运动场构造的制作方法

文档序号:11285962阅读:435来源:国知局
运动场构造的制造方法与工艺

本发明涉及运动场,特别地涉及包括人造草皮的人造运动场。本发明还涉及这种运动场的构造方法及其水管理与冷却。



背景技术:

已知各种人造和半人造运动场系统。半人造球场通常涉及将人造草叶整合到土壤基中,在所述土壤基中允许常规草皮生长。另外土壤基及其排水设置可以与常规的天然草球场相似以确保天然草的恰当生长。

完全人造球场已从第一代的astroturftm发展到现在的第四代系统,其试图将天然草皮的所有功能和特性都结合至单一产品中。在铺设人造球场中,一个基本需求是在其上能够铺设技术层的适当基地。新安装的总体成本的很大一部分会在于准备基地。这应当提供有保障的稳定和排水水平,尽管事实是下面的地表可随着地点或地区的不同而有很大的不同。

人造运动场的另一特征是难以处理高温(例如在明亮的阳光存在下)。运动场的表面温度可在白天期间大幅上升,从而改变技术层的特性,甚至是发出难闻的气味。在这些条件下的比赛会受到影响。其它运动场在比赛能够开始之前会需要灌溉。在所有情况中,水管理是设计者必须在设计运动场时要考虑进去的核心问题。

术语“水管理”是指四个主要方面,这些方面为:排水,灌溉,储存以及衰减(attenuation)。

·排水可定义为将水从球场区域排至远离运动场构造的出水点。过量的水或表面淹水将对比赛成绩有不利的影响,并能够引起填充物材料的移动。

·灌溉可定义为通过泵、弹出式洒水器和水炮的系统将水传送至草皮表面上。将水加至表面的目的可以为作为表面的比赛特性的一部分,或者用以冷却草皮表面。在炎热的阳光条件中,人造草皮系统会升温至表面变得不舒服且消耗运动员的能量的程度。

·储存可定义为提供容纳设备,所述容纳设备允许从球场排出以用在例如球场的灌溉中的水进入。其可以是在地下的蓄水池或地上的水库中。储存还与水衰减连接。

·衰减可定义为地表水在低于地平面的适当蓄水池中或在地上的水库中的临时储存。该蓄水池或水库需要具有足够的尺寸以容纳在降雨高峰期的经计算的径流。随后储存的水可以渐渐地以受控的方式被释放至组合的排水系统或水道,从而有效地减小淹水的风险。

排水系统

人造草皮系统的常规排水方法论基于两个主要方法。第一个是垂直方法,另一个则是水平方法。

垂直方法:在垂直排水的标题下有许多变型和系统,但基本原理保持不变,即位于多孔石基构造底部的相互连接的多孔管的矩阵或模式。多孔基构造设计成除去从在上面的人造草皮系统通过多孔石底基的上层渗透下来的水。这些管将水带离比赛区域并使其进入环形主陆排水道或类似的排水控制系统。

这些球场可具有帮助水移动的轮廓;此被称为斜坡或下坡。上部运动表面的斜坡和下坡有各种各样的设计,例如:加顶式,包围式,以及倾斜式等。下降角度趋向于在0.4%和1%之间。多孔石基的关键问题是,由于能够实现的岩石压实量有限,因此需要多孔石基具有最小的构造深度。任何基础构造的目标是达到确保结构具有恰当的结构完整性和承载能力的某一测试值。例如,测量这些值的一种行业标准方法被称作californianbearingratio(cbr还根据bs1377-2:1990来定义),其以百分比值表示。对于运动场,在安装之后的标准目标cbr值最小为30%。为了实现该值,对于多孔基构造必须考虑更大的深度。这是因为多孔石构造包括孔隙空间,从而使得水穿过结构。结果,与同等的非多孔基构造相比较,该结构的整体强度并不高,而且岩石具有更大的移动性。

水在多孔石构造中的存在还促使进一步破坏地层(formation)的稳定性并使得地层易受冻胀。为了解决这些问题,根据当地的地质和气候条件,多孔石基通常具有300mm的最小深度。

