DE29814876U1 - Device for the regulated thermal rehabilitation of asphalt surfaces - Google Patents

Description

Gebrauchsmusteranmeldung: „Vorrichtung zurlreQuliferteil th&nrnfisclien.säriiergng vonUtility model application: “Device for the manufacture of

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Anmelderin: abacus AGApplicant: abacus AG

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur regulierten thermischen Sanierung von Asphaltbelägen jeder Art.The present invention relates to a device for the regulated thermal renovation of asphalt surfaces of any type.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es erstmals möglich, vorhandene Asphaltbeläge, sei es Gußasphalt oder Walzasphalt, in ihrer gesamten Schichtdicke durchzuheizen bzw. zu replastifizieren. Es können damit nicht nur vorhandene Asphaltnähte, egal ob Kaltnähte oder Warmnähte, durch eine neue nahtlose Bauweise ersetzt werden. Erstmals ist es mit dieser Vorrichtung auch ohne Abtragen von altem Asphaltmaterial möglich, abgenutzte Asphaltflächen in einen einwandfreien Zustand zurückzuversetzen oder auch fehlerhafte Stellen, die bereits beim Einbau des Asphaltmaterials entstanden sind, zu sanieren.With the help of the device according to the invention, it is possible for the first time to heat or re-plasticize existing asphalt surfaces, whether mastic asphalt or rolled asphalt, in their entire layer thickness. This not only allows existing asphalt seams, whether cold seams or warm seams, to be replaced with a new seamless construction. For the first time, this device also makes it possible to restore worn asphalt surfaces to a perfect condition without removing old asphalt material, or to repair defective areas that arose when the asphalt material was laid.

Die zu lösende Aufgabe ergibt sich einerseits beim Neubau einer größeren Asphaltfläche. Bisher wurde Guß- oder auch Walzasphalt aus verkehrstechnischen Gründen und aus Gründen der Arbeitsökonomie in Bahnen verlegt. Einer der größten Vorzüge des Asphalts ist dabei seine fugenlose Verlegung innerhalb eines Arbeitsganges.The problem to be solved arises on the one hand when a larger asphalt surface is being newly constructed. Until now, cast or rolled asphalt has been laid in strips for traffic reasons and for reasons of labor economy. One of the greatest advantages of asphalt is that it can be laid seamlessly in one operation.

Reparaturmaßnahmen oder auch arbeitsökonomische Erwägungen machen es dennoch häufig notwendig, alte Asphaltbahnen mit neuen Asphaltbahnen zu verbinden oder Asphaltbahnen verschiedener Temperaturen miteinander zu verbinden, so daß wiederum zwangsläufig Fugen entstehen. Jede Fuge stellt jedoch eine Schwachstelle dar und hat demzufolge erhöhten Wartungsbedarf. Dazu trägt insbesondere der Umstand bei, daß durch eingedrungenes und gefrorenes Wasser Frostschäden auftreten. Weiterhin kann es an diesen Stellen zu Ausmagerungen des Bitumens kommen. Durch den damit einhergehenden Mangel an Bindemittel bedingen sich unweigerlich Kornverluste.However, repair measures or labor-economic considerations often make it necessary to join old asphalt strips with new asphalt strips or to join asphalt strips of different temperatures with one another, which inevitably results in joints. However, every joint represents a weak point and therefore requires increased maintenance. This is particularly due to the fact that frost damage occurs due to water penetrating and freezing. In addition, the bitumen can become thinner at these points. The resulting lack of binding agent inevitably leads to grain losses.

Derselbe nachteilige Effekt ergibt sich, wenn Asphalt nachträglich aufgefräst oder aufgerissen wird, sei es, weil bereits die Abnahme eines Neubaus aufgrund einer Nichteinhaltung bestimmter Ebenflächigkeitsnormen verweigert wurde oder andere Einbaufehler zu beanstanden sind und daher eine Nachbesserung notwendig machen, oder weil durch Spannungen sogenannte wilde Risse entstanden sind, Nähte aufgeplatzt sind oder sich Schlaglöcher oder Fahrrinnen gebildet haben.The same detrimental effect occurs if asphalt is subsequently milled or torn up, either because the acceptance of a new building has already been refused due to non-compliance with certain flatness standards or because other installation errors are to be objected to and therefore require remedial work, or because tensions have caused so-called wild cracks, seams have burst or potholes or ruts have formed.

