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Patent Searching and Data


Title:
ARRANGEMENT FOR CONSTRUCTING AND CONSOLIDATING GROUND, PARTICULARLY ROADS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/046532
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement for constructing and consolidating ground, particularly roads made of material from broken rock, gravel or similar material in order to ensure that said ground is safe and suitable for traffic and that it will have a long service life. This is achieved by means of a sub-structure (2) which is fixed to the ground and consists of ballast material, and first and second coating layers (3, 6) which can be produced on the site and which are laminated and placed on top of each other on top of the sub-structure, consisting of ballast material with added bituminous binding agents, in addition to a reinforcing element (4) made of metal or plastic or a duroplastic material inserted in between the two coating layers (3, 6) in the form of a grate together with another layer made of asphalt, hard bitumen or concrete and used as a travel surface covering the upper bituminous coating layer.

Inventors:
ERMER JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/012190
Publication Date:
June 13, 2002
Filing Date:
December 05, 2000
Export Citation:
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Assignee:
ERMER JOSEF (DE)
International Classes:
E01C11/16; (IPC1-7): E01C11/16
Domestic Patent References:
WO1995017553A11995-06-29
Foreign References:
GB144548A1920-06-17
CH107557A1924-11-01
GB802623A1958-10-08
EP0505010A11992-09-23
NL7007501A1971-11-29
Attorney, Agent or Firm:
Lösch, Christoph (Postfach 13 01 28 Nürnberg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung zum Aufbau und Verfestigen von Boden, ins besondere Straßen mit Materialien aus gebrochenem Ge stein, Kies oder ähnlichen Materialien, gekennzeichnet durch einen bodenverfestigten Unterbau (2) aus Schotter materialien und auf der Baustelle herstellbaren, auf den Unterbau (2) übereinander geschichtet aufgewalzten ersten und zweiten Auftragsschichten (3,6) aus Schottermateria lien mit eingebrachten bituminösen Bindemitteln sowie ei nem zwischen den beiden Auftragsschichten (3,6) einge fügten rostartigen Bewehrungselement (4) aus Metall oder plastischem bzw. duroplastischem Werkstoff und einer als Abdeckung der oberen bituminösen Auftragsschicht (6) als Befahrstrecke dienenden weiteren Schicht (7) aus Asphalt, Hartbitumen oder Beton.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsschichten (3,6) durch Bitumen oder einem Gemisch aus Bitumen mit Füllkörpern, z. B. Kunststoffen, Schlacken, Sand, gebildet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von mehr als zwei auf dem Unterbau (2) überein ander geschichtet aufgewalzten Auftragsschichten (3,6, 8) aus mit bituminösen Bindemitteln versehenen Schotter materialien und mit zwischen je zwei benachbarten Auf tragsschichten 3,8 und 8,6) angeordneten Bewehrungsele menten (4) sowie einer weiteren Schicht (7) aus Asphalt, Hartbitumen oder Beton als Abdeckung der oberen bituminö sen Auftragsschicht.
4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Bewehrungselemente (4) durch gitterartige Baustahlmatten (4) gebildet sind.
5. Anordnung nach Anspruch l und 4, dadurch gekennzeich net, daß die Baustahlmatten (4) im wesentlichen mit einer Länge von 5,2 m und einer Breite von 2,2 m ausgebildet sind und daß die Stäbe (4') der Baustahlmatten (4) einen Durchmesser zwischen 0,5 cm und 1, 5 cm aufweisen.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Baustahlmatten (4) gleiche und/oder verschiedene Längen und Breiten sowie Stärken für die Stäbe (4') aufweisen.
7. Anordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich net, daß die Stäbe (4'der Baustahlmatten (4) rostge schützt oder aus rostfreiem Stahl gebildet sind.
8. Anordnung nach Anspruch l, 5 und 6, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Stäbe (4') der Baustahlmatten (4) zu Feldern mit quadratischer (9) oder rechteckförmiger (9') Formation zueinander erstrecken und daß entsprechend der statischen Anforderungen die einander folgenden Stäbe (4') in Längserstreckung der Baustahlmatten (4) mit glei chen, z. B. 10 cm oder mit gleichen veringerten Abständen von z. B. 5 cm voneinander erstrecken und daß die Stäbe (4') der beiden Ausführungen in Querrichtung mit gleichen Abtänden von, z. B. 10 cm angeordnet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Schottermaterialien mit eingebrachten bitumi nösen Bindemitteln gebildete erste und zweite Auftrags schicht 3,6 gemeinsam insgesamt eine Dicke von im we sentlichen 10 cm bis 50 cm aufweisen und daß die unter und oberhalb des Bewehrungselements (4) sich erstrecken den Auftragsschichten (3,6) mit dem Dickenerhältnis 1 : 3 bis 1 : 4 zueinander ausgebildet sind.
10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Straßenaufbauten mit zu erwartender hohen Frost belastung das Bewehrungselement (4) zwischen einer oberen Auftragsschicht (6) mit geringer, z. B. 5 cm Dicke und der unteren Auftragsschicht (3) mit großer, z. B. 15 cm Dicke angeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Straßenaufbauten mit zu erwartender geringen oder fehlenden Frostbelastung das Bewehrungselement (4) zwi schen einer oberen Auftragsschicht (6) mit großer, z. B.
12. 15 cm Dicke und einer unteren Auftragsschicht (3) mit ge ringer Dicke, z. B. 5 cm angeordnet ist.
13. Anordnung nach Anspruch l und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß Bitumenund Asphaltwerkstoffe sowie Zement für die Auftragsschichten (3,6,8) und der Deckschicht (7) mit verschieden großen Qualitäten und unterschiedli chen prozentualen Quantitäten zur Vermischung mit Schot termaterialien und Bitumenund Asphaltwerkstoffen zum Einsatz bringbar sind.
Description:
Anordnung zum Aufbau und Verfestigung von Böden, insbe- sondere Straßen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufbau und Ver- festigung von Böden, insbesondere Straßen mit Materialien aus gebrochenem Gestein, Kies oder ähnlichen Materialien.

