Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten

Abstract

 Die Einrichtung zur Herstellung, insbesondere Sanierung von Strassenaufbauschichten, vorzugsweise unter Wiederverwen­dung der von der Strasse abgetragenen Altmaterialien ist gekennzeichnet durch ein, auf einem von motorisch antreib­baren Fahrwerken (1,1′;2,2′) getragenen Chassis (3) abge­stütztes Aufnahmesilo (4) für das Altmaterial, das einem nachgesetzten Brechwerk (5) vorzugsweise dosierbar zuführ­bar ist, wobei das Brechwerk (5) über dosierende Fördermit­tel (6) mit einem ebenfalls auf dem Chassis (3) abgestütz­ten Mischwerk (7) in Verbindung steht, dem Zusatz-Material­komponenten aus mindestens einem, auf dem Chassis (3) ab­gestützten Zusatzbehälter (8,9,10) zuführbar sind und aus dem das einbaufertig aufbereitete Material über Förder­schneckenmittel (13) einer vom Chassis (3) nachgezogenen Einbaubohle (14) zuführbar ist.
Eine solche Einrichtung erlaubt neben dem Kaltrecycling von Altasphalt auch die Erstellung von Kaltmischfundationsschich­ten sowie eine Stabilisierung und einen direkten Einbau praktisch beliebiger Tragschicht-Materialien.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Her­stellung, insbesondere Sanierung von Strassenaufbauschichten, vorzugsweise unter Wiederverwendung der von der Strasse ab­getragenen Altmaterialien.

[0002] Im Bereich der Strassensanierungen steht das sogenannte Kalt­recycling im Vordergrund, bei dem versucht wird, das von der Strassenoberfläche durch Aufbrechen oder Fräsen abgetragene bituminöse Belagsmaterial wiederzuverwenden. Hierbei wird das Altmaterial zunächst einem Brechwerk zur Brechung und Homo­genisierung zugeführt, um dann das Altmaterial unter Zusatz von Bitumenemulsion in einem Mischwerk einbaufertig aufzu­bereiten, wonach das Material auf die zu sanierende Strasse aufgebracht wird.

[0003] Die hierfür zur Verfügung stehenden Maschinen sind aller­dings nur unzureichend rationell einsetzbar und nur in der Lage, Altasphalt im Kaltrecycling-Verfahren an Ort zu be­wältigen.

[0004] Eine Aufbereitung anderer Materialien oder eine Stabilisie­rung von Altkies oder weiterer Altmaterialien konnte hingegen bisher so nicht durchgeführt werden.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Einrichtung der vorgenannten Art, welche gestattet, an Ort ein von der Materialbeschaffenheit relativ unabhängiges Kaltrecycling-Sanierungsverfahren von Strassen rationell und umweltfreundlich durchzuführen.

[0006] Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch ein, auf einem von motorisch antreibbaren Fahrwerken getragenen Chassis abge­stütztes Aufnahmesilo für das Altmaterial, das einem nach­gesetzten Brechwerk vorzugsweise dosierbar zuführbar ist, wo­bei das Brechwerk über dosierende Fördermittel mit einem ebenfalls auf dem Chassis abgestützten Mischwerk in Verbin­dung steht, dem Zusatz-Materialkomponenten aus mindestens einem, auf dem Chassis abgestützten Zusatzbehälter zuführ­bar sind und aus dem das einbaufertig aufbereitete Material über Förderschnecken einer vom Chassis nachgezogenen Ein­baubohle zuführbar ist.

[0007] Eine solche Einrichtung kann nun nicht nur das von der Stras­ se abgetragene Altmaterial kontinuierlich aufnehmen, homo­genisieren, aufbereiten und wieder einbauen, sondern gestat­tet auch neben dem Kaltrecycling von gefrästen resp. ge­brochenem Altasphalt die Erstellung von Kaltmischfundations­schichten mit Bitumenemulsionen sowie u.a. die hydraulische Stabilisierung verschiedenster mineralischer Grundmaterialien und deren direkten Einbau zu Trag- und Fundationsschichten.