Bislang löste man das Problem aneinanderzubauender Asphaltbahnen vor allem im innenstädtischen Straßenbau nur unzureichend durch das Verlegen einer Kaltnaht: DabeiUntil now, the problem of assembling asphalt strips together, especially in inner-city road construction, has only been inadequately solved by laying a cold seam:

Gebrauchsmusteranmeldung: „Vorrichtung zurireguiiferteö thfeijrfiTscljen.$3Qierung vonUtility model application: “Device for the rectification of

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Anmelderin: abacus AGApplicant: abacus AG

kam es zwischen dem Verlegen einer ersten Asphaltbahn und einer zweiten daran anschließenden Asphaltbahn zum Erkalten des Asphalts der ersten Bahn. Auch bei gewissenhafter Arbeitsweise während des Anbaus der zweiten Bahn an die bereits erkaltete erste Bahn führt dieses Vorgehen zu Höhenunterschieden zwischen den beiden Bahnen und damit zu einer deutlichen Naht, die die bereits erwähnten Schwachstellen in sich birgt. Eine weitere Verbindungsmöglichkeit besteht durch die unterschiedlichen Temperaturen zum Zeitpunkt des Aufbringens der zweiten Bahn nicht, wodurch es zu Rissen im Nahtbereich kommt, die den Asphalt bis zu einer Sanierung noch zusätzlich schädigen. Ein Heizgerät zur Erwärmung des Asphalts kommt hierbei in keiner Form zum Einsatz.Between the laying of a first asphalt strip and a second asphalt strip that follows it, the asphalt of the first strip cooled down. Even if the work is carried out carefully when the second strip is attached to the already cooled first strip, this procedure leads to differences in height between the two strips and thus to a clear seam that contains the weak points already mentioned. There is no other possibility of joining due to the different temperatures at the time the second strip is laid, which leads to cracks in the seam area that cause further damage to the asphalt until it is repaired. A heater to warm up the asphalt is not used in any form.

Desweiteren bekannt ist das Verlegen von Warmnähten: Dabei folgt auf das Verlegen einer ersten Asphaltbahn sofort das einer angrenzenden Asphaltbahn während die erste Asphaltbahn noch eine ausreichende Restwärme aufweist. Durch den wesentlich geringeren Temperaturunterschied kommt es bei dieser Methode zu besseren Ergebnissen hinsichtlich des Kraftschlusses zwischen den beiden Materialbahnen.Another well-known method is the laying of warm seams: the laying of a first asphalt strip is immediately followed by that of an adjacent asphalt strip while the first asphalt strip still has sufficient residual heat. Due to the significantly smaller temperature difference, this method produces better results in terms of the adhesion between the two material strips.

In der Praxis ist eine derartige Vorgehensweise häufig kaum durchführbar, da die Temperaturverluste des verlegten Asphalts sehr hoch sind und das Verlegen der zweiten Asphaltbahn in kurzer zeitlicher Abfolge erhöhten maschinellen und personellen Aufwand erfordert. Es wurden daher auch bereits Nahtheizgeräte benutzt, mit Hilfe deren der angrenzende Asphalt wieder aufgewärmt wird. Ein Problem dabei ist jedoch, daß durch den nicht kontrollierbaren Aufheizvorgang der Bitumen im Asphalt häufig verbrannt wird. Eine Vorrichtung zum kontrollierten Aufheizen des Asphalts, mittels deren die Asphaltdeckschicht komplett durchgeheizt werden kann, jedoch nicht verbrennt, ist bisher nicht bekannt.In practice, such a procedure is often hardly feasible, since the temperature losses of the laid asphalt are very high and laying the second asphalt layer in a short period of time requires increased mechanical and personnel expenditure. Seam heating devices have therefore already been used to heat up the adjacent asphalt again. One problem with this, however, is that the bitumen in the asphalt is often burned due to the uncontrollable heating process. A device for the controlled heating of the asphalt, by means of which the asphalt surface layer can be completely heated without burning, is not yet known.

Um Nahtstellen besser abzudichten, wird häufig Fugenband eingesetzt: Dabei wird nach dem Verlegen und Erkalten einer ersten Asphaltbahn deren Kante angeschnitten und Fugenband angeklebt. Dasselbe kann auch mit einer älteren Asphaltbahn geschehen. Dieses Fugenband wird dann unter Einsatz eines Brenners aufgeschmolzen und danach entlang des geschmolzenen Fugenbandes die anzuschließende Asphaltbahn verlegt. Das Fugenband stellt also die Verbindung zwischen den verschiedenen Bahnen dar. Da Walzasphalt häufig mit zu niedrigen Temperaturen verlegt wird, kommt es bei dieser Methode mageis ausreichend guter Verbindung oft zu Schrumpfungen bzw. Dehnungen,In order to seal joints better, joint tape is often used: After laying and cooling down a first asphalt sheet, the edge is cut and joint tape is glued on. The same can also be done with an older asphalt sheet. This joint tape is then melted using a burner and then the asphalt sheet to be connected is laid along the melted joint tape. The joint tape therefore represents the connection between the different sheets. Since rolled asphalt is often laid at temperatures that are too low, this method often leads to shrinkage or expansion if the connection is not good enough.