另一问题是需要昂贵的特别是经级配的岩石类型以产生多孔基层。该岩石来自由卡车运输的原材料。对于7500m2的标准多孔球场构造以及300mm的最小岩石深度,将需要2475m3或4200公吨的岩石。考虑到标准的卡车能够运载20公吨,这将需要约200卡车载重。除此之外,还需要额外200卡车载重的卡车数量来移走既存的底土以使其重置或填埋垃圾。原材料的这种使用以及400趟卡车行程的需求不仅成本高而且对环境影响还很大。

水平方法:如上说明,垂直排水方法依赖于创建多孔基构造,所述多孔基构造使得水通过多孔石级配渗下到下面的运动场排水道。水平方法使用孔隙度有限的或非多孔的岩石底基构造,下面没有运动场排水道。基本原理是水流经人造草皮的表面,流过填充物,并在一些情况中流进减震垫/基底内,所述减震垫/基底使得水在岩石底基构造上水平地流动。在所有这样的系统和方法中,球场设计成具有斜坡或下坡(如上说明)以确保适当的水流。流出运动场表面的水则由环绕草皮装置周边所安装的排水槽或排水管来收集。这些管本身具有斜坡或下坡以将水移至主陆排水道或类似的排水控制系统。

这样的系统相对于多孔基构造的益处是可能减小基础构造深度,因为这些地层不需要孔隙空间并由此能够被压实。该岩石类型能够具有较宽的颗粒尺寸,从而减小采出的岩石成本。还有可能在这种基础构造形式中使用再生骨料,例如由再生砖、混凝土、沥青等生产的骨料。因为这些表面是非多孔的或者孔隙度有限,所以水对基层的结构几乎没有影响并因此限制了冻胀和不稳定效果。在一些情况中,会需要在石层顶部安装不能渗透的衬垫。为了使得水从表面排出,将要求球场具有下坡或斜坡。该斜坡能够在一个方向或在多个方向上以各种方式来构造。这种斜坡的构造需要球场建设者的技术,并且影响完成的草皮表面的球运行状况。另外,必须在草皮与基础构造之间安装层用以使水自由地从斜坡移下到周边的排水道。该层能够由某些类型的减震垫和/或土工织物(geo-technicalfabric)来提供。

用于运动场的一种水平排水方法在wo2012138216中提出,其使用在不能渗透的表面上铺设的多孔地基(sub-grade)层砌(course)将水输送至球场的边缘,在球场的边缘能够将水通过常规的排水道排走。还提出使用地基层砌作为容纳区(containment),例如用以重新循环至比赛表面,如下所述。

灌溉

标准的灌溉系统依赖于来自总管道供给的水,其被泵送至位于球场上或球场周围的水炮或弹出式洒水器。在一些情况中,将从球场排水系统收集的水用管道输送至储存设备中并且通过水炮或弹出式洒水器再循环返回至球场上。在该情况中还需要过滤设备。水的使用作为草皮系统性能的一部分或者在炎热的天气期间用作冷却。对于全尺寸曲棍球场,在比赛之前会需要12000至18000升以润湿该球场。

所有这些方法依赖于相同的基本原理,其中将水施加至草皮系统的顶部而水逐渐从草皮结构中排出。水不能就地留置任何中或长期的期限,因此其在性能或冷却方面对草皮系统的影响具有有限的短期效果。因为大部分人造草皮纤维和填充物几乎或完全没有吸收性能,所以水简单地通过草皮系统流走。通过水炮或洒水器施加水的方法是非常低效的,因为施加的水很多都在到达表面之前就作为水汽损失掉,并且水布置的准确性也难以控制。这样的系统的成本还高,以及使用直接来自总管道供给的水对财政和环境也有影响。

水储存

如果对工程的要求或法律义务是重新使用从球场排水系统收集的水,或者如果这水不能直接进入当地的排水系统,则可在球场附近构造地上或地下的贮水池或水库。如上所述,一些设计将使得收集的水被灌回球场的比赛表面上。安装贮水池或水库的成本高,而且环绕球场的区域必须设在这样的构造旁边。在很多情况中,解决方案是挖巨大的坑并掩藏贮水池。此外还有一个问题即保存的水被微生物和藻类污染。能够对该水处理以消除这样的侵扰,但是必须注意监测并处理该保存的水。

