organic origin added thereto. The invention further relates to an artificial turf field which can be used by practicing various sports, in particular for football, with such a substructure construction.

In het afgelopen decennium is een steeds grotere belang-15 stelling ontstaan voor kunstgrasvelden omdat het met deze velden mogelijk is de sport te beoefenen onder nagenoeg alle weersomstandigheden zonder dat men bevreesd hoeft te zijn dat het veld moet worden afgekeurd en omdat een kunstgrasveld veel intensiever kan worden gebruikt dan een natuurlijk grasveld. Een met zand ingestrooid kunstgrasveld kan zonder 20 problemen ongeveer 2000 uren per jaar worden gebruikt, terwijl de gemiddelde bespelingsgraad van een natuurlijk grasveld 250-300 uren per jaar bedraagt. Ook zijn de onderhoudskosten aanzienlijk lager voor een kunstgrasveld daar deze per jaar, per veld ongeveer f. 3.000,— bedragen terwijl dit voor een natuurlijk grasveld gemiddeld f. 20.000,— per veld 25 per jaar bedraagt. Deze voordelen hebben ertoe geleid dat steeds meer kunstgrasvelden worden aangelegd, die met name worden gebruikt voor het spelen van hockey. Dergelijke kunstgrasvelden zijn ook in de octrooi-literatuur bekend, met name sinds de publikatie van het Amerikaanse octrooischrift 3.995.079, gepubliceerd in 1976. Er is toen veel aandacht 30 besteed aan het aanbrengen van een vulmateriaal tussen de vezels die het kunstgras vormen, zodat enerzijds de kunstgrasvelden goedkoper konden worden aangelegd omdat minder vezelmateriaal nodig was en anderzijds het veld eigenschappen kreeg die beter vergelijkbaar waren met die van een natuurlijk veld. Voor het spelen van hockey op een kunstgrasveld is met 35 name de vlakheid van het veld van belang en verder de demping of zachtheid. Anderzijds is voor een voetbalveld de demping het meest van belang omdat bij voetbal de spelers meer bewegingen uitvoeren zoals springen en 8602322 ♦ -2- 25795/Vk/mvl *» het maken van slidings dan bij de hockey-sport. Men heeft geprobeerd de demping van een kunstgrasveld te variëren door de zandlaag die tussen de vezels werd gestrooid gedeeltelijk te vervangen door een ander materiaal zoals door rubberdeeltjes, die met elkaar werden verbonden met behulp van 5 een bindmiddel, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.396.653. Op deze met een bindmiddel samengebrachte rubberkorrels werd dan een zandlaag gestrooid. In de praktijk bleek een dergelijke constructie echter niet te voldoen omdat de ingestrooide lagen een te verend karakter hadden. Verder is een kunstgrasveld beschreven in het Amerikaanse 10 octrooischrift 4.497.853 waarin een onderbouwconstructie is toegepast met hierin een laag van kokosvezels, afgeschermd door een water niet-doorlatende laag. Deze constructie is duur omdat deze is opgebouwd uit een onderbouwconstructie die ten minste uit drie verschillende lagen bestaat en bovendien heeft het aldus verkregen kunstgrasveld niet de gewenste demping.In the past decade, an increasing interest has arisen for synthetic turf pitches because these pitches make it possible to practice the sport in almost all weather conditions without fear of having to reject the pitch and because an artificial turf field can be much more intensive. than a natural lawn. An artificial grass pitch sprinkled with sand can be used without problems for about 2000 hours per year, while the average playing degree of a natural grass pitch is 250-300 hours per year. The maintenance costs are also considerably lower for an artificial grass field, as these are per year approximately f. Amounts to 3,000, while for a natural lawn on average f. 20,000 per field is 25 per year. These advantages have led to the construction of more and more artificial grass pitches, which are mainly used for playing hockey. Such synthetic turf fields are also known in the patent literature, in particular since the publication of US patent 3,995,079, published in 1976. A great deal of attention was then paid to arranging a filling material between the fibers that form the synthetic turf, so that on the one hand, the synthetic turf fields could be laid out more cheaply because less fiber material was needed and, on the other hand, the field acquired properties that were more comparable to those of a natural field. For playing hockey on an artificial turf field, the flatness of the field is particularly important and furthermore the damping or softness. On the other hand, the damping is most important for a football field, because in football the players perform more movements such as jumping and making slidings than in hockey sport 8602322 ♦ -2- 25795 / Vk / mvl * ». Attempts have been made to vary the damping of an artificial turf field by partially replacing the sand layer sprinkled between the fibers with another material such as rubber particles, which were bonded together with a binder, as described in US Patent 4,396. 653. A sand layer was then sprinkled on these rubber granules, which were brought together with a binder. In practice, however, such a construction turned out to be unsatisfactory because the scattered layers had too springy character. Furthermore, an artificial turf field is disclosed in US patent 4,497,853 in which a substructure construction is used comprising a layer of coconut fibers, covered by a water-impermeable layer. This construction is expensive because it is built up from a substructure construction which consists of at least three different layers and, moreover, the artificial grass field thus obtained does not have the desired damping.

