NO310836B1 - Fremgangsmåte og reasfalteringsmaskin for reasfaltering av et felt av en asfaltert vei - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til reasfaltering av et felt av en asfaltert vei bestående av et underlag av underlagsmasse og et asfaltbelegg som kan omfatte flere asfaltlag, omfattende

a) å føre et skjær med en hovedsakelig horisontal forkant inn mellom to av asfaltlagene i asfaltbelegget eller inn under hele asfaltbelegget i hele

reasfalteringsfeltets bredde, for løsning av asfaltbelegget eller asfaltlaget over skjæret,

b) å føre dette eksisterende løsnede asfaltbelegget eller asfaltlaget fra skjæret til et blandekammer og blande det eksisterende asfaltbelegget eller

asfaltlaget med bitumen og eventuelt tilslag og løsemidler, slik at det fremkommer en ny asfaltmasse.

Oppfinnelsen vedrører også reasfalteringsmaskin for reasfaltering av et felt av en asfaltert vei bestående av et underlag av underlagsmasse og et asfaltbelegg som kan omfatte flere asfaltlag, hvor reasfalteringsmaskinen omfatter

- en bæreramme som bæres av hjul,

- et skjær med en hovedsakelig horisontal forkant for løsning av asfalt over skjæret ved reasfalteringsmaskinens fremdrift, - en transportbane for føring av det løsnede eksisterende asfaltbelegget eller asfaltlaget fra skjæret til et blandekammer for blanding av det eksisterende asfaltbelegget eller asfaltlaget med bitumen og eventuelt tilslag og løsemidler for frembringelse av ny asfaltmasse, og - en asfaltleggeinnretning for påføring av den nye asfaltmassen på veien for

dannelse av nytt asfaltbelegg, hvor asfaltleggeinnretningen er anordnet bak skjæret.

På grunn av slitasje, spordannelse på grunn av bilhjul, setninger i underlaget og påvirkning av vann og temperatur må asfalterte veier reasfalteres med visse mellomrom. For å unngå en økning av veiens høyde blir det øverste laget av asfaltbelegget i mange tilfelle frest bort før ny asfaltering.

Asfalt består av bitumen, løsemidler og tilslag av forskjellig størrelse, vanligvis i form av ulike steinmaterialer med en størrelse som varierer fra steinmel til pukk med en størrelse på mellom 10 og 20 mm. Mengdeforholdet mellom tilslag av forskjellig størrelse er fastlagt i standarder. Veier asfalteres vanligvis med asfalt som har en stor andel av stort tilslag, da slik asfalt er mer slitesterk enn asfalt som har en stor andel av finmaterialer.

Asfalt skal i denne patentsøknad forstås også å omfatte lignende materialer som benyttes som veidekke, særlig oljegrus.

Avfrest asfalt kan resirkuleres ved at den under oppvarming blandes med bitumen og eventuelt tilslag og løsemidler, eller den avfreste asfalten kan blandes inn i ny asfaltmasse. Under avfresingen blir imidlertid en stor del av tilslaget knust og malt til finmaterialer, og det er derfor begrenset hvor mye avfrest asfalt som kan benyttes i den nye asfaltmassen uten at innholdet av finmaterialer i asfaltmassen blir så høyt at det går ut over det ferdige asfaltbeleggets slitestyrke. Dette kompliserer fremstillingen av asfaltmassen, og gjør resirkulering av avfrest asfalt lite lønnsom. Den avfreste asfalten blir derfor i mange tilfelle isteden kjørt til en fyllplass. Dette er selvsagt ut fra et miljømessig synspunkt uønsket.

Avfresing av asfalt er dessuten energi- og tidkrevende, og det er derfor fra et økonomisk synspunkt ønskelig å unngå denne fresingen.

SE B 441 759 beskriver en reasfalteringsmaskin hvor asfalt som på forhånd er avskallet eller avfrest samles opp i en renne og føres inn i et blandekammer hvor den blandes med ny asfalt for etterfølgende påføring på veien, direkte fra blandekammerets åpne bunn.