在另一个极端,在低降雨量的区域,可持续的水储存或雨水收集是一种公知的习惯做法。这些方法包括地面和屋顶收集、地下堤坝以及地下水补给。

衰减

可持续城市排水系统(suds)或低影响排水系统(lid)是一个发展概念,其在有关排水的决策中包括长期的环境和社会因素。其考虑到径流的数量和质量以及地表水在城市环境中的舒适价值。很多现有的城市排水系统能够引起泛洪、污染或破坏环境的问题,并未证明是可持续的。

建筑物多的区域需要排水以除去地表水。通常这已经用地下管道系统完成,所述地下管道系统基于数量来设计,即通过尽快地将水输送走来防止局部泛洪。但是,自然流动模式的改变能够导致在别处集水的问题。此外,也在很大程度上忽视了便利设施方面如水源、社区设备,景观美化可能性以及各种各样的野生动植物栖息地的设施。

suds系统设计成在大暴雨事件期间以及之后起到聚集、储存和逐渐释放雨水的作用。现有各种类型的城市系统;从渗滤井、多个地下室到开放的储存水库等,它们所有都设计成确保从非多孔表面如道路、屋顶和汽车停车场所聚集的雨水被引导、储存,并且然后慢慢地以受控易管理的流速释放至排水系统中。

这些系统的主要缺点是它们需要建在空间短缺的城市位置的事实。由于沙子、粘土和细污物等慢慢地渗透地层,所以依赖于用以保存水并然后通过天然地面渗流使水慢慢消散的渗滤井或级配岩石区的系统也易于淤塞。



技术实现要素:

根据本发明提供运动场,其包括:稳定、不能渗透的基底;设在基底上的水分布层;在水分布层上的人造草皮层;堤岸,其限定运动场的周边并从基底延伸到至少人造草皮层的高度;以及排水通道,其在用以与水分布层连通的高度处具有入口,从而使得水能够从水分布层流入排水通道,反之亦然。作为该构造的结果,形成有容纳区,其由环绕运动场的堤岸以及基底来限定。水能够保存在水分布层中的容纳区内。由于入口和排水通道相对于水分布层的位置,所以如果在排水通道中的水位低于水分布层的水位,则能够使得水从容纳区流入排水通道。或者,如果在排水通道中的水位高于水分布层的水位,则能够使得水从排水通道流入容纳区。因此容纳区和排水通道可以形成通用系统,在这两者之间水没有机会渗进或渗出。在该上下文中,尽管提及入口,但将理解水可以在两个方向上流过它们。也不排除水可以通过一组开口流入容纳区中,并通过第二组开口从容纳区流至排水通道。

在下文,参考的运动场旨在包括人造草皮的任何区域,包括但不限于球场、游戏区域、比赛区域等。优选地,本发明可适用于在其上人们比赛和跑步的运动区域,然而不排除本发明还可适用于动物运动或赛车运动。此外,人造草皮并非旨在对任何特别种类的草皮(包括具有人造填充物、砂子或没有填充物的草皮)进行限制。

堤岸可为稳定、不能渗透的基底的直立边缘。或者,堤岸可为基于此目的安装的独立的路缘石。在一种配置中,堤岸可包括连接在一起的多个路缘石元件,例如混凝土路缘。堤岸高度应在水分布层的顶部上延伸,其中至少部分草皮是在容纳区中。在一个实施方案中,堤岸可延伸至草皮的整个高度,从而使得水位可上升至完全淹没运动场。尽管混凝土路缘易于获得并且便宜,但其直立至草皮的整个高度的事实可产生会绊倒运动员的障碍。堤岸还可从水分布层向上倾斜至草皮的高度,并且可由在更高水平高度的地面环绕。堤岸的顶部还可为圆形或任何其它便利的形状。作为混凝土的供替代材料,堤岸可由塑料材料如回收利用的塑料制得,并可至少部分有弹性以防止运动员受伤。

