DE19851621A1

DE19851621A1 - Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten

Info

Publication number: DE19851621A1
Application number: DE1998151621
Authority: DE
Inventors: Alf Holger Tschersich; Frank Zubke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2000-05-18

Abstract

Die Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten besteht aus einem bzw. mehreren mit mechanischen Geräteeinheiten kombinierten Mikrowellensendern. Sie sind in ihrer Intensität und Bandbreite der abgegebenen Mikrowellen, begründet durch die Untersuchungsergebnisse der mikrowellenerwärmten bitumösen Oberbauschichten, variierbar. Die Eindringtiefe und die Erwärmungsgeschwindigkeit sind den Erfordernissen optimal z. B. durch digitale Unterstützung anpaßbar, um auch einer Entmischung der Oberbauschichten durch zu geringe Viskosität entgegenzuwirken. Nach der Viskositätsverminderung wird die Homogenität der Materialbindung durch walken, verdichten und glätten wiederhergestellt. Diese Kombinationen, basierend auf Vermessungsvorgängen, die die Regelung mechanischer Vorrichtungen z. B. zum Injektieren von Bitumenbindemittel in Risse oder Vertiefungen realisiert, beinhaltet auch, daß oberflächlich austretendes Bitumen durch Splitaufbringung gebunden wird. Das aus den mit Wasserhochdruck gereinigten Oberbauschichten resultierende Restwasser kann als Vermessungsmedium bei Erwärmung bis zur Verdampfung gleichzeitig u. a. Infrarotmessung zur Lokalisierung und Bewertung der Schäden in den Oberbauschichten und zum Regeln der nachfolgend zu ergreifenden Maßnahmen wie z. B. Bitumeninjektion genutzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Ober bauschichten. Derartige Rekonstruktionen werden notwendig bei Minderung der Fahrbahnqualität durch z. B. mechanische Erosion, Spurrinnenbildung, Dehnungs risse und andere bekannte Schädigungen der Oberbauschichten.

Bekannt sind mechanische Vorrichtungen, welche die geschädigten Oberbau schichten z. B. bei Spurrinnenbildung abfräsen damit diese erneuert werden können. Oder aber Vorrichtungen, welche Bitumenmasse auf erodierte Fahrbahnbereiche mit Heiß-, Warm- oder Kalttechnik auftragen, mit z. B. Edelsplit beschichten und die sen danach andrücken. Solche Vorrichtungen sind als kombinierte oder Einzelge räte im Einsatz. Neuere Vorrichtungen führen Instandhattungsarbeiten vom Einmes sen und Bewerten der Oberfläche der Oberbauschichten bis zum Andrücken mit einem Gerät aus. Befinden sich in den Oberbauschichten Dehnungsrisse bzw. Spalten oder andere zu beseitigende Schädigungen werden diese in der Regel so ausgeflickt, daß sie mit Handgeräten aussgespart, mit Gasbrennern auf Bindungs temperatur erhitzt, danach verfüllt und anschließend verdichtet werden. Ist der Anteil der Schädigungen so hoch, daß er sich prägnant kostenungünstig auswirkt, oder ist das Bindungsgefüge der Oberbauschichten stark beeinträchtigt, wird es er forderlich diese abzubrechen, neu einzubauen oder zu beschichten.

Bei geschädigten Oberbauschichten z. B. durch Spurrinnenbildung ist es schon bei verhältnismäßig geringfügigen Verwerfungen notwendig die Fahrbahn durch abtra gen zu glätten, um die Oberfläche der Oberbauschichten erneuern zu können. Da bei kommt es je nach Abtragsstärke zu umweltbelasteten Abfallprodukten. Sind die Oberbauschichten im Bindungsgefüge geschädigt erhöht sich die Menge der Abfall produkte, womit sich die zusätzlichen Entsorgungskosten mit den Kosten für den Neueinbau der Oberbauschichten summieren. Das heißt bei Flächenschädigung ist ein proportional hoher Aufwand gegenüber partiellen Schädigungen mit alten aufge zählten Nachteilen zu betreiben. Ist der manuelle Arbeitsanteil sehr hoch, erhöht sich selbstverständlich auch der Anteil körperlicher Schwerstarbeit mit den entsprechend möglichen Folgen. Bei den genannten Ausflickverfahren, insbesondere den manu ellen, wird die Ebenheit der Fahrbahnoberfläche beeinträchtigt. Um so umfangrei cher die auszuführenden Maßnahmen desto stärker dis Beeinträchtigung des Stra ßenverkehrs. Im gleichen Maß steigen auch die Kosten der notwendig werdenden Verkehrsleitmaßnahmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu entwickeln, welche vorhandenes geschädigtes Material in einen plastischen bis hochplastischen Zustand versetzt um dieses in seiner Bindung und Oberflächenebenheit rekonstruie ren zu können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung gemäß des Anspruchs 1 ausgeführt wird.