SE B 447 586 beskriver en reasfalteringsmaskin hvor det eksisterende asfaltbelegget varmes opp av mikrobølger i maskinens forkant. Riveorganer river opp den oppvarmede asfalten, og asfalten blir deretter ved hjelp av en skrue ført opp en renne og inn i et blandekammer, hvor den blandes med ny asfalt. Den ferdige asfalten påføres veien gjennom en åpning i blandekammerets bakkant.

DE C2 3 739 294 beskriver en maskin til fremstilling av et spor eller en grøft i et asfaltdekke, hvor en kniv eller et skjær presses inn under asfaltdekket av en hydraulisk sylinder. En vibrator eller gyngeinnretning gir kniven en vekslende vridebevegelse i vertikal retning, slik at asfalten presses opp. Sidekanter sørger for at grøften får jevne kanter.

EP Al 0 324 491 beskriver en reasfalteringsmaskin hvor løs asfalt som på forhånd er løsnet ved en skrapeprosess samles opp av en oppsamler i maskinens front. Den løse asfalten gjennomgår en kald prosess hvor den tilsettes vannbaserte løsemidler, hvoretter den på ny legges ut på veien til et nytt asfaltdekke.

Oppfinnelsens hensikt er å skaffe en fremgangsmåte og en reasfalteringsmaskin for reasfaltering av et felt av en asfaltert vei, hvor eksisterende asfalt skal kunne benyttes i ny asfaltmasse uten at dette medfører en uønsket stor andel finmaterialer i den nye asfaltmassen. Hensikten er videre å unngå energi-og tidkrevende avfresing av eksisterende asfalt. Hensikten er videre at fremgangsmåten til reasfaltering og reasfalteringsmaskinen skal kunne benyttes både når kun ett eller flere lag av det eksisterende asfaltbelegget skal fjernes før ny asfaltering, og når hele det eksisterende asfaltbelegget skal fjernes før ny asfaltering. Hensikten er videre at veiens underlag skal kunne rettes opp og jevnes på en rasjonell måte før påføringen av ny asfaltmasse. Hensikten er videre at veiens underlag skal kunne forsterkes før påføringen av ny asfaltmasse. Hensikten er videre at en kjørebane av veien skal kunne reasfalteres i full bredde, uten å hindre trafikk i tilstøtende kjørebaner.

Hensiktene oppnås i henhold til oppfinnelsen med en fremgangsmåte og en reasfalteringsmaskin av den innledningsvis nevnte art som er kjennetegnet ved de trekk som er anført i kravene.

Asfaltbelegg kan bestå av ett eller flere lag asfalt, og ifølge oppfinnelsen kan enten hele asfaltbelegget eller kun ett eller flere av disse lagene løsnes med skjæret.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere i tilknytning til en beskrivelse av en bestemt utførelse, og med henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et oppriss av en reasfalteringsmaskin ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et grunnriss av reasfalteringsmaskinen på fig. 1.

Fig. 3 er et oppriss av et skjær som benyttes ved oppfinnelsen, ved

løsning av et samlet asfaltbelegg.

Fig. 4 er et oppriss av skjæret på fig. 3, benyttet ved løsning av ett lag

av et asfaltbelegg.

De samme henvisningstall er benyttet på alle figurene.

Fig. 1 og 2 viser en reasfalteringsmaskin ifølge oppfinnelsen for reasfaltering av et felt 2 av en asfaltert vei 1. Feltet som skal asfalteres utgjør i den viste utførelse én kjørebane.

For å få frem den oppfmneriske idé klarest mulig er detaljer som er uvesentlige for selve oppfinnelsen utelatt. Maskinens ulike komponenter er festet i en bæreramme 32 som igjen bæres av hjul 28.

I rekkefølge forfra, dvs. fra venstre på figur 1 og 2, ses først en lastebil 20, som ikke inngår i oppfinnelsen, og som vil bli omtalt nærmere senere. Deretter følger et inntak 22 for tilførsel av ny asfaltmasse og ny underlagsmasse, som også vil bli omtalt nærmere senere.