Es ist bekannt, vermittels Anhäufung, Verteilung und Walzen von Gesteinen und verwandten Werkstoffen Straßen aufzubauen bzw. zu verfestigen oder auszubessern. Abge- sehen davon, daß nach dieser Art gefertigte Straßen nur zu einer schlechten und unsicheren Befahrbarkeit führen, werden die Verkehrsteilnehmer und die Fahrzeuge beim Be- fahren in mehrfacher Hinsicht strapaziert, dies gilt ins- besondere, wenn diese Straßen dem Schwerlastverkehr aus- gesetzt sind. Auch ist eine nur kurze Gebrauchsdauer ge- geben. Fernerhin erfordern die so aufgebauten Straßen ei- nen oftmaligen Ausbesserungsaufwand mit entsprechend ho- hen Kosten.

Es ist Aufgabe der Erfindung Maßnahmen zum Aufbau und Verfestigung von Straßen zu schaffen, die sich durch si- chere Befahrbarkeit und eine lange Benutzungsdauer aus- zeichnen.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe gelöst durch einen bodenverfestigten Unterbau aus Schottermaterialien und auf der Baustelle herstellbaren, auf den Unterbau über- einander geschichtet aufgewalzte erste und zweite Auf- tragsschichten aus Schottermaterialien mit in diesen ein- gebrachten bituminösen Bindemitteln sowie einem zwischen den beiden Auftragsschichten eingefügten rostartigen Be- wehrungselement aus Metall oder plastischem bzw. duropla- stischem Werkstoff und einer als Abdeckung der oberen

bituminösen Auftragsschicht und die Befahrstrecke bilden- de weitere Schicht aus Asphalt, Hartbitumen oder Beton.

Der schichtweise Aufbau der Straße ergibt in Verbindung mit dem Bewehrungselement eine Straße die sicher befahr- bar ist, sich durch eine lange Benutzungsdauer auszeich- net, wobei der Anteil und die Qualität des Bindemittels der Auftragsschichten und die Qualität des Asphalts oder Hartbitumens durch eine so jeweils wählbare Härte sowie die Festigkeit des Bewehrungselements eine Anpassung der Straße an den vorgesehenen Umfang des Verkehrs und der Benutzerart ermöglichen. Außerdem zeigt sich die Straße wetterfest und sicher gegen Frost-und Hitzeinwirkung. Es versteht sich, daß die Auftragsschichten auch nur durch Bitumen oder einem Gemisch aus Bitumen und anderweitigen Füllkörpern, z. B. Kunststoffen, Schlacken, Sand bildbar sind.

In Ausgestaltung der Anordnung sind auch mehr als zwei auf dem Unterbau der Straße übereinander geschichtet auf- walzbare Auftragsschichten aus mit bituminösen Bindemit- teln versehenen Schottermaterialien sowie zwischen je- weils zwei benachbarten Auftragsschichten angeordnete Be- wehrungselemente denkbar und als Abdeckung des oberen bituminösen Schichtauftrags eine Schicht aus Asphalt, Hartbitumen oder Beton vorgesehen. Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung die Bitumen-und Asphaltwerkstof- fe mit verschieden großen Qualitäten und Härten sowie An- teilen zum Einsatz bringbar sind.