[0008] Somit wird es mit dieser erfindungsgemässen Einrichtung mög­lich, nicht nur bituminöse Beläge zu erneuern, sondern auch nicht mehr genügend tragfähige Strassen zu sanieren, indem zunächst der abgefräste Altasphalt zwischengelagert und der bestehende Koffer, beispielsweise nicht frostsicherer Kies­sand, in vorgegebener Schichtdicke, z.B. 15 cm, ausgebaggert wird. Dieses Material gelangt dann zunächst in den Aufnahme­silo der erfindungsgemässen Einrichtung, um von dieser dann nach der Aufbereitung mit Bitumenemulsion und/oder Zement, Kalk, Flugasche u.s.w. als Kaltmischfundationsschicht wieder direkt eingebaut zu werden. Danach wird der zwischengelager­te Altasphalt der erfindungsgemässen Einrichtung zugeführt, von dieser aufbereitet und dann als Tragschicht oder Endbe­lag direkt eingebaut. Zudem kann dann mit der gleichen er­findungsgemässen Einrichtung noch eine Deck- resp. Verschleiss-­Schicht mit Kaltmikrobelag aufbereitet und wieder direkt ein­gebaut werden.

[0009] Eine auf solche Weise sanierte Strasse übertrifft die Quali­ täten von nach bisherigen Kaltrecycling-Verfahren sanierten Strassen und erweitert dessen Anwendungsgebiet ganz entschei­dend, wobei die Sanierung mit der erfindungsgemässen Einrich­tung zudem kostengünstiger und wesentlich umweltfreundlicher durchführbar ist.

[0010] Entsprechend bestehen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin­dungsgemässen Einrichtung dann, wenn die dosierenden Förder­mittel zwischen dem Brechwerk und dem Mischwerk ein Schrap­perband umfassen, wenn ferner das Chassis kastenförmig ausge­bildet und in Zusatzbehälter für Treibstoff, Additive und Hydrauliköl aufgeteilt ist und wenn weiter das Chassis einen vorzugsweise auswechselbaren Zusatzbehälter für körnige resp. staubförmige Komponenten umfasst, dessen schneckengesteuer­ter Auslass oberhalb der Fördermittel entweder vor dem Brech­werk oder vor dem Mischwerk ausmündet.

[0011] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist gegeben, wenn das Chassis einen Zusatzbehälter trägt, welcher der Aufnahme von Bitumenemulsion oder Wasser oder dgl. dient und welcher zur Aufnahme von Strahlungswärme wenigstens teilweise die Haupt-Motoreinheit umgibt.

[0012] Hervorragende Ergebnisse werden weiter dann erreicht, wenn die Haupt-Motoreinheit einen Dieselmotor umfasst, dessen Kühl­wasserkreislauf und/oder dessen Abgasstrom zum Wärmeaustausch durch das Mischwerk geführt ist, resp. dessen Kühlwasser­ kreislauf der Vorheizung der Zusatzkomponenten dient.

[0013] Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan­des ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0014] Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsge­mässen Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbau­schichten;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht entlang der Schnitt­linie II - II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Teil-Draufsicht entlang der Linie III - III in Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Queransicht entlang der Schnitt­linie IV - IV in Fig. 1; und

Fig. 5 eine schematische Queransicht entlang der Schnitt­linie V - V in Fig. 1.

[0015] Die in den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellte Einrichtung zur Sanierung von Strassenaufbauschichten umfasst ein Chassis 3 aus einem sogenannten Knickrahmen mit dem Vorder­wagen-Grundrahmen 3′ und dem Hinterwagen-Grundrahmen 3˝, welche je auf Fahrwerke 1 und 1′ resp. 2 und 2′ abgestützt sind (Fig. 2). Die Rahmen sind aus statischen Gründen vor­zugsweise kastenförmig ausgestaltet und geben so Gelegenheit zur Bildung von Kammern zur Aufnahme von Brennstoff, Hydrau­liköl und flüssigen Additiven (nicht näher gezeigt). Die Fahrwerke 1,1′,2 und 2′ können handelsübliche, hydraulisch angetriebene Raupen-Einzelfahrwerke sein, die gestatten, die relativ lange und schwere Einrichtung fortzubewegen. Fahr­zeuge dieser Art sind ansich bekannt, so dass sich hier ein detaillierter Beschrieb vom Aufbau, Antrieb und Steuerung erübrigt.

[0016] Erfindungswesentlich ist hier, dass auf dem Chassis 3 front­seitig ein Aufnahmesilo 4 für das vorzugsweise Altmaterial angeordnet ist, von wo das Altmaterial einem nachgesetzten Brechwerk 5 zugeführt werden kann, in dem das Altmaterial gebrochen und homogenisiert wird. Vorzugsweise ist die Anord­nung so, dass das Material im Silo 4 über eine Schrägfläche zum Brechwerk 5 resp. zu einem sogenannten Schrapperband 6 rutscht, wobei ein einfacher Dosierrechen genügt, eine ge­eignete Ueberkornausscheidung zu bewirken (nicht gezeigt). Für den Transport des Altmaterials vom Silo in das Brechwerk sind aber auch Rüttelflächen u. dgl. denkbar.