Gebrauchsmusteranmeldung: „Vorrichtung zuiireguJiferteCi thfesmiscbeTuSaoterung vonUtility model application: “Device for regulating the mixing ratio of

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Anmelderin: abacus AGApplicant: abacus AG

was dazu führt, daß das Fugenband abreißt. Insbesondere bei nachträglich aufgerissenen Asphaltbelägen leidet die optische Wirkung hierunter in hohem Maße.which leads to the joint tape tearing off. This has a particularly negative impact on the visual effect of subsequently torn asphalt surfaces.

Desweiteren besteht die Möglichkeit, den Asphalt entlang einer Kaltnaht aufzuschneiden und mit heißem Bitumen zu vergießen. Dabei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, tatsächlich exakt neben der Naht zu schneiden, so daß in der Praxis letzlich nicht die gesamte Naht vollständig neu vergossen wird.It is also possible to cut the asphalt along a cold seam and pour hot bitumen over it. However, this makes it difficult to actually cut exactly next to the seam, so that in practice the entire seam is not completely re-poured.

Muß eine größere Fläche saniert werden, so verbleibt als zusätzlicher Nachteil die Notwendigkeit, die schadhafte Fläche durch Fräsen etc. abzutragen und neues Material aufzubringen. Damit verbunden ist der Abtransport des Altmaterials, welcher zusätzlichen Aufwand verursacht.If a larger area has to be renovated, an additional disadvantage is the need to remove the damaged area by milling etc. and to apply new material. This involves the removal of the old material, which causes additional effort.

Als Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur regulierten thermischen Sanierung des Asphaltbelags vorgeschlagen. Eine thermische Behandlung vorhandener Asphaltbeläge ist seit langer Zeit bekannt und erfolgt mittels Heizgeräten, die für die Behandlung größerer Flächen zumeist eine Heizfläche aufweisen, die parallel zum zu erhitzenden Asphalt in geringem Abstand angebracht wird. Wie bereits erläutert besteht dabei stets die Gefahr, den Asphalt bzw. den Bitumen zu verbrennen und damit unbrauchbar zu machen. Dabei konnte man bisher die Oberfläche nur bis zu einer Tiefe von 0,5 bis maximal 1 cm erwärmen. Eine Temperaturregelung, die es ermöglicht, die Asphaltdeckschicht in ihrer gesamten Stärke zu replastifizieren, war hingegen bisher nicht bekannt. Um einige konkrete Werte zu nennen, sei an dieser Stelle angeführt, daß Walzasphalt je nach Bitumensorte eine maximale Temperatur von 180 °C (bei einem Bindemittel B80/B65) oder 190°C (bei einem Bindemittel B45) und Gußasphalt eine maximale Temperatur von 240⁰C kompensieren kann bevor der Asphalt verbrennt.As a solution to this problem, the invention proposes a device for the regulated thermal renovation of the asphalt surface. Thermal treatment of existing asphalt surfaces has been known for a long time and is carried out using heating devices which, for the treatment of larger areas, usually have a heating surface which is installed parallel to the asphalt to be heated at a short distance. As already explained, there is always the risk of burning the asphalt or bitumen and thus rendering it unusable. Up to now, the surface could only be heated to a depth of 0.5 to a maximum of 1 cm. However, a temperature control which enables the asphalt surface layer to be replasticized in its entire thickness was not previously known. To give some concrete values, it should be mentioned at this point that, depending on the type of bitumen, rolled asphalt can compensate for a maximum temperature of 180 °C (with a binder B80/B65) or 190 °C (with a binder B45) and mastic asphalt a maximum temperature of 240 ⁰ C before the asphalt burns.

Auch der Aufheizvorgang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt mittels einer horizontal ausgerichteten und vertikal auf die zu erhitzende Asphaltfläche abstrahlenden Heizfläche. Um die Asphaltschicht auf volle Einbautiefe durchheizen zu können, wird ein Temperatursensor so angebracht, daß die Temperatur an der Oberfläche des Asphafts berührungslos gemessen werden kann ohne daß dabei der Sensor selbst durch die hohen Temperaturen zu Schaden kommt. Dieser Sensor registriert die Oberflächentemperatur während des Aufheizvorganges und schaltet das Heizgerät bei Erreichen einer bestimmten kritischen Temperatur, oberhalb deren der Asphalt verbrennen würde, ab. Nach diesem ersten Heizgang setzt sich die Hitze an der Oberfläche des Asphalts einThe heating process with the device according to the invention also takes place using a heating surface that is aligned horizontally and radiates vertically onto the asphalt surface to be heated. In order to be able to heat the asphalt layer to its full installation depth, a temperature sensor is installed in such a way that the temperature on the surface of the asphalt can be measured without contact, without the sensor itself being damaged by the high temperatures. This sensor registers the surface temperature during the heating process and switches off the heater when a certain critical temperature is reached, above which the asphalt would burn. After this first heating process, the heat builds up on the surface of the asphalt.

