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Verfahren zum Füllen einer Spurrinne in einer Fahrbahndecke mit Reparaturmischgut.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen einer Spurrinne in
einer Fahrbahndecke mit Reparaturmischgut. Solche Verfahren gewinnen in der letzten
Zeit zunehmend an Bedeutung, da einerseits durch die wachsende Verkehrsbelastung
die Ausbildung von Spurrinnen verstärkt auftritt und andererseits die beschränkten
Finanzmittel der bautragenden Körperschaften zu Straßenneubauten oder zur Grunderneuerung
des gesamten Fahrbahnaufbaues nicht mehr ausreichen. Auch das Verbot der Spikereifen
vermag an dieser Lage nichts zu ändern, da die Spurrinnen überwiegend durch Verdrückungen
des viskosen Fahrbahnbelages bzw. des ebenfalls viskosen Unterbaues und nur zu einem
geringeren Teil durch Abrieb entstehen.
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Bekannte großtechnisch anwendbare und zur rationellen Bearbeitung
längerer Straßenabschnitte geeignete Verfahren beschränken sich auf das Aufbringen
einer neuen Decke über die gesamte Fahrbahnbreite unter Einschluß der darin befindlichen
Spurrinnen. Dabei muß, wenn das Fahrbahnniveau aus entwässerungstechnischen oder
sonstigen Gründen nicht angehoben werden darf, zuvor in Höhe der aufzubringenden
Schicht abgefräst werden. Als Nebeneffekt erhält man beim Abfräsen ein Nivellieren
der vorhandenen Spurrinnen, so daß die neu aufgebrachte Schicht von annähernd gleicher
Dicke ist. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das Fräsen enorm teuer
ist, insbesondere durch die arbeitsintensiven Kosten für die Beseitigung des Fräsabraumes.
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Ein weiteres bekanntes Verfahren, bei dem nicht abgefräst wird, füllt
zunächst die Spurrinnen provisorisch aus, um sodann eine die gesamte Fahrbahnbreite
bedeckende Deckschicht aufzubringen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß
es nur wenige Male angewendet werden kann, da sonst die Fahrbahnoberfläche zu sehr
angehoben wird. Gemeinsam mit dem zuvor beschriebenen Verfahren hat auch dieses
Verfahren den Nachteil, daß zur Reparatur der verhältnismäßig schmalen Spurrinnen
eine Schicht über die gesamte Fahrbahnbreite aufgebracht werden muß, wodurch hohe
Materialkosten entstehen.
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Reparaturverfahren, die im eigentlichen Sinne nach der eingangs genannten
Art arbeiten und lediglich die Spurrinnen ausfüllen, wodurch in hohem Maße Material
gespart werden kann, sind nur in sehr beschränktem Umfange bekannt.
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Da hierbei nicht eine die gesamte Fahrbahnbreite überdeckende Schicht
aufgebracht wird, bestehen Schwierigkeiten mit dem Rand der aufzubringenden Schicht.
Bei maschinellem Einbau sind durch das Größtkorn bedingte seitliche Kanten von 10
mm und mehr unvermeidbar, die aus Gründen der Entwässerung und Fahrsicherheit vermieden
werden müssen.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Rinne mit hoch fließfähigem
Material, z. B. einer Wasser-Bitumenemulsion mit sehr feinem Sandanteil, ausgegossen.
Die so hergestellte Reparaturschicht schließt seitlich übergangslos ab und fügt
sich mit ebener Oberfläche in Höhe des übrigen Fahrbahnniveaus gut ein. Nachteilig
sind jedoch die hohen Materialkosten und die mangelnde Standfestigkeit dieser Schichten.
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Ein weiterer gravierender Nachteil dieses Verfahrens ist der, daß
die Reparaturschicht keine konstante Breite aufweist. Da der Reparaturbelag auf
das Niveau des unbeschädigten Straßenniveaus eben abgestrichen wird, ist die Breite
des Reparaturbelages
abhängig von der schwankenden Breite der Rille.