[0017] Das Brechwerk umfasst einen Brecher sowie eine Kalibriervor­richtung, die geeignet ist, alle grösseren Materialbrocken vom unteren Schrapperband 6 aufzunehmen und in den Bereich des Brechers zu führen (nicht gezeigt).

[0018] Erfindungsgemäss ist weiter dem Brechwerk 5 ein Mischwerk 7 nachgeordnet und auf dem Chassis 3 abgestützt, wobei das Brechwerk 5 über dosierende Fördermittel mit dem Mischwerk 7 in Verbindung steht.

[0019] Das Fördermittel kann hier das vorerwähnte Schrapperband 6 sein, wobei dessen Transportgeschwindigkeit sowie die Grösse der zweckmässig schiebergesteuerten Austrittsöffnung am Brechwerk 5 eine volumetrische Dosierung erlauben (nicht ge­zeigt).

[0020] Das Mischwerk 7 ist vorteilhaft ein Zweiwellen-Mischer 18 (Fig. 5) für einen grösstmöglichen Mischeffekt insbesondere auch für die Aufbereitung von Stabilisationsmaterial.

[0021] Das Mischwerk 7 schiebt dann sein Mischgut vor eine, am Ende des Chassis 3 angeordnete sogenannte Einbaubohle 14, wo das einbaufertige Material von Förderschnecken 13 aufgenommen und gleichmässig auf die Breite der Einbaubohle 14 verteilt wird. Der Einbau des aufbereiteten Mischgutes mittels Ein­baubohle ist bekannt und muss hier nicht näher erläutert werden.

[0022] Neben den bereits erwähnten, nicht gezeigten Kammern im Chassis 3 für Brennstoff, Hydrauliköl und Additiven, die in üblicher Weise durch Pumpenmittel gefördert werden können, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dem Mischwerk 7 Zusatz-­Materialkomponenten aus mindestens einem weiteren, auf dem Chassis 3 abgestützten Zusatzbehälter zuzuführen.

[0023] Eine erste Zusatz-Materialkomponente in Form von insbesonde­re Bitumenemulsion oder auch Wasser wird einem fest auf dem Chassis 3 montierten Zusatzbehälter 9 entnommen, der die Haupt-Motoreinheit 15 der Einrichtung wenigstens teilweise umgibt, um die Strahlungswärme der Motoreinheit zum Aufwär­men des Inhaltes des Zusatzbehälters 9 zu nützen.

[0024] Ueber geeignete Dosiermittel (nicht gezeigt) kann dann die Bitumenemulsion oder das Wasser in das Mischwerk 7 geleitet werden.

[0025] Ohne zusätzliche Prozessenergie kann eine weitere Erwärmung des einbaufertig aufbereiteten Materials und somit eine Qualitätsverbesserung erreicht werden, wenn, wie in Fig. 1 angedeutet, zunächst der Auspuff 15′ der Motoreinheit 15 über eine Leitung 17 mit dem Innern des Mischwerkes 7 ver­bunden wird, um dort einen Wärmeaustausch mit dem Mischgut zu erreichen. An geeigneter Stelle kann dann der Abgasaustritt erfolgen.

[0026] Weiter kann das Kühlwasser des Motors 15 über ein geeignetes Wärmetauscher-System 16 durch das Mischwerk 7 geführt sein, oder zur Vorwärmung der Zusatzkomponenten herangezogen wer­den.

[0027] Weiter ist für die staubförmigen resp. körnigen Zusatzkompo­nenten ein vorzugsweise auswechselbarer Zusatzbehälter 8 auf dem Chassis 3 angeordnet, dessen schneckengesteuerter Aus­lass 12 resp. 12′ entweder vor dem Brechwerk 5 oder am obe­ren Ende des Schrapperbandes 6 vor dem Mischwerk 7 ausmündet. Diese Anordnung gestattet eine präzise volumetrische Dosie­rung der diesem Behälter entnommenen granularen Zusatzkompo­nenten.

[0028] Weitere Zusatzbehälter 10 für Wasser oder irgendwelche Addi­tive können vorgesehen sein, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist.