Gebrauchsmusteranmeldung: „Vorrichtung zuiiregulferteii trtStrtflsctieii.SBQiöi-Mng vonUtility model application: “Device for regulating the flow of air.SBQiöi-Mng by

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Anmelderin: abacus AGApplicant: abacus AG

Stück weit in das Asphaltmaterial hinein fort. Insgesamt kommt es natürlich zu einer Abkühlung im Oberflächenbereich. Beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur reagiert der Sensor wiederum, und ein zweiter Heizgang wird gestartet. Dieser dauert so lange bis wieder die kritische Oberflächentemperatur überschritten wird. Diese Arbeitsgänge können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung so lange kontrolliert wiederholt werden bis die Asphaltdeckschicht bis zur kompletten Einbautiefe durchgeheizt ist, so daß der Aggregatzustand des erhitzten Asphalts demjenigen von frisch aufgetragenen („neuen") Asphaltmaterial entspricht. Auf diese Weise kommt es zu einer optimalen Verbindung zweier Asphaltbahnen, auch wenn diese zu unterschiedlichen Zeiten gebaut werden.A little way into the asphalt material. Overall, there is of course a cooling down of the surface area. When the temperature falls below a certain level, the sensor reacts again and a second heating cycle is started. This lasts until the critical surface temperature is exceeded again. These operations can be repeated in a controlled manner using the device according to the invention until the asphalt surface layer is heated through to the complete installation depth, so that the state of the heated asphalt corresponds to that of freshly applied ("new") asphalt material. In this way, an optimal connection between two asphalt strips is achieved, even if they are built at different times.

Auch die Sanierung ganzer Flächen erfolgt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dergestalt, daß die gesamte Fläche über mehrere dieser stufenweisen Heizgänge bis zur Tiefe der Asphaltdeckschicht durchgeheizt wird. Es besteht dann die Möglichkeit, vor einem erneuten Verwalzen, Asphaltmaterial zu entnehmen und/oder zusätzliches Material hinzuzufügen, wobei dieses zunächst mitaufgeheizt wird. Dabei kann durchaus Altmaterial zugefügt werden, welches an anderer Stelle abgetragen wurde. Auf diese Weise bietet sich auch bei größeren Fehlstellen im Asphalt (Schlaglöchern etc.) die Gelegenheit Altmaterial unterzubringen, welches ansonsten aufwendig entsorgt werden müßte.The renovation of entire areas is also carried out using the device according to the invention in such a way that the entire area is heated through several of these gradual heating processes down to the depth of the asphalt surface layer. It is then possible to remove asphalt material and/or add additional material before rolling again, which is then heated up at the same time. Old material that was removed from another place can also be added. In this way, even in the case of larger defects in the asphalt (potholes, etc.), it is possible to accommodate old material that would otherwise have to be disposed of at great expense.

Das Schneiden und Vergießen des Asphalts oder das Verlegen von Fugenband entfällt unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in jedem Fall gänzlich.Cutting and pouring the asphalt or laying joint tape is completely eliminated when using the device according to the invention.

Claims (1)

Gebrauchsmusteranmeldung: „Vorrichtung zu£rögulfetfeii ttfetfrfiscfcieUS&BtedTig von Asphaltbelägesi. ··' *♦.**..* ..*'..* Anmelderin: abacus AG SchlitzansprücheUtility model application: "Device for cutting asphalt coverings." ··' *♦.**..* ..*'..* Applicant: abacus AG Slot claims 1. Vorrichtung zur regulierten thermischen Sanierung von Asphaltbelägen mit einer horizontal ausgerichteten und vertikal abstrahlenden Heizfläche zur Aufheizung des Asphaltmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur berührungslosen Messung der Temperatur der Asphaltoberfläche derart angebracht ist, daß er sich außerhalb des direkten Strahlungsbereichs zwischen Heizfläche und zu erhitzendem Asphalt befindet, jedoch damit gleichwohl die Temperatur an der Oberfläche des zu erhitzenden Asphalts ermittelt werden kann, und daß dieser Sensor in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur das An- bzw. Abschalten der Heizfläche regelt.1. Device for the regulated thermal renovation of asphalt surfaces with a horizontally aligned and vertically radiating heating surface for heating the asphalt material, characterized in that a sensor for contactless measurement of the temperature of the asphalt surface is mounted in such a way that it is outside the direct radiation area between the heating surface and the asphalt to be heated, but so that the temperature on the surface of the asphalt to be heated can nevertheless be determined, and that this sensor controls the switching on or off of the heating surface depending on the measured temperature.