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Befährt ein Fahrzeuglenker einen auf diese Weise reparierten Streckenabschnitt
mit höherer Geschwindigkeit, so "flattern" aus seiner Sicht die Ränder des Reparaturbelages.
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Dadurch entsteht ein Unsicherheitsmoment, das die Verwendung solcher
Reparaturverfahren auf den meisten Straßen ausschließt.
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Ein weiteres Verfahren der eingangs genannten Art ist in der Patentanmeldung
P 24 48 266.4 vorgeschlagen worden.
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Dabei wird die Spurrinne mit einem Mischgut ausgefüllt, bei dem während
des Einbringens der Kornanteil von der Rinnenmitte zum Rand hin entmischt wird,
so daß zum Rand hin das maximale Stützkorn immer kleiner wird. Die Reparaturschicht
kann auf diese Weise ohne Verringerung der Tragfähigkeit der Schicht in der Mitte
zum Rand hin beliebig fein ausgezogen werden. Auch bei dieser Schicht verlaufen
jedoch die Seitenränder nicht parallel. Außerdem ist dieses Verfahren nicht ohne
weiteres für die üblichen Straßenbaumaterialien anwendbar.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren
vermieden werden
und eine besonders wirtschaftliche und auch vom
verkehrstechnischen Standpunkt her optimale Lösung des Spurrinnenproblems geschaffen
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Rinnenränder
einschließlich je eines schmalen Bereiches der unbeschädigten Fahrbahn replastifiziert
werden, daß sodann eine Mischgutschicht aufgebracht wird, die sich auf beiden Seiten
bis auf den replastifizierten Bereich erstreckt und deren Randdicke im wesentlichen
als durch das maximale Stützkorn der Mischung vorgegebene Mindestdicke bestimmt
ist, und daß die Mischgutschicht anschließend bis auf das Niveau der seitlich an
die Spurrinne anschließenden unbeschädigten Fahrbahn und mit im wesentlichen ebener
Oberfläche eingewalzt wird. Bei diesem Verfahren besitzt die naht- und kantenlos
eingewalzte Reparaturschicht bis zum Rande hin eine Mindestdickeldie größer ist
als das in ihr verwendete maximale Stützkorn. Durch das Einwalzen in den replastifizierten
alten Belag wird durch Verzahnungseffekte eine gute Verbindung erreicht, wodurch
insbesondere die Gefahr des Abb röcke lns am Rande restlos beseitigt wird. Da die
Schicht nicht seitlich bis zur Dicke O verläuft, kann sie in ihrer Breite konstant
gehalten werden.
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Bei all diesen Vorzügen handelt es sich dennoch um ein einfach
anwendbares
Verfahren, das vollmechanisiert und mit sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit durchgeführt
werden kann, wodurch sich die Straßensperrzeiten stark verringern lassen.
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Das Reparaturmaterial wird außerdem sehr sparsam verwendet, und es
lassen sich alle Straßenbaumaterialien, insbesondere auch hochbelastbare Materialien
mit großem Stützkorn, wie beispielsweise Asphaltbeton, verarbeiten.
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Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht mit konstanter Breite aufgebracht wird. Dadurch wird das "Flattern"
der Seitenränder vermieden, so daß eine auf diese Weise reparierte Fahrbahn auch
mit hoher Geschwindigkeit sicher befahren werden kann.
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Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin dadurch gekennzeichnet,
daß die Ränder der Schicht mit im wesentlichen vertikaler Flanke aufgebracht werden.
Durch die vertikale Flanke der aufgebrachten Schicht wird sichergestellt, daß die
Schicht mit gerade verlaufendem Rand und mit im wesentlichen bis zum Rand hin gleichbleibender
Dicke in die replastifizierte Fahrbahn eingedrückt wird. Der Obergang zwischen der
Reparaturschicht und dem alten Fahrbahnbelag wird dadurch optisch besonders sauber,
und die Randstabilität der Reparaturschicht wird sehr hoch.