排水通道可在任何位置,从而使得其能够通过入口与水分布层连通。在最优选的实施方案中,排水通道环绕运动场并与水分布层在同一水平高度。在进一步的实施方案中,排水通道可整体用堤岸来形成。在一种配置中,堤岸可包括能够组装在一起以限定排水管道的中空路缘石元件。

根据一个优选的实施方案,运动场可包括水管理设备,其布置成控制水在排水通道中的高度。以这种方式,可以确定是否水从水分布层流入排水通道中或者反之亦然。任何用以控制排水通道中的水的合适布置都可使用,包括泵、阀门、缓冲蓄水池等。在一个实施方案中,排水通道的出口可连接至水管理设备,然而再次强调该构造可使得在两个方向上流过该出口。

为了提供对在容纳区中水位的适当控制,排水通道可在水分布层的下面和上面延伸。在一种配置中,水管理设备可具有溢出布置以确保过量的水不能溢出堤岸。这在填充物设在人造草皮中的情况中会是重要的,否则填充物会被冲走。

稳定、不能渗透的基底可以以任何合适的方式来构造以实现目标运动所需的稳定性。特别地,所用的骨料能够来自原始来源或回收利用的来源,并且其具有20mm到粉末的颗粒尺寸。能够使用水泥和或类似试剂包含在内的骨料,从而增加强度、无孔隙度和压实值。

根据本发明的重要方面,稳定、不能渗透的基底可包括原位稳定的土壤基底。土壤稳定化技术通常在各种背景中是公知的,但由于该技术的无孔性质,土壤稳定化没有在人造草皮球场的构造中使用。该组合以及能够使用原地现有的土壤代表在构造工程上的主要成本和环保节约,因为不需要挖掘和除去在工地上的材料或者将新的级配材料运送至用以建筑球场地基的地点。

在一个实施方案中,将土壤稳定至至少100mm的深度,任选地至大于200mm的深度,以及在优选的实施方案中至约300mm。如以上所讨论,完成的基础构造的理想承载能力可为cbr30%。取决于现有的底土类型和cbr值,可要求一些底土改性(即低于基础构造)。例如具有4.5%cbr值或低于该值的底土可需要石灰改性,而5%cbr或高于该值的底土不需要这样的改性。在一些构造工程中15%的cbr可够用。

原位稳定的土壤基底可经石灰改性。石灰改性方法包括将少量的粘合剂(生石灰)添加至主体材料以大幅减小水分含量,从而将湿的/不合适的材料转变为具有5%cbr的可用并可压实的构造材料。附加地或供选择地,其可包括封盖替代层或底基替代层,其中将粘合剂(生石灰和水泥)与添加的水一起引入主体材料中。然后可压实并修整该材料,从而留下具有所需的cbr的层。尽管可优选基于石灰和水泥的稳定化技术,但技术人员将充分意识到其它的土壤稳定化技术根据当地的土壤条件和在当地可获得的稳定化试剂而可适用。这样的试剂可包括酶、表面活性剂、天然和合成的聚合物、树脂、盐以及纤维增强剂。

在某些实施方案中,稳定、不能渗透的基底可包括不渗透性膜或涂层。该膜可包括土工织物衬垫。合适的涂层包括沥青、聚合物、树脂以及水泥。这在基地本身并不是不能渗透的情况中会特别地适用。

根据实施方案,水分布层具有在10mm和100mm之间的深度,任选地约40mm。为水分布层选择的总深度可取决于因素数量。通常,水分布层越深,则在人造草皮下面的容纳区的体积越大而且基于排水目的通流面积也将越大。

如果运动场构造为没有坡度或径流,在球场中间的水分布层的上侧与在球场边缘的水分布层的下侧之间有效可用的坡度将取决于这两个地点之间的距离以及水分布层的厚度。对于从中央线至堤岸的距离为约35m的足球场而言,约100mm的深度可提供改进的排水。对于较小的运动场而言,较小的深度可以是适当的。还将理解较大的深度也可提供较大的总容纳区,但其还可导致构造需要较大体积的材料。