15 Een verbeterde onderbouwconstructie voor een kunstgrasveld dat met name kan worden toegepast voor voetbal omdat een hogere demping is verkregen, is vermeld in het Europese octrooischrift 0.136.747. De daarin beschreven onderbouwconstructie is samengesteld uit ongebroken zand dat is gemengd met ten minste 1 gew.% vezelvormig materiaal, waartoe poly-20 propyleenvezels, Nylonvezels of glasvezels zijn genoemd. Uit verdere metingen en waarnemingen is gebleken dat het optimale resultaat dat kan worden verkregen met een onderbouwconstructie voor een kunstgrasveld met betrekking tot de vlakheid en het dempend vermogen kan worden verbeterd door een onderbouwconstructie volgens de uitvinding. Deze onderbouwcon-25 structie kan worden aangelegd volgens een werkwijze zoals in de aanhef vermeld en deze wordt hierdoor gekenmerkt, dat 60-70 gew.% rivierzand gelijkmatig is verdeeld tussen een hoeveelheid van 40-30 gew.% rubberdeelt jes. Bij het aanleggen van kunstgrasvelden waarbij rubberkorrels werden toegepast in de bovenlaag, zoals vermeld in het Amerikaanse 30 octrooischrift 4.396.653, zijn zodanig slechte resultaten verkregen met de toepassing van rubberdeeltjes, met name door de optredende ontmenging wanneer geen bindmiddel werd toegepast en door de verende werking wanneer wel een bindmiddel werd toegepast tussen de rubberdeeltjes, dat het gebruik van rubberdeeltjes bij kunstgrasvelden als ongewenst is beschouwd.An improved substructure construction for an artificial turf field, which can be used in particular for football because a higher damping has been obtained, is mentioned in European patent specification 0.136.747. The substructure construction described therein is composed of unbroken sand mixed with at least 1% by weight of fibrous material, for which poly-propylene fibers, Nylon fibers or glass fibers have been mentioned. Further measurements and observations have shown that the optimum result that can be obtained with a substructure for an artificial grass field with regard to the flatness and the damping capacity can be improved by a substructure construction according to the invention. This substructure construction can be constructed according to a method as stated in the preamble and is characterized in that 60-70% by weight of river sand is evenly distributed between an amount of 40-30% by weight of rubber particles. When applying artificial turf fields where rubber granules were used in the top layer, as stated in US patent 4,396,653, such poor results have been obtained with the use of rubber particles, in particular due to the segregation occurring when no binder was used and by the resilient effect when a binder was used between the rubber particles, that the use of rubber particles in synthetic turf fields has been considered undesirable.

35 Daarom is het te meer verrassend dat nu is gevonden dat bij het gebruik van rubberdeeltjes op een specifieke wijze in de onderbouwconstructie wel een goed resultaat kan worden verkregen. Het gebruik van veerkrachtige 8602322 % -3- 25795/Vk/mvl deeltjes in een grondlaag is op zich wel beschreven in de Britse octrooiaanvrage 2.132.903, doch daarbij zijn de deeltjes van het veerkrachtige materiaal zoals korrels van synthetische rubber, kunststofmaterialen, kurk en dergelijke aangebracht tussen een vézelvormige struktuur van bij-5 voorbeeld polyamidevezels. Deze constructie is duur door het gebruik van de polyamidevezels en heeft een aanzienlijk lossere struktuur dan de laag bestaande uit de matrix van rubberdeeltjes, waarbij de holle ruimten zijn opgevuld met zand zoals volgens de onderhavige octrooiaanvrage toegepast. Bovendien is uit proefnemingen gebleken dat de dempingswaarde 10 voor een voetbalveld met een onderbouwconstructie volgens de uitvinding beter is dan bij de grondlaag zoals beschreven in genoemde Britse octrooiaanvrage.It is therefore all the more surprising that it has now been found that when rubber particles are used in a specific manner in the substructure, a good result can be obtained. The use of resilient 8602322% -3- 25795 / Vk / mvl particles in a primer is per se described in British patent application 2.132.903, but the particles are of the resilient material such as synthetic rubber granules, plastic materials, cork and the like arranged between a fiber-like structure of, for example, polyamide fibers. This construction is expensive due to the use of the polyamide fibers and has a considerably looser texture than the layer consisting of the matrix of rubber particles, the voids being filled with sand as used in the present patent application. In addition, experiments have shown that the damping value 10 for a football field with a substructure construction according to the invention is better than for the base layer as described in said British patent application.