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Weiterhin vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht derart aufgebracht wird, daß ihre Oberfläche vor dem Einwalzen von
der Mitte nach den Rändern hin abfällt. Alle eingangs erwähnten Verfahren, bei denen
verdichtbares Material verwendet wird, weisen den Nachteil auf, daß beim Walzen
des Reparaturgutes die spezifische Verdichtung von der Schichtdicke abhängt, da
überall im wesentlichen gleich tief eingedrückt wird. In der Mitte der alten Rille
ist das Reparaturgut also weniger vorverdichtet und wird durch den Verkehr umso
stärker nachverdichtet. Es bildet sich sehr schnell eine neue Rinne aus.
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Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch kompensiert, daß die
Schicht mit einer Überhöhung in der Mitte aufgebracht wird, so daß über die gesamte
Schichtbreite unabhängig von der Dicke etwa gleich stark vorverdichtet wird. Dabei
wird vorteilhaft so vorgegangen, daß nach dem Vorverdichten durch die Walze die
Schicht in der Mitte noch geringfügig überhöht bleibt, so daß die Nachverdichtung
durch den Verkehr mit Sicherheit restlos kompensiert wird.
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Weiterhin vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Aufbringen der Mischgutschicht die replastifizierten Rinneiänder durch
Einwalzen mit
einer längsverlaufenden Stufe versehen werden, deren
Außenrand im wesentlichen auf dem unbeschädigten Straßenniveau liegt und deren Stufenhöhe
im wesentlichen der Randdicke der einzubringenden Schicht entspricht. Durch das
Einwalzen einer Stufe wird der Seitenrand der später einzubringenden Schicht exakt
vorgegeben. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft bei nichtkomprimierbaren
Materialien.
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Wenn jedoch komprimierbares Material verwendet wird und dabei die
aufgebrachte Schicht in der Mitte überhöht ist, so ergibt sich bei guter Vorverdichtung
in Spurrinnenmitte gleichzeitig eine seitlich gegen die Stufe gerichtete Druckkomponente,
die ein sauberes Andrücken des Reparaturgutes gegen die Stufenwand und somit einen
sauberen Übergang ergibt. Vorteilhaft ist dabei die Stufe im wesentlichen rechtwinklig
ausgebildet, wodurch sich für den Rand der Reparaturschicht besonders günstige Verhältnisse
ergeben.
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Eine Vorrichtung zum Aufbringen der Mischgutschicht gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß ein Abziehelement mit zwei
an den Hinterenden gelenkig verbundenen, schräg zur Arbeitsrichtung nach vorn auseinandergerichteten
Teilen verwendet wird, bei dem die Gelenkverbindung der beiden Teile und deren Seitenenden
getrennt
voneinander gegenüber dem unbeschädigten Straßenniveau höhenverstellbar geführt
sind. Diese in der Patentanmeldung P 24 48 266.4 beschriebene Vorrichtung erlaubt
die Ausformung einer Schicht mit im Querschnitt etwa dachförmigem Profil. Die Vorrichtung
ist für die Schichtmitte und für die Schichtränder getrennt höheneinstellbar und
außerdem breitenverstellbar, so daß sie allen vorkommenden Spurrinnen angepaßt werden
kann. Durch die schräg zur Fahrtrichtung angeordneten Abziehelemente wird die Oberfläche
besonders glatt abgestrichen.
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Eine Walze zum Einwalzen der Stufe in den Spurrinnenrand ist vorteilhaft
dadurch gekennzeichnet, daß ihr eine Stufe einwalzender Rand stufenartig mit einem
auf dem unbeschädigten Straßenniveau aufliegenden Walzenteil geringeren Durchmessers
ausgebildet ist. Der Walzenteil geringeren Durchmessers, der auf dem unbeschädigten
Straßenniveau aufliegt, hält die Straßenoberfläche in diesem Bereich eben und verhindert
das Ausbilden eines Wulstes unmittelbar neben der eingedrückten Kante. Außerdem
verhindert dieser Walzenteil das zu tiefe Einsinken der Walze.