根据本发明的重要优点,运动场可以形成为完全是水平的。将理解堤岸通常是完全水平的,因为其上部边缘将限定水可以上升的极限而不会溢出堤岸坝。此外,水分布层的上表面也可基本水平。在这种情况下,水平旨在表示其表面没有明显的径流。不过要理解的是,它的绝对水平和均匀度在很大程度上取决于放置的准确性和谨慎性。在一个实施方案中,水分布层的上表面具有的坡度可以不大于1/100且任选地小于1/300。在3米直边上也可显示为无大于10mm的高度变化。

基底还可基本水平。在这种情况中,水分布层的厚度在整个运动场上可以是恒定的。制造水平基底比在一个或多个方向精确地提供期望的斜坡要容易得多。它还简化了以下水分布层的铺设以使其水平,并且能够使用预制元件构造水分布层。

在本发明的一个优选实施方案中,水分布层包括回收利用的塑料颗粒和粘合剂。这样的构造在wo2012/138216中有描述(其内容通过引用整体被包括在本文中),并且能够使用用在运动场和跑道装置中的专用铺设设备来方便地应用该构造。优选的颗粒尺寸可以为0.5至20mm,尽管在3mm至8mm范围内的颗粒已给出良好的结果。也不排除还可以使用薄片、棒、丸和细长的挤出物。粘合剂可以是适用于所使用的颗粒并适用于目标用途和位置的任何粘合剂。优选的粘合剂包括沥青,聚氨酯或聚烯烃基粘合剂,并且它们可以以颗粒计,以在5重量%和40重量%之间,优选在15%和25%之间存在,并在一个实施方案中以约20%存在。水分布层也可以根据ep1603725中描述的方法形成,其中部分熔融的废塑料颗粒被焊接在一起以形成多孔层。该方法可以特别适用于预成型层,尽管不排除其也可以原位使用。

水分布层还可以包括其它组分,特别是其它颗粒。特别地,橡胶或岩石颗粒可以以高达50重量%,甚或高达70重量%包含在最终混合物中,以便调节该层的技术性能。此外,水分布层可以包括具有不同性能的多个子层(sub-layer)。这可以特别地为水分布层的最上部用作具有所需的减震和能量恢复值的性能层的情况。

根据本发明,水分布层可以构造成具有在20%和70%之间,任选地约45%的空隙率。对于7500m2平均大小的球场并对于空隙量为45%的水分布层而言,40mm的层厚度相当于每平方米18升或135000升的整个球场的储水量,其不包括排水通道的额外容量。空隙率可以通过以下来调节:改变形成层的颗粒或粒子的尺寸和形状以及改变在制备过程中施加的压力。水分布层可以具有在300kg/m3和700kg/m3之间,优选在400kg/m3和600kg/m3之间,最优选约500kg/m3的比密度。

水分布层可以设为具有根据目标运动或活动的强度和模量的工程性能。这还将取决于上述人造草皮层和任何其它性能层的性质。在某些实施方案中,水分布层将具有有效的刚性,其中通过在水分布层上面的性能层来为运动员提供主要减震。根据本发明的一个实施方案,水分布层的在压缩下的杨氏模量可以大于0.1mpa,可供选择地大于1mpa,并在一个实施方案中可大于2mpa。通常,在压缩下的杨氏模量将小于50mpa,可供选择地小于10mpa,并在一个实施方案中小于5mpa。在其它实施方案中,运动场还可以包括设置在水分布层和人造草皮层之间的弹性层。

本发明还涉及构造运动场的方法,其包括:提供稳定、不能渗透基底;在基底上提供水分布层;在水分布层上安装人造草皮层;形成堤岸,所述堤岸限定运动场的周边并且从基底延伸到至少人造草皮层的高度;以及提供与水分布层连通的排水通道,从而使得水能够从水分布层流入排水通道,反之亦然。