Bak inntaket 22 er det anordnet et skjær 9 med en hovedsakelig horisontal forkant 15 for løsning av eksisterende asfalt fra veien. Under reasfalteringsmaskinens fremdrift i retningen vist med pilen P1 løsner asfalten som et sammenhengende lag eller belegg 5, hvilket vil bli nærmere omtalt senere, og presses glidende oppover skjæret 9 til en oppbrytingsenhet 12, vist som et hjul med fire vinger. Ved hjulets rotasjon brytes asfaltbelegget 5 opp i mindre stykker, og faller ned på en transportbane 17 i form av et transportbånd, som fører asfalten til en oppvarmingsenhet 13.

I oppvarmingsenheten 13 varmes asfalten med en kombinasjon av mikrobølger og varme fra forbrenning av diesel. Elektrisiteten som benyttes ved mikrobølgeoppvarmingen frembringes av dieseldrevne elektriske aggregater 31, plassert på understøttelser 33 i maskinens bakre parti. Samtidig utnyttes overskuddsvarme fra dieselforbrenningen også til oppvarming av asfalten, slik at det oppnås en høy energiutnyttelse. Alternativt kan asfaltstykkene varmes direkte med flammer fra forbrenning av diesel.

Fra oppvarmingsenheten 13 føres den varme asfalten via en transportør 24 til et blandekammer 25, hvor den blandes med bitumen fra en av en ramme 48 understøttet tank 27, slik at det fremkommer en ny asfaltmasse som kan benyttes ved asfaltering av veien. Avhengig av hva slags asfalt som ønskes fremstilt i blandekammeret tilsettes eventuelt også tilslag og løsemidler. Som tilslag kan benyttes underlagsmasse, hvilket vil bli nærmere omtalt senere, som via en transportør 26 tilføres fra en lagertank 40. Løsemidler kan tilsettes fra en ikke vist løsemiddeltank.

Fra blandekammeret 25 føres asfaltmassen ved hjelp av en transportør 46, vist som et transportbånd, til en asfaltleggeinnretning 41 i maskinens bakkant, hvor asfaltmassen er angitt med henvisningstall 10. Asfaltmassen legges ut på veien på kjent vis, og den utlagte asfalten valses med en vals 34 til ferdig nytt asfaltbelegg 11.

Fig. 3 viser skjæret 9 i nærmere detalj, og samtidig vises en oppbygning av veien 1 og skjærets plassering i forhold til denne som korresponderer med fig. log 2.

Veien på fig. 3 består nederst av underliggende masser 19, som kan bestå av grov stein. Oppå disse underliggende masser 19 omfatter veien et underlag 3 av underlagsmasse 4, som typisk kan være stein med en størrelse på 10 til 20 mm, og oppå denne et asfaltbelegg 5.

Skjæret 9 utgjøres av en hovedsakelig flat plate, og har sin utstrekning i hele bredden w av feltet som skal reasfalteres. Ved reasfalteringsmaskinens fremdrift i retningen Pl er skjærets forkant 15 anordnet i et nivå mellom asfaltbelegget 5 og underlaget 3, og skjæret 9 er skråstilt i retning bakover og oppover. Skjærets forkant 15 presses inn mellom asfaltbelegget 5 og underlaget 3, slik at asfaltbelegget 5, som befinner seg over skjæret, løsner fra underlaget 3 som en helhet, og presses glidende oppover skjæret 9. Skjæret er i sitt øvre parti dreibart festet i en brakett 42 ved hjelp av et dreieledd 44, og braketten 42 er igjen sveiset til bærerammen 32. I sitt midtområde eller nedre parti er skjæret 9 forbundet med en hydraulisk sylinder 29, som via et dreieledd 45 og en brakett 43 er forbundet til bærerammen 32. Ved hjelp av ikke viste måle- og styreinnretninger kan skjærets forkant 15 ved hjelp av den hydrauliske sylinder 29 justeres til korrekt nivå mellom asfaltbelegget 5 og underlaget 3.