In Ausbildung der Anordnung ist vorgesehen, daß die Be- wehrungselemente durch gitterartige Baustahlmatten mit den erforderlichen statischen Eigenschaften der Gitter- stäbe gebildet sind. Die Baustahlmatten weisen hierzu vorzugsweise eine Länge von 5,2 m und einer Breite von 2,2 m auf und die Stäbe der Baustahlmatten sind mit einem

Durchmesser zwischen 0,5 cm und 1, 5 cm gewählt. Darüber- hinaus sind auch Baustahlmatten mit beliebigen Längen und Breiten sowie Stärken der Stäbe verwendbar.

Zweckmäßig sind die Stäbe der Baustahlmatten rostge- schützt oder aus rostfreiem Stahl gebildet, wodurch Be- schädigungen der Bewehrungselemente durch chemische Ein- flüsse vermieden werden. Außerdem besteht die Möglichkeit die Stäbe der Baustahlmatten zu Feldern mit quadratischen oder rechteckförmigen Formationen zueinander anzuordnen und den statischen Anforderungen entsprechend die Abstän- de der Stäbe voneinander in Längsrichtung der Baustahl- matten, z. B. mit Abständen von etwa 10 cm oder verringer- ten Abständen, z. B. 5 cm und die Stäbe beider Ausführun- gen in Querrichtung der Baustahlmatten mit gleichen Ab- ständen von, z. B. 10 cm auszubilden. Der Wahl der Felder- formation und die Abstände der Stäbe richtet sich nach den gegebenen statischen und mechanischen Anforderungen an der Straße, die insbesondere durch den Verkehr ge- stellt werden.

Weiter ist vorgesehen, die aus Schottermaterialien und eingebrachten bituminösen Bindemitteln gebildeten Auf- tragsschichten gemeinsam insgesamt mit einer Dicke von im wesentlichen 10 cm bis 50 cm auszuführen wobei die unter- und oberhalb des Bewehrungselements sich erstreckenden Auftragsschichten jeweils mit den Dickenverhältnissen 1 : 3 bis 1 : 4 zueinander gewählt sind.

Zweckmäßig ist beim Aufbau der Straße auch die zu erwar- tende Frostbelastung zu berücksichtigen. Dies ist vor- teilhaft dadurch erreichbar, wenn bei auftretenden Frost- belastungen das Bewehrungselement zwischen einer oberen Auftragsschicht von, z. B. 5 cm und Dicke und einer unte- ren Auftragsschicht von, z. B. 15 cm Dicke angeordnet

ist. Andererseits ist vorgesehen, bei Straßenaufbauten mit zu erwartenden geringen oder fehlenden Frostbela- stungen das Bewehrungselement weiter zum Unterbau hin an- zuordnen, z. B. zwischen einer oberen Auftragsschicht von z. B. 15 cm Stärke und einer unteren Auftragsschicht von z. B. 5 cm Dicke.

Schließlich ist noch vorgesehen, in Anpassung an den Er- fordernissen der Straßenstabilität den Einlegeabstand der Bewehrungselemente zueinander entsprechend zu wählen. So besteht die Möglichkeit die zur Bewehrung dienenden Baustahlmatten mit Abstand zueinander oder unmittelbar aneinander anstoßend, also abstandsfrei zwischen den Auf- tragsschichten einzufügen.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele von Straßenauf- bauten nach der Erfindung verdeutlicht. Hierin zeigen : Fig. 1 ein Teilstück eines Straßenaufbaus, im Schnitt, Fig. 2 eine weiteres Teilstück eines Straßenaufbaus, im Schnitt, Fig. 3 ein Teilstück eines Straßenaufbaus entsprechend einer abgewandelten Ausführung, im Schnitt Fig. 4 eine Baustahlmatte entsprechend einer Ausbildung in Draufsicht, Fig. 5 eine weitere Ausführung einer Baustahlmatte in Draufsicht, Fig. 6 ein Teilstück einer Baustahlmatte im Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4 und Fig. 7 ein Teilstück einer Baustahlmatte im Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5.