基底可以是满足稳定性和渗透性要求的现有基底。这种基底可以包括棕色地带的地点,其包括混凝土和沥青表面。或者,基底可以通过任何使用输入到场地的材料的常规方法或者如在以上所述的现有的现场土壤的土壤稳定化来形成。基底的稳定性可以为至少cbr15%,如果利用现有土壤的土壤稳定化来稳定,则可以优选地进行到至少100mm的深度。

根据进一步的方面,本发明可以包括在稳定的基地上提供不渗透性膜或涂层以确保所需的渗透性。将理解基底的绝对不渗透性可以是非关键的,并且其仅仅是为了避免水从容纳区中渗出。在某些情况下,如屋顶比赛场,可以要求绝对不渗透性。

还如上所述,提供水分布层的方法可以在一个实施方案中包括原位铺设包含回收利用的塑料颗粒和粘合剂的半流体物质,使半流体物质流平,并使得半流体物质固化以形成刚性多孔层。该方法可以使用用于道路或运动表面的类型的常规铺设机来进行。

在替代实施方案中,提供水分布层可以包括用由回收利用的塑料颗粒预形成的多孔板来铺设基底。该板可以在受控的工艺中在场地外制得,其中可以实现仔细确定的性能特征。该板可以设有联锁元件并且还可以粘附或以其他方式固定到基底。

在一个实施方案中,形成堤岸的方法可以包括安装中空的路缘石,使其端对端连接以形成完整的排水通道。还可设想,可以围绕运动场安装连续长度的排水通道以形成堤岸。

本发明还涉及冷却运动场的方法,所述运动场包括在不渗透性容纳区中的多孔水分布层上的人造草皮层,所述方法包括在运动场的整个区域上用水将容纳区填充至足以浸没至少部分人造草皮层的深度,随后从容纳区中排出水。水可以被部分排出,达到能够使用运动场并同时在容纳区内保有水的水平。或者,水可以被完全排出。通过润湿运动场,可以改进比赛特性,并且另外能够进行直接蒸发冷却球场。

在优选的实施方案中,草皮可以从下面被润湿,其中水分布层中的水位上升直到草皮部分或完全被浸没。附加的芯吸装置可以包括在水分布层内或草皮层中或在它们之间,以促进将水输送到表面。以这种方式从下面进行的灌溉避免使用喷淋器和喷嘴,这些喷淋器和喷嘴通常仅部分有效并且需要比地下水情况要更高的微生物清洁水平。可以通过在水分布层与排水通道之间连通的入口引入和移出水。

本发明还涉及使水在运动场中衰减的方法,所述运动场包括在不渗透性容纳区中的多孔水分布层上的人造草皮层,所述方法包括在雨期在容纳区内收集降雨并在几乎没有雨或没有雨的期间控制从容纳区中的排放。所收集的水可以是落在运动场上的雨,但还可以是落在周围区域上的水,能够通过与水分布层连通的排水通道将该水供应至容纳区。

附图说明

通过参考多个示例性实施方案的以下附图,将会理解本发明的特征和优点,其中:

图1示出根据本发明的运动场的一部分的截面图;以及

图2示出沿着线ii-ii穿过图1的运动场的横截面,其示出水管理系统。

具体实施方式

实施例

图1示出根据本发明实施例的运动场1的一部分的示意截面图。运动场1包括三个主要的层,即基底2、水分布层4和人造草皮层6。整体由堤岸8包围。

基底2是深度为300mm的土壤稳定层,如将在下面所描述。基底2下面是天然土壤层10,其也存在于堤岸8的后面。在基底2的上表面上设置有沥青涂层12,其能不渗透地密封基底2直达堤岸8。

水分布层4为40mm厚的层,其具有回收利用的塑料颗粒和橡胶颗粒的50重量%混合物,该混合物与以总计的14重量%存在的聚氨酯粘合剂结合在一起。所得的层具有约45%的空隙率。