[0029] Die Steuerung der Einrichtung sowie des Prozessablaufes kann natürlich von Hand oder automatisch erfolgen, was hier nicht näher zu erläutern ist, da solche Vorgänge ansich bekannt sind. Vorzugsweise werden von der Haupt-Motoreinheit 15 zweckmässig hydraulische und elektrische Antriebsfunktionen abgeleitet. Beispielsweise lassen sich die Fahrwerke, das Brechwerk, das Mischwerk, die Einbaubohle, die Lenkung u.a. hydraulisch antreiben, wogegen alle Dosierantriebe, die Ven­ tile, die Regelklappen u.a. sowie die Steuerelektronik elek­trisch betrieben werden.

[0030] Wie aus dem Vorbeschriebenen ersichtlich, gestattet nun die erfindungsgemässe Einrichtung zur Sanierung von Strassenauf­bauschichten zunächst die Aufnahme irgendwelcher Mineralien in Form von gefrästem Altasphalt, Kies verschiedener Quali­täten, Kehrichtschlacke u.a., welche Materialien dann vor­zugsweise im kontinuierlichen Verfahren gebrochen und homo­genisiert und in volumentrischer, gegebenenfalls gewogener Dosierung zum Mischwerk unter möglicher Zugabe von gleich­zeitig einer oder mehrerer dosierter Flüssigkomponenten ge­langen. Zudem kann eine staubförmige Komponente, wie Zement und/oder Kalk u.s.w. beigemischt werden. Diese Einzelkompo­nenten ergeben dann eine einbaufertige homogene Masse, die in variabler Breite und Dicke eingebaut werden kann, wobei durch den vorbeschriebenen Wärmetausch die Oberfläche der einzelnen Mischgutkörner in vorteilhafter qualitätsverbes­sernder Weise erwärmt werden können.

[0031] Damit sind sämtliche Bedingungen erfüllt, um mit dieser Ein­richtung an Ort sowohl Altasphalt im Kaltrecycling-Verfah­ren als auch Kaltmischfundationsschichten mit Bitumenemul­sionen sowie hydraulische Stabilisierungsschichten aufbe­reiten und direkt einbauen zu können. Zudem gestattet diese Einrichtung grundsätzlich auch Aufbereitung und Einbau von Neumaterialien.

Ansprüche

1. Einrichtung zur Herstellung, insbesondere Sanierung von Strassenaufbauschichten, vorzugsweise unter Wiederver­wendung der von der Strasse abgetragenen Altmaterialien, gekennzeichnet durch ein, auf einem von motorisch an­treibbaren Fahrwerken (1,1′;2,2′) getragenen Chassis (3) abgestütztes Aufnahmesilo (4) für das Altmaterial, das einem nachgesetzten Brechwerk (5) vorzugsweise dosierbar zuführbar ist, wobei das Brechwerk (5) über dosierende Fördermittel (6) mit einem ebenfalls auf dem Chassis (3) abgestützten Mischwerk (7) in Verbindung steht, dem Zu­satz-Materialkomponenten aus mindestens einem, auf dem Chassis (3) abgestützten Zusatzbehälter (8,9,10) zuführ­bar sind und aus dem das einbaufertig aufbereitete Ma­terial über Förderschnecken (13) einer vom Chassis (3) nachgezogenen Einbaubohle (14) zuführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dosierenden Fördermittel (6) zwischen dem Brech­werk (5) und dem Mischwerk (7) ein Schrapperband umfas­sen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (3) kastenförmig ausgebildet und in Zu­satzbehälter für Treibstoff, Additive und Hydrauliköl aufgeteilt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (3) einen vorzugsweise auswechselbaren Zusatzbehälter (8) für körnige und staubförmige Kompo­nenten umfasst, dessen schneckengesteuerter Auslass (12) oberhalb der Fördermittel (6) vor dem Brechwerk (5) oder vor dem Mischwerk (7) ausmündet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (3) einen Zusatzbehälter (9) trägt, welcher der Aufnahme von Bitumenemulsion oder Wasser oder dgl. dient und welcher zur Aufnahme von Strahlungswärme wenigstens teilweise die Haupt-Motoreinheit (15) umgibt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt-Motoreinheit (15) einen Dieselmotor um­fasst, dessen Kühlwasserkreislauf und/oder dessen Ab­gasstrom zum Wärmeaustausch durch das Mischwerk (7) geführt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlwasser-Kreislauf der Vorwärmung der Zusatz­komponenten dient.

Zeichnung