Fig. 3 viser også en skjæreinnretning 16 anordnet foran skjæret 9, ved den del av skjærets ytterkant som vender inn mot midten av veibanen. Skjæreinnretningen 16 utgjøres av et hjul som av en ikke vist innretning presses så langt ned i veibanen at det langs veienes midtlinje fremkommer et gjennomgående spor 47 i det eksisterende asfaltbelegget 5, se fig. 2. Reasfalteringsfeltet 2 får dermed en jevn kant, hvilket letter utleggingen av ny asfalt og sørger for en jevn overgang mellom reasfalteringsfeltet og resten av veibanen.

Ved løsning og den etterfølgende bortføring av hele asfaltbelegget blottlegges underlaget 3, som vist på fig. 1 og 3. På grunn av setninger og påvirkning av vann og temperatur vil underlaget ofte være ujevnt, og kan ha forsenkninger 14, se fig. 1. Ved reasfaltering av veien er det nødvendig å jevne ut underlaget, og dette oppnås ifølge oppfinnelsen med skrapeskjær, som i den viste utførelse har et antall på tre og er angitt med henvisningstall 35, 36 og 37. Skrapeskjærene er skråstilt i et sikksakkmønster, og innbyrdes forskjøvet i retning av reasfalteringsmaskinens bredde, se fig. 2. Ved reasfalteringsmaskinens fremdrift i retningen Pl jevnes underlaget først av det fremste skrapeskjæret 35. Under utjevningen fanger det fremste skrape skjæret samtidig opp eksisterende underlagsmasse 4 (se fig. 1) og, på grunn av sin skråstilling, fører det fremste skrapeskjæret 35 underlagsmassen ut mot reasfalteringsmaskinens ene side. Ved enden av det fremste skrapeskjæret 35 forlater underlagsmassen 4 skrapeskjæret og fanges opp av det midtre skrapeskjæret 36, som fortsetter utjevningen av underlaget og fører underlagsmassen 4 ut mot reasfalteringsmaskinens andre side, hvor den forlater det midtre skrapeskjæret 36. Det bakre skrapeskjæret 37 fanger opp underlagsmassen og avslutter skrapeskjærenes utjevning av underlaget.

Reasfalteringsmaskinen omfatter også en utleggerkasse 38 plassert bak det bakre skrapeskjæret 37, for utlegging av ny underlagsmasse 18. Den nye underlagsmassen 18 tilføres fra lagertanken 40, som ble omtalt i forbindelse med oppvarmingsenheten 13. Forsenkninger 14 i underlaget som ikke har blitt oppfylt av skrapeskjærenes utjevning, fylles med ny underlagsmasse 18 fra utleggerkassen 38. Skrape skjærene 35, 36 og 37 og utleggerkassen 38 tilveiebringer således en rasjonell oppretting og jevning av veiens underlag før påføringen av ny asfaltmasse. Utleggerkassen 38 kan også benyttes til å legge ut et lag av ny underlagsmasse for å forsterke veiens underlag før påføringen av ny asfaltmasse.

Bak utleggerkassen 38 er det plassert en komprimator 39, som komprimerer underlaget 3 og øker dets fasthet forut for asfaltering med asfaltleggeinnretningen 41, som befinner seg bakerst i maskinen.

Skjæret 9, skrapeskjærene 35, 36 og 37, utleggerkassen 38, komprimatoren 39 og asfaltleggeinnretningen 41 er vertikalt bevegelige og styres av ikke viste styreinnretninger. Utleggerkassen og asfaltleggeinnretningen kan i tillegg ha kapasitetsregulering.