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Die Walze kann vorteilhaft auch dadurch gekennzeichnet sein,
daß
der Walzenmantel im Bereich unmittelbar innerhalb des einzuwalzenden Randes konisch
mit zur Rinnenmitte hin abnehmendem Radius ausgebildet ist. Dadurch wird beim Einwalzen
des Randes das wegzudrückende Material mit starker nach innen gerichteter Druckkomponente
zum Rinneninneren hin gedrückt. Das Aufwerfen eines Wulstes außen neben dem Rand
wird weitgehend verhindert. Diese konische Walze kann außerdem als Stufenwalze ausgebildet
sein.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Spurrinne mit erfindungsgemäß
aufgebrachter Mischgutschicht, Fig. 2 einen Schnitt durch die Spurrinne mit fertig
eingewalzter Mischgutschicht, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Spurrinne, deren Rand
von einer Stufenwalze bearbeitet wird, Fig. 4 einen Schnitt durch eine Spurrinne,
deren Rand von einer konischen Stufenwalze bearbeitet wird,
Fig.
5 einen Schnitt durch eine Spurrinne mit aufgebrachter, in idealer Weise überhöhter
Schicht und Fig. 6 einen Schnitt durch eine Spurrinne mit von einem pflugähnlichen
Fertiger aufgebrachter Schicht.
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In Fig. 1 ist im Querschnitt eine Spurrinne 1 dargestellt, deren Ränder
in dem Bereich, in dem die Spurrinne seitlich in den unbeschädigten Fahrbahnbereich
2 übergeht, zu Beginn des Verfahrens replastifiziert werden. Dazu werden Infrarotstrahler
od. dgl. derart über den Rändern der Spurrinne entlanggezogen, daß der in den Figuren
kreuzschraffiert dargestellte Bereich der alten Fahrbahndecke auf eine so hohe Temperatur
gebracht wird, daß er wieder plastisch (replastifiziert) wird.
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Anschließend wird eine Mischgutschicht 4 in der Weise aufgebracht,
daß sie bis zu den Rändern eine Dicke beibehält, die mindestens so groß ist wie
das größte in der Mischung enthaltene Stützkorn, das in Fig. 1 angedeutet ist. Die
Ränder 5 der Schicht liegen dabei über den replastifizierten Bereichen 3 der alten
Decke.
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Sodann wird die Schicht 4 eingewalzt. Dabei wird vorzugsweise
zunächst
an den Rändern gewalzt, wodurch die Schicht in die replastifizierten Bereiche der
Fahrbahn eingedrückt wird, wobei der replastifizierte Belag teilweise nach innen
ausweicht. Auch nach dem Einwalzen behält die Schicht 4, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
im Randbereich eine gewisse Mindestdicke, die für ihre Stabilität in diesem Bereich
sorgt.
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Dabei wird auf Grund der Kornstruktur der alten Decke und der eingewalzten
Schicht eine starke Verzahnung erreicht, die für den guten Halt der Schicht insbesondere
im Randbereich verantwortlich ist (vergleiche Fig. 1 und 2). Die Schicht schließt
fugenlos und ohne Absatz an den seitlich angrenzenden Teil 2 des alten Fahrbahnbelages
an.
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In den Fig. 3 und 4 ist eine Variante des Verfahrens dargestellt,
bei der vor dem Einbringen der Schicht zunächst in dem replastifizierten Bereich
3 eine Stufe 6 ausgebildet wird.