Die Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten besteht aus einem oder mehreren Mikrowellensendern. Diese Mikrowellensender sind vorzugs weise so zu konstruieren, daß sie in ihrer Intensität und Bandbreite der abgegebe nen Mikrowellen variierbar sind. Wobei sie in ihrer Eigenschaft die Viskosität der Oberbauschichten vermindern zu können dadurch hinsichtlich der Eindringtiefe und der Erwärmungsgeschwindigkeit den Erfordernissen der Rekonstruktion optimal angepaßt werden können. Diese optimale Anpassung von Gesteinserwärmung, Bi tumenverflüssigung, der zugehörigen Bearbeitungsvorgänge und Berücksichtigung der Umwelttemperatur kann mit digitaler Rechentechnik realisiert Werden. Zweck mäßiger Weise können die Mikrowellensender mit verschiedenen Geräteeinheiten kombiniert werden. Diese Kombination kann sich so gestalten, daß die in den Ober bauschichten befindlichen Brech-Gesteins- und Füllstoffgemische nachdem dem bitumösen Bindemitteln die gewünschte Viskosität verliehen wurde, diese gewalkt und verdichtet werden, so daß die Homogenität der Materialbindung wiederherge stellt wird. Mit Hilfe z. B. von entsprechenden Vibrationswalzen ist es möglich an schließend Niveauunterschiede der Oberfläche zu beseitigen und diese zu glätten. Die Geräteeinheit findet Erweiterung, indem in stark geschädigte Oberbauschichtbe reiche wie Risse, durch entsprechende Vorrichtungen lokalisiert, Bitumenmasse injektiert wird, um bei der Rekonstruktion höchste Materialbindung zu gewährleisten. Bei größerer Bearbeitungstiefe der Oberbauschichten wird oberflächlich austreten des Bitumenbindemittel durch Split- oder andere Mineralstoffaufbringung gebunden und somit zur Oberlfächenvergütung mitgenutzt. Verschmutzte Fahrbahnbereiche oder Tiefenrisse sollten mit Wasserhochdruckverfahren vorab gereinigt werden. Verbleibendes Restwasser wird durch nachfolgende Mikrowellenerwärmung ver dampft, um den eingebrachten bitumösen Bindemitteln beste Bindungseigenschaf ten zu verleihen. Verdampfendes Restwasser bietet als Vermessungsmedium zu sätzlich die Möglichkeit geschädigte Fahrbahnbereiche durch u. a. Infrarotmessung zu lokalisierung und zu bewerten. Die Vermessungsergebnisse dienen nachfolgen dem Regeln der zu ergreifenden Maßnahmen wie z. B. Bitumeneinspritzung in ge schädigte Oberbauchichtbereiche.

Der Einsatz von Mikrowellensendern ermöglicht es Oberbauschichten in einen hochplastischen Bearbeitungszustand zu versetzten ohne die Oberfläche schädlich erhitzen zu müssen. Durch Kombination verschiedener Vorrichtungen mit Mikro wellensendern wird erreicht, daß die Oberbauschichten in ihrer Homogenität der Materialbindung selbst bei größerer Schädigung rekonstruiert werden können. Bei geringerer Schädigung ergibt sich gegenüber manueller Ausbesserung eine ebene re und homogenere Oberfläche. Durch die hohe Tiefenerwärmung können Fahr bahnen umweltschonend rekonstruiert werden, ohne Austausch der geschädigten Schichten mit entsprechender Entsorgung und Einsatz von Ersatzmaterial. Witte rungsfeuchtigkeit wie Tagwasser verdampft bei der Erwärmung durch die Mikro wellen. Eine Bearbeitung der Oberbauschichten ist auch bei niedrigeren Temperatu ren möglich. Die Rekonstruktion kann weitestgehend mechanisiert durch eine Ge räteeinheit durchgeführt werden. Körperliche Schwerarbeit wird verringert. Die Be einträchtigung des Straßenverkehrs wird erheblich verkürzt und eingeschränkt. Die Unfallgefahr wird gemindert. Somit werden Kosten allumfassend gesenkt.

Im folgernden wird ein Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 1 schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine Kombination in welcher fünf einzelne Vorrichtungen zusammenge faßt sind. Diese Kombination ermöglicht es bei langsamer Vorschubgeschwindigkeit mit Hilfe des Mikrowellensenders (1) die Oberbauschichten (5-7) zu erwärmen. Die abgegebenen Mikrowellen werden in kurzen Zeitabständen gepulst, um eine ge richtete und gleichmäßige Erwärmung in die Tiefe der Oberbauschichten zu errei chen. Dabei wird die Deckschicht (5) in einen hochplastischen Zustand versetzt, welcher zu der darunter liegenden Binderschicht (6) und der Tragschicht (7) ab nimmt. Die Durchwärmung der Deckschichten ist abgeschlossen, wenn die Trag schicht (7) geeignete Bindungfähigkeit und Bearbeitungszustand besitzt. Die Tem peraturparameter werden über Infrarotsensoren (8) bestimmt, wodurch die Bin dungsfähigkeit ermittelt werden kann. Nach Erreichen des gewünschten Bearbei tungszustandes werden durch eine nachfolgende Walkvorrichtung (2) die gekenn zeichneten Oberbauschichten (5-7) proportional abnehmend geknetet. Oberflächlich austretendes Bitumen wird mit Split durch die Splitstreuvorrichtung (3) bestreut und durch die nachfolgende Glättwalze (4) angedrückt.

Claims

1. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten dadurch ge kennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender in einem Gerät so installiert sind, daß diese über die bitumösen Trag- und Oberbauschichten zu deren Be strahlung geführt werden können.

2. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit mechanischen Verdichtungsgeräten kombiniert sind.

3. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit Schüttgutstreueinrichtungen kombiniert sind.

4. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit optischen Prüf- und/oder Vermessungseinrichtungen kombiniert sind.

5. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit mechanischen Prüf- und/oder Vermessungseinrichtungen kombiniert sind.

6. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit Bitumenzuführeinrichtungen kombiniert sind.

7. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit ein oder mehreren andersartigen Wärmequellen kombiniert sind.

8. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit einer Vorrichtung zur Homogenisierung bzw. Vermengung der Deckschicht bzw. der Deckschichtoberfläche kombiniert sind.

9. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit einer Wasserhochdruckreinigungsvorrichtung kombiniert wird.

10. Vorrichtung zum Rekonstruieren von bitumösen Oberbauschichten gemäß An spruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mikrowellensender mit einer Wasserhochdruckreinigungsvorrichtung kombiniert ist bei welcher verbliebe nes Restwasser als Vermessungsmedium genutzt wird.