Nivået og eventuelt også ujevnheter i det eksisterende asfaltbelegget og underlaget, og nivået av det nye asfaltbelegget måles av egnet måleutstyr, eksempelvis vertikalt bevegelige målehjul plassert i maskinens forkant, bakkant og mellom skjæret 9 og det fremste skrapeskjæret 35. Til avlesingen av hjulenes vertikale posisjon kan det med fordel benyttes laserteknologi. De avleste måleverdiene benyttes som utgangspunkt for styring av skjæret, skrape-skj ærene, utleggerkassen, komprimatoren og asfaltleggeinnretningen for å oppnå korrekt høyde av skjæret, påføring av ønsket mengde ny underlagsmasse, ønsket jevnhet og fasthet av underlaget, tykkelse av det nye asfaltbelegget og planhet og høyde av det nye asfaltbeleggets overflate.

Som nevnt har maskinen i forkant et inntak 22 for tilførsel av ny asfaltmasse og ny underlagsmasse. Inntaket 22 har form av en vogn med en kasse eller beholder, og får ved behov tilførsel av ny asfaltmasse eller ny underlags-masse fra et lasteplan 21 på lastebilen 20. En transportbane 23 i form av et transportbånd som er plassert over skjæret 9 fører den nye asfaltmassen eller den nye underlagsmassen fra kassen eller beholderen 22 til en vridbar transportør 30 plassert ved lagertanken 40. Ved tilførsel av ny underlags-masse er transportøren 30 rettet mot lagertanken 40, og den nye underlags-massen, angitt med henvisningstall 18, føres ned i lagertanken. Ved tilførsel av ny asfaltmasse er transportøren rettet mot asfaltleggeinmetningen 41, som vist på fig. 2, og den nye asfaltmassen, angitt med henvisningstall 10, føres dermed til asfaltleggeirmretningen.

Fig. 4 viser skjæret 9 i bruk på en vei hvor asfaltbelegget består av flere asfaltlag, angitt med henvisningstall 6, 7, 8, og hvor det kun er ønskelig å fjerne det øverste asfaltlaget 8. Skjærets forkant 15 er her under reasfalteringsmaskinens fremdrift anordnet i et nivå mellom det øverste asfaltlaget 8 og det nest øverste asfaltlaget 7. Vedheften mellom to asfaltlag er ikke større enn at lagene glir fra hverandre når skjæret 9 presses inn mellom lagene, samtidig som den indre vedheften i hvert av lagene er tilstrekkelig stor til å holde asfalten sammen. Ved skjærets fremføring løsner dermed det øverste asfaltlaget 8 fra det nest øverste asfaltlaget 7 som en helhet, og presses oppover skjæret 9 i et hovedsakelig sammenhengende lag. Også ved denne bruk av reasfalteringsmaskinen kan skrapeskjærene, utleggerkassen og komprimatoren benyttes, dersom det er forsenkninger i de underliggende asfaltlag 6, 7.

Ved reasfaltering av et felt av en asfaltert vei kan dermed eksisterende asfalt benyttes i den nye asfaltmassen uten å benyttet energi- og tidkrevende fresing. Tilslaget i den eksisterende asfalten utsettes dermed ikke for knusing og oppmaling til finmaterialer som ved fresing, og den nye asfaltmassen får dermed ingen uønsket stor andel finmaterialer.

Feltet som reasfalteres kan ha enhver ønsket bredde. I den viste utførelse har feltet en bredde som tilsvarer én kjørebane, og ved at ny asfaltmasse og ny underlagsmasse tilføres fra lastebilen plassert foran reasfalteringsmaskinen, kan reasfalteringsmaskinen benyttes til reasfaltering av en kjørebane av en vei i full bredde uten at trafikken hindres i tilstøtende kjørebaner.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte til reasfaltering av et felt (2) av en asfaltert vei (1) bestående av et underlag (3) av underlagsmasse (4) og et asfaltbelegg (5) som kan omfatte flere asfaltlag (6, 7, 8), omfattende a) å føre et skjær (9) med en hovedsakelig horisontal forkant (15) inn mellom to av asfaltlagene (7, 8) i asfaltbelegget (5) eller inn under hele asfaltbelegget (5) i hele reasfalteringsfeltets (2) bredde (w), for løsning av asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) over skjæret, b) å føre det eksisterende løsnede asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) fra skjæret (9) til et blandekammer (25) og blande det eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) med bitumen og eventuelt tilslag og løsemidler, slik at det fremkommer en ny asfaltmasse (10), karakterisert vedat c) forsenkninger (14) i de underliggende asfaltlag (6,7) eller underlaget (3) fylles med ny underlagsmasse (18), d) den nye asfaltmassen (10) påføres på i og for seg kjent vis på de underliggende asfaltlag (6, 7) eller underlaget (3) for dannelse av nytt asfaltbelegg (11).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) forut for sammenblandingen med bitumenen, brytes opp i en oppbrytingsenhet (12).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat det eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) forut for sammenblandingen med bitumenen, varmes i en oppvarmingsenhet (13).