Beim Straßenaufbau l der Fig. 1 ist mit 2 ein Unterbau bezeichnet, der z. B. aus gewalzten Schottermaterialien gebildet ist. Auf den Unterbau 2 ist eine Auftragsschicht

3 aus Schotterwerkstoff mit eingebrachten bituminösem Bindemittel aufgebracht die z. B. durch Walzen verdichtet ist. Auf der Auftragsschicht 3 ist als Bewehrungselement eine Baustahlmatte 4 aufgelegt, die beim Ausführungsbei- spiel durch eine Vielzahl miteinander verbundene Stahl- stäbe 4'gefertigt ist. Die Baustahlmatte 4 ist in ihrer Stabstärke und/oder Größe sowie Form der Felder der zu erwartenden Benutzungsart, z. B. Leicht-oder Schwerver- kehr, angepaßt. Die Baustahlmatte 4 ist durch eine Auf- tragsschicht 6 aus Schotterwerkstoff mit eingebrachtem Bindemittel übergriffen. Zweckmäßig sind beim Ausfüh- rungsbeispiel die beiden Auftragsschichten 3 und 6 mit einer Dicke von im wesentlichen insgesamt 20 cm ausge- führt, wobei nach Fig. l die Auftragsschichten 3 und 6 zueinander mit dem Dicken-Verhältnis 1 : 3 gewählt sind.

Die Baustahlmatte 4 ist auf diese Weise mindestens durch eine etwa 5 cm starke Auftragsschicht 6 übergriffen. Die Anordnung der Baustahlmatte 4 zum oberen Ende des Stra- ßenaufbaus hin hat sich bei zu erwartenden Frosteinwir- kungen als günstig erwiesen. Als obere Abdeckung der Auf- tragsschichten 3 und 6 ist eine Asphaltschicht 7 vorgese- hen, die zur Bildung einer Fahrbahn mit ebener Oberfläche gewalzt ist. Auch ist möglich, die obere Abdeckung durch eine Betonschicht zu bilden.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist auf den Unterbau 2 eine Auftragsschicht 6 von etwa 5 cm vorgesehen, eine Baustahlmatte 4 auf diese aufgelegt und eine weitere Auf- tragsschicht 3 von etwa 15 cm, bestehend aus Schotterma- terialien vermischt mit Bindemitteln aufgebracht. Weiter ist eine Deckschicht 7 aus Asphalt bzw. Beton aufgetra- gen. Bei dieser Ausführungsform der Straße ist die Baustahlmatte 4 mit geringem Abstand dem Unterbau 2 zuge- ordnet und der so gebildete Straßenaufbau für Straßen oh- ne Frostbelastung prädistiniert.

Der Aufbau der Straße gemäß der Fig. 3 weist abweichend auf den Unterbau 2 drei Auftragsschichten 3,6 und 8 auf, wobei zwischen benachbarten Auftragsschichten 3,8 und 8, 6 jeweils Baustahlmatten 4 eingelegt sind. Eine Deck- schicht 7 aus Asphalt bzw. Beton bildet auch hier die Fahrbahn. Es hat sich gezeigt, daß der dieser Art gebil- dete Straßenaufbau l für die Benutzung von Schwerlast- fahrzeugen od. dgl. in besonderer Weise geeignet ist.

Es versteht sich, daß in Abwandlung der gezeigten Stras- senaufbauten, die jeweiligen Dicken der Auftragsschichten 3,6,8 und der Deckschicht 7 beliebig abweichend von den vorbeschriebenen Ausführungen sein können. Es ist vorge- sehen Straßenaufbauten l mit Auftragsschichten, Deck- schicht und Baustahlmatten gegebenenfalls insgesamt mit Dicken zwischen 10 cm und 50 cm auszuführen.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen als Bewehrungselemente dienende Baustahlmatten 4. Während Fig. 4 eine Baustahlmatte 4 mit quadratischen Feldern 9 von jeweils 10 cm Seitenlängen aufweist, zeigt die Baustahlmatte 4 der Fig. 5 rechteck- förmige Felder 9', wobei in Längserstreckung die Abstände der Stäbe 4'mit 10 cm und Quererstreckung der Stäbe 4' mit jeweils 5 cm gewählt sind. Es versteht sich, daß auch andere Arten Bewehrungselemente oder anderweitige Formge- bungen für die Bewehrungselemente zum Einsatz kommen kön- nen. Ihre Ausbildung richtet sich nach den zu erwartenden Einsatzbelastungen. Außerdem können die Baustahlmatten 4 in verschiedenen Ausführungen gewählt und die Stabdicken derselben entsprechend der zu erwartenden Belastung sta- tisch bestimmt sein. Die Baustahlmatten 4 können jeweils im Abstand voneinander zwischen den Auftragsschichten 3, 6, 3, 8 bzw. 8,6 eingebracht oder fortlaufend unmittel- bar aneinander anstoßend angeordnet sein.