NL8020020A - Werkwijze en inrichting voor het onderhoud van wegoppervlakken. - Google Patents

Description

V

N.o, 29.791 -1- 8 0 'd, 0 Ü ·. ·Η τ

Werkwijze en inrichting voor het onderhoud van wegoppervlakken.

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.

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.

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.

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.

5 Gewoonlijk ligt de hoeveelheid bindmiddel tussen 0,6 - 3» bij voorkeur 1,5 - 2 1/m^.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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. !

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.

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.

Bepaling van de optimale hoeveelheid bindmiddel voor het bewer-5 ken van een wegoppervlak.

De hardheid werd in een aantal punten langs de weg bepaald en tijdens de metingen werden de temperaturen tegelijkertijd geregistreerd.

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'’).

Tabel.

^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

De dwarsverdeling van de verkeersbelasting die 1000 kg over-25 schrijdt, werd bepaald.

De verdeling in percentages is in fig. 3 getoond.

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.

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.

35 De optimale dosering van het bindmiddel werd bepaald door de al dus verkregen waarden. Het resultaat is in fig. 3 getoond.

1020020

Claims (6)

1. Werkwijze voor een oppervlaktebehandeling van wegen door het gescheiden toevoeren van een vloeibaar asfaltbindmiddel en een aggregaat, met het kenmerk, dat de belastingverdeling van 5 de weg wordt bepaald voor het doseren van het bindmiddel en dat het doseren van het bindmiddel daarna wordt beïnvloed volgens de resultaten van de genoemde bepaling.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dwarsverdeling van de verkeersbelasting op het wegoppervlak 10 wordt bepaald en dat het bindmiddel op het oppervlak wordt aangebracht, zodanig dat men relatief minder bindmiddel op zwaarder belaste delen van het wegoppervlak aanbrengt dan op de delen van het wegoppervlak die minder worden belast.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, 15 dat bij het bepalen van de optimale hoeveelheid bindmiddel de hardheid van het wegoppervlak eveneens wordt bepaald en de invloed van de genoemde hardheid op de optimale hoeveelheid bindmiddel wordt berekend. k. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, 20 dat bij het bepalen van de optimale hoeveelheid bindmiddel het temperatuurprofiel van het wegoppervlak gedurende een jaar wordt bepaald en dat de invloed van het genoemde profiel op de optimale hoeveelheid bindmiddel wordt berekend.

5. Werkwijze volgens conclusie k, met het kenmerk, 25 dat bij het bepalen van de optimale hoeveelheid bindmiddel de ruwheid van het wegoppervlak eveneens wordt bepaald en de invloed van de genoemde ruwheid op de optimale hoeveelheid van het bindmiddel wordt berekend,

6. Inrichting voor het meten van de belastingverdeling volgens 30 conclusie 1, gekenmerkt door een basisplaat (2) voorzien ;van een aantal op onderlinge afstand aangebrachte contactorganen (6) die door voertuigen op een weg kunnen worden geactiveerd.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de contactorganen (6) tegen minder zware voertuigen worden be- 35 schermd door middel van elementen (5) uit hard rubber aan ten minste één zijde van de genoemde contactorganen. 8020020