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat de underliggende asfaltlag (6, 7) eller underlaget (3) jevnes i et område mellom der hvor det eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) løsnes og der hvor den nye asfaltmassen (10) påføres de underliggende asfaltlag (6, 7) eller underlaget (3).

5. Reasfalteringsmaskin for reasfaltering av et felt (2) av en asfaltert vei (1) bestående av et underlag (3) av underlagsmasse (4) og et asfaltbelegg (5) som kan omfatte flere asfaltlag (6, 7, 8), hvor reasfalteringsmaskinen omfatter - en bæreramme (32) som bæres av hjul (28), - et skjær (9) med en hovedsakelig horisontal forkant (15) for løsning av asfalt over skjæret (9) ved reasfalteringsmaskinens fremdrift (Pl), - en transportbane (17) for føring av det løsnede eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) fra skjæret (9) til et blandekammer (25) for blanding av det eksisterende asfaltbelegget (5) eller asfaltlaget (8) med bitumen og eventuelt tilslag og løsemidler for frembringelse av ny asfaltmasse (10), og - en asfaltleggeinnretning (41) for påføring av den nye asfaltmassen (10) på veien for dannelse av nytt asfaltbelegg (11), hvor asfaltleggeinnretningen (41) er anordnet bak skjæret (9), karakterisert vedat reasfalteringsmaskinen omfatter en utleggerkasse (38) for utlegging og fylling av ny underlagsmasse (18) i forsenkninger (14) i de underliggende asfaltlag (6, 7) eller underlaget (3), idet utleggerkassen (38) er anordnet mellom skjæret (9) og asfaltleggeinnretningen (41).

6. Reasfalteringsmaskin ifølge krav 5, karakterisert vedat en lagertank (40) er andordnet for tilførsel av underlagsmassen (18) til utleggerkassen (38).

7. Reasfalteringsmaskin ifølge krav 5 eller 6, karakterisert vedat et skrapeskjær (35, 36, 37) for jevning av de underliggende asfaltlag (6, 7) eller underlaget (3) er anordnet mellom skjæret (9) og asfaltleggeinmetningen (41).

8. Reasfalteringsmaskin ifølge et av kravene 5 til 7,karakterisert vedat et inntak (22) er anordnet i forkant for tilførsel av ny asfaltmasse (10) og ny underlagsmasse (18), og at den omfatter en transportbane (23) for transport av den nye asfaltmassen (10) og den nye underlagsmassen (18) fra inntaket (22) til videre behandling i reasfalteringsmaskinen.

9. Reasfalteringsmaskin ifølge et av kravene 5 til 8,karakterisert vedat én eller flere skjæreinnretninger (16) for skjæring av langsgående spor (47) i det eksisterende asfaltbelegget (5) på veien er anordnet foran skjæret (9), ved skjærets (9) ytterkant(er).

10. Reasfalteringsmaskin ifølge et av kravene 5 til 9,karakterisert vedat skjæret (9) utgjør en hovesakelig flat plate.

11. Reasfalteringsmaskin ifølge et av kravene 5 til 10,karakterisert vedat en hydraulisk sylinder (29) er anordnet for justering av nivået til skjærets (9) forkant (15).