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Hierzu dient eine Walze 7, mit der das in diesem Bereich replastifizierte
Fahrbahnmaterial, wie in Fig. 3 dargestellt, zur Stufe 6 geformt wird. Vorzugsweise
besitzt die Walze 7 einen außen liegenden Stufenansatz 8 kleineren Durchmessers,
der auf dem unbeschädigten Straßenbereich 2 aufliegt. Auf diese Weise wird verhindert,
daß der unmittelbar neben der Walze 7 liegende unbeschädigte Bereich der Straßenoberfläche
beim
Einwalzen deformiert wird. Das von der Walze weggedrückte Material wird im wesentlichen
in Richtung des Pfeiles 9 zum Rinneninneren hin gedrückt.
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In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Walze dargestellt. Diese
Walze besitzt einen konischen Mantel 10, dessen Durchmesser von der Stufe 6 zum
Rinneninneren hin abnimmt.
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Durch diese konische Ausbildung der Walze wird beim Einwalzvorgang
eine nach innen gerichtete Druckkomponente erzeugt, die das Verdrücken des Materiales
in Richtung des Pfeiles 9 zum Rinneninneren hin unterstützt. Die Walze 10 ist im
dargestellten Falle ebenfalls mit einem äußeren Stufenansatz 8 geringeren Durchmessers
ausgerüstet. Dieser ergibt nicht nur eine bessere Formung des oberen Randes der
Stufe 6, sondern auch eine gleichmäßige Stufentiefe.
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Die gemäß Fig. 3 oder 4 mit seitlichen Stufen 6 versehene Spurrinne
1 wird anschließend mit einer Reparaturschicht gefüllt. Dieses Verfahren eigenet
sich hervorragend für nichtkomprimierbares, fließfähiges Reparaturmaterial, das
keinen Walzvorgang erfordert, da die Stufen 6 einen guten seitlichen Halt geben
und das Wegfließen verhindern. Im Unterschied zu dem Verfahren gemäß Fig. 1 wird
die Schicht in diesem
Falle seitlich bis zur Oberkante der Stufe
6, also bis zum seitlich anschließenden unbeschädigten Straßenniveau 2, abgestrichen.
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Die Mischgutschicht 4 wird vorzugsweise in konstanter Breite aufgebracht,
was durch das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert wird, da seitlich nicht bis
zur Dicke 0 abgestrichen werden muß, wie bei bekannten Verfahren. Durch die konstante
Breite der Schicht wird die Verkehrssicherheit der Straße erhöht, da die Ränder
5 der Schicht aus der Sicht des Fahrzeuglenkers ein ruhiges Bild geben. Auch die
gemäß Fig. 3 und 4 eingewalzten Stuffen 6 werden vorzugsweise in konstantem seitlichem
Abstand angeordnet, wodurch die endgültige Breite der Reparaturschicht in idealer
Weise vorgegeben wird. Die Walzenvorrichtungen bzw. die Vorrichtungen zum Aufbringen
der Reparaturschicht sind dazu breitenverstellbar, damit verschieden breite Spurrinnen
und sonstige unterschiedliche Straßenverhältnisse, wie Kurven u. dgl., die eine
Veränderung der Breite der Reparaturschicht erfordern, berücksichtigt werden können.
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Die üblichen Straßenbaumaterialien, wie beispielsweise Asphaltbeton,
werden
verhältnismäßig volumenreich aufgebracht und sodann durch Walzen verdichtet. Nach
Abkühlung des so verdichteten Materials wird der Belag gebrauchsfest.
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Wird diese Reparaturschicht so eingebaut, daß ihre Oberfläche zwischen
den Rändern geradlinig verläuft, so würde, da überall mit nahezu gleichmäßiger Eindrücktiefe
gewalzt wird, die Verdichtung in der Mitte geringer sein als am Rande.