Met de constructie volgens de uitvinding is het mogelijk gebleken dat de onderbouwconstructie voldoet aan de hoge eisen die 15 worden gesteld aan een kunstgrasveld voor het hierop beoefenen van de voetbalsport. Daarbij gaat het vooral om het speelcomfort en de demping van de totale constructie. Het dempend vermogen van de totale constructie wordt in hoofdzaak bepaald door de constructie van de onderbouw. Dit dempend vermogen is vooral van belang bij het neerkomen van de sporter 20 na een sprong, waarbij de sporter het gevoel moet hebben neer te komen als bij een natuurlijk veld. Indien het dempend vermogen te gering is, dan is het speeloppervlak naar verhouding hard en is de kans op het ontstaan van blessures te groot. Daarom is het zeer moeilijk een onderbouwconstructie voor een kunstgrasveld te construeren die als eindresul-25 taat heeft dat het aangebrachte kunstgrasveld zoveel moge lijk door de sporter wordt ervaren als een veld van natuurlijk gras. Dit is pas mogelijk gebleken met de constructie volgens de onderhavige octrooiaanvrage en niet met de toepassing van de naar verhouding elastische tussenlaag met in de kunststofvezels gebonden rubbergranulaat. Bovendien is er bij 30 bekende constructies zoals beschreven in de Britse octrooiaanvrage 2.132.903 en de Amerikaanse octrooischriften 4.396.653 en 4.497.853 geen natuurlijke opbouw van de lagen, waardoor de verschillen in eigenschappen tussen de verschillende samenstellende lagen te groot is, hetgeen de sporter, bij het uitvoeren van plotselinge bewegingen, als onaangenaam 35 ervaart.With the construction according to the invention it has proved possible that the substructure construction meets the high requirements imposed on an artificial turf field for practicing football sport thereon. This mainly concerns the playing comfort and the damping of the overall construction. The damping capacity of the overall construction is mainly determined by the construction of the substructure. This damping ability is especially important when the athlete 20 comes down after a jump, whereby the athlete must have the feeling of landing as if it were a natural field. If the damping capacity is too small, the playing surface is relatively hard and the chance of injuries occurring is too great. It is therefore very difficult to construct a substructure construction for an artificial grass field which has as a final result that the applied artificial grass field is as much as possible experienced by the athlete as a field of natural grass. This has only proved possible with the construction according to the present patent application and not with the use of the relatively elastic intermediate layer with rubber granulate bound in the synthetic fibers. Moreover, in known constructions as described in British patent application 2,132,903 and US patents 4,396,653 and 4,497,853 there is no natural build-up of the layers, so that the differences in properties between the different constituent layers are too great, which means that the an athlete, when performing sudden movements, if it is unpleasant.

Volgens een voorkeursuitvoering bij de werkwijze volgens de uitvinding kunnen de rubberdeeltjes afkomstig zijn van mechanisch vermalen autobanden, waarbij het grootste deel van de rubberdeeltjes een 8602322 f -4- 25795/Vk/mvt t \ zeefmaat heeft van 2-11 mm en vrij is van textiel en van staal. Bij de opvulling van de rubbermatrix door zanddeeltjes wordt tijdens het mengen van zand en rubberdeeltjes tot 10 gew.% water toegevoegd om de opvulling van de open ruimten tussen de rubberdeeltjes te bevorderen. Het zand/rubber-5 mengsel wordt op de fundering opgebracht in een hoogte van 4-20 cm, bij voorkeur in een hoogte van ongeveer 7 cm. Wanneer de korrels weinig bewegingsvrijheid hebben kan de fundering naar verhouding weinig energie absorberen en wordt de grondlaag als "hard" ervaren. Anderzijds komt een hoog dempend vermogen overeen met een hoge energie-absorptie. Om nu bij 10 de fundering volgens de uitvinding bij grote belastingen de energie in voldoende mate te absorberen, wordt een laagdikte van minimaal 6 cm gebruikt.According to a preferred embodiment in the method according to the invention, the rubber particles can originate from mechanically ground car tires, the majority of the rubber particles having a screen size of 2-11 mm and an 8602322 f -4-25795 / Vk / mvt. textile and steel. When filling the rubber matrix with sand particles, up to 10% by weight of water is added during the mixing of sand and rubber particles to promote the filling of the open spaces between the rubber particles. The sand / rubber-5 mixture is applied to the foundation at a height of 4-20 cm, preferably at a height of about 7 cm. When the granules have little freedom of movement, the foundation can absorb relatively little energy and the base layer is experienced as "hard". On the other hand, a high damping capacity corresponds to a high energy absorption. In order now to absorb the energy sufficiently at the foundation according to the invention at high loads, a layer thickness of at least 6 cm is used.