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Um dem vorzubeugen, wird die Schicht so aufgebracht, daß sie in der
Mitte gegenüber den Rändern überhöht ist. Fig. 5 zeigt eine solche Schicht 11, deren
Oberfläche im Querschnitt ein Profil aufweist, das etwa spiegelbildlich- zum Profil
der Spurrinne 1 verläuft. Dadurch wird in idealer Weise sichergestellt, daß die
fertig eingewalzte Schicht, deren Oberfläche, wie dies Fig. 2 zeigt, eben mit den
unbeschädigten Bereichen 2 der Fahrbahn abschließt, überall gleich stark verdichtet
wird.
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Die Schicht wird auf diese Weise unempfindlich gegen Nachverdichtungen
durch den fließenden Verkehr, so daß nicht, wie bei den bekannten Verfahren stets
zu beobachten, nach kurzer Zeit eine neue Spurrinne entsteht. Da der Reparaturbelag
beim
Walzen nicht vollständig verdichtet werden kann, empfiehlt es sich, die Oberfläche
der fertig eingewalzten Reparaturschicht nicht, wie dies Fig. 2 zeigt, völlig eben
auszuführen, sondern ihr noch eine geringe Überhöhung in der Mitte der alten Rinne
zu belassen. Damit wird die Nachverdichtung durch den Verkehr berücksichtigt, so
daß sich nach einiger Zeit eine völlig ebene Oberfläche ergibt.
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Die Überhöhung der aufgebrachten Schicht in Spurrinnenmitte muß nicht
genau spiegelbildlich zum Profil der Spurrinne vorgenommen werden, wie dies bei
der Schicht 11 in Fig. 5 dargestellt ist. Für die praktischen Anwendungsfälle reicht
es, eine dachkantartige Oberhöhung in Spurrinnenmitte vorzugeben, wie dies in den
Fig. 1 und 6 bei der Schicht 4 dargestellt ist. Der Vorteil dabei ist, daß die Schicht
mit vorhandenen, in sich geraden Abziehelementen aufgebracht werden kann.
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Vorteilhaft wird auch bei dem Reparaturverfahren, bei dem die replastifizierten
Ränder 3 der Spurrinne zunächst mit einer Stufe 6 versehen werden, die Schicht mit
einer Oberhöhung in Spurrinnenmitte eingebracht. Beim Einwalzen dieser Schicht wird
so vorgegangen, daß zunächst in Spurrinnenmitte
gewalzt wird, wodurch
das Material mit seitlicher Druckkomponente eingedrückt wird, die gegen die Stufen
6 gerichtet ist und eine gute Anpressung des Reparaturmateriales gegen die Stufen
ergibt.
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Fig. 6 zeigt im Querschnitt die Spurrinne 1 mit der frisch aufgebrachten
Schicht 4 und einer Vorrichtung zum Aufbringen der Schicht, die dem Gegenstand der
Patentanmeldung P 24 48 266.4 entspricht. Die Vorrichtung besitzt ein Abziehelement,
das aus zwei Teilen 12 besteht, die jeweils schräg zur Richtung der Spurrinne angeordnet
sind und an ihrem hinteren Ende mit einem Gelenk 13 verbunden sind. Mit diesem Gelenk
und mittels einer die Vorderenden verbindenden Verstellstange 14 ist diese pflugähnliche
Konstruktion breitenverstellbar. Die vorderen äußeren Enden der Abziehelementteile
12 sind außerdem über je eine Höhenverstellvorrichtung 15 auf Rädern 16 od. dgl.
gelagert.
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Das die hinteren inneren Enden der Teile 12 verbindende Gelenk 13
ist über eine Höhenverstellvorrichtung 17 ebenfalls auf Rädern 18 gelagert. Mit
den Höhenverstellvorrichtungen 15 wird die Dicke der Schicht 4 am Rand 5 vorgegeben.
Die Höhenverstellvorrichtung 17 erlaubt die exakte Einstellung der Oberhöhung der
Schicht in ihrer Mitte. An den Seiten der Vorrichtung können nicht dargestellte
Randformbleche vorgesehen sein, die die Seitenränder 5 der Schicht formen.