Om ontmenging van de rubber/zandlaag te voorkomen worden bij voorkeur rubber- en zandkorrels toegepast met een ongeveer gelijk gewicht, hetgeen betekent dat door het soortelijk lagere gewicht van rubber grotere 15 rubberdeeltjes worden gebruikt dan de zandkorrels. Zodoende vormen de rubberkorrels het dempend skelet van de fundering waarbij verplaatsingen of vervormingen zoveel mogelijk worden afgeremd door de zandvulling.In order to prevent demixing of the rubber / sand layer, rubber and sand grains are preferably used with an approximately equal weight, which means that due to the specific lower weight of rubber, larger rubber particles are used than the sand grains. The rubber granules thus form the damping skeleton of the foundation, whereby displacements or deformations are slowed down as much as possible by the sand filling.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld.The invention is further elucidated by means of the following example.

20 Voorbeeld20 Example

Het terrein waar een kunstgrasveld moet worden aangelegd wordt afgegraven tot de vorstgrens. Op de onderste grondlaag wordt eventueel een drainagesysteem aangelegd bestaande uit buizen voor het afvoeren van eventueel overtollig water. Daarna wordt een zandbed aangebracht tot een hoogte 25 van ongeveer 12 cm onder de rand, welk zand wordt gekozen uit matig grof zand dat waterdoorlatend is met een deeltjesgrootte van 180 ym-300 ym. Hierop werd de funderingslaag aangebracht bestaande uit een mengsel van 67 gew.% rivierzand en 33 gew.% rubberdeeltjes, welke rubberdeeltjes waren verkregen van mechanisch gemalen autobanden. De rubberdeeltjes hadden een zeefmaat 30 van 7-11 mm en het zand bestond uit natuurlijk rond zand of rivierzand, waarvan de deeltjesafmetingen lagen tussen 0,2 en 2 mm en waarbij 80% groter was dan 0,5 mm. Het rubber/zandmengsel was verkregen door in een intensieve menger aan het rubber zand toe te voeren, zodat de open ruimten tussen de rubberdeeltjes werden opgevuld met zand. De aldus op het zandbed 35 aangebrachte rubber/zandlaag vormde een rubberskelet waarvan de open ruimten waren gevuld met zanddeeltjes, zodat de beweeglijkheid van de rubberdeeltjes sterk werd beperkt door het zand. Op dit rubber/zandbed werd vervolgens dan 8602322 * * -5- 25795/Vk/mvl ir een velvormig, water doorlatend materiaal aangebracht en vervolgens de kunstgrasmat.The site where an artificial grass field is to be laid is excavated to the frost limit. If necessary, a drainage system consisting of pipes for draining any excess water will be installed on the bottom soil layer. A sand bed is then applied to a height of about 12 cm below the rim, which sand is selected from moderately coarse sand which is permeable to water with a particle size of 180 µm-300 µm. To this was applied the foundation layer consisting of a mixture of 67% by weight of river sand and 33% by weight of rubber particles, which rubber particles were obtained from mechanically ground car tires. The rubber particles had a sieve size of 7-11 mm and the sand consisted of natural round sand or river sand, the particle sizes of which were between 0.2 and 2 mm and 80% larger than 0.5 mm. The rubber / sand mixture was obtained by feeding sand to the rubber in an intensive mixer, so that the open spaces between the rubber particles were filled with sand. The rubber / sand layer thus applied to the sand bed 35 formed a rubber skeleton, the open spaces of which were filled with sand particles, so that the mobility of the rubber particles was strongly limited by the sand. Then a sheet-shaped, water-permeable material was then applied to this rubber / sand bed, then 8602322 * * -5-25795 / Vk / mvl ir, and then the artificial turf.

Het deze constructie was een kunstgrasveld verkregen geschikt voor het beoefenen van de voetbalsport.This construction was an artificial turf pitch suitable for practicing football.

5 86023225 8602322

Claims

Method for applying a substructure construction for an artificial grass field by applying a foundation on an existing or applied sand layer 5, which for the most part consists of natural round sand or river sand with a material of organic origin added thereto, in a amount of more than 1% by weight, based on the amount of sand, characterized in that 60-70% by weight of river sand is evenly distributed between an amount of 40-30% by weight of rubber particles.

A method according to claim 1, characterized in that the rubber particles come from mechanically ground car tires, the majority of the particles having a sieve size of 2-11 mm and being free of textile and steel.

Method according to claims 1-2, characterized in that the filling of the rubber matrix by sand particles is promoted by adding up to 10% by weight of water during the mixing of sand and rubber particles.

4. Method according to claims 1-3, characterized in that the sand / rubber mixture is applied to the foundation at a height of 4-20 cm,

Method according to claims 1-4, characterized in that the rubber particles and sand grains have an almost equal weight.

6. Artificial grass field consisting of a substructure construction and an upper layer with synthetic fibers, characterized in that a substructure construction is used as described in claims 1-5. Eindhoven, September 1986 8602322