人造草皮6为最早植绒的第三代草皮,其具有60mm的绒高度以及以totalturf60xq从tigerturftm获得的橡胶和沙子填充物。

堤岸8由设有排水通道16和入口18的互锁中空路缘石14形成。路缘石14具有600mm的深度,并且入口18是多个长度为50mm的槽,其延伸到堤岸8的顶部下方100mm处。路缘石14设置在混凝土拱腋20中,并通过胶泥珠22彼此密封。基底2和堤岸8与排水通道16一起形成容纳区24,该容纳区24在很大程度上是不渗透性的并且能够将水保持相当长的时间。排水通道16连接至水管理设备26,该水管理设备26控制从容纳区24的流入和流出。

图2示出沿着图1中的线ii-ii穿过运动场1的横截面,其示出基底2、水分布层4、人造草坪层6和路缘石14。图2还示出了水管理设备26,该水管理设备26包括室28,其连接到来自排水通道16的出口30。将理解,尽管示出单个出口30,但是围绕运动场1的周边可以存在多个这样的出口30,其通过环形排水道等连接到室28。室28还通过阀流门32连接到暴雨排水系统34。此外,供水管36附接到室28的顶侧。在所示实施例中,该供水管36通过停止旋塞38连接到总管道或另一水源(例如循环水)。将理解,供水管36可以连接到任何合适的水源(例如循环水),并且可以提供泵装置而不是停止旋塞。控制器40确保控制阀流门32和停止旋塞38,它们可以被自动或手动控制。

安装

运动场1的安装通过首先从场地去除草皮和有机材料的现有顶层来进行。然后分析底土10以确定所需的土壤稳定化方法。在所示实施例中,土壤为较重的粘土。为了使这种土壤干燥和颗粒化,将其与一定剂量的石灰混合至300mm的深度。该方法使用wirtgenwr2500sk集成混合器进行,以确保混合层在混合质量以及混合层深度上是一致的。在第一阶段处理之后,该区域由激光平整推土机调平,然后用20吨滚转机滚动。然后将该区域留置过夜,从而使得可以发生在石灰与土壤之间的化学反应。

在土壤稳定化的第二阶段,以由分析确定的量引入水泥和水,以产生水力粘结材料。再次使用wirtgen混合器,其中该机器控制所需的水和水泥的精确量。从机器内的罐中输送水泥,同时从机器前面的供应器(browser)供应水。再次将土壤处理到300mm的深度。在此过程中,定期测试混合材料的样品,以检查该材料是否表现得如预期那样。在土壤混合之后,激光平整推土机再次将材料分级并调平至相对于3米直边的+-10mm的表面公差,而20吨滚转机压实该表面。在完成之后,为了密封基底2的完成表面,对其喷涂沥青涂层12。

在3天之后,基底2的表面在4个位置测量的cbr具有如下的结果:

位置1-64%

位置2-30.8%

位置3-30.1%

位置4-37%

在处理4-7天之后,基底2特别稳定,携带重型设备,无任何影响即可通行车辆。在整个表面评价的cbr水平为约60%。

为了安装路缘石14,使用圆锯以75mm的间隙将基底2利索地切割至堤岸8的前面。然后用胶泥珠22将路缘石14彼此接合,以确保防水密封性。一旦安装并固定路缘石14,则铺设水分布层4。首先,使用具有附加料斗的smgmixmaticm6008以相等的量来计量塑料颗粒和橡胶颗粒以将这些颗粒加至14重量%的pu进料。然后使用smgplanomaticp936将该区域铺设至40mm的深度,并以每m2为20kg混合材料与2.8kgpu粘合剂的比率来铺设该区域。铺设层的最终表面公差在3米直边上为+-10mm。在使水分布层4固化48小时之后,使用deltectm球棒测试仪测试该层。10个测试位置的平均结果如下:

●力减小—50.2%

●表面变形—5.4mm

●能量恢复—35.8%

一旦水分布层4完全固化,则草皮6以常规方式安装,并填充有橡胶颗粒和沙子的混合物。将草皮6铺设直至在所有边的堤岸8并铺设至同一水平。

应变测试

以与上述实施例相同的说明制造的水分布层4的样品在压缩下进行实验室应变测试以确定其杨氏模量。样品尺寸为250平方毫米,标称厚度为40mm。样品的标称密度为520kg/m3。使用instron压缩机,其负载单元的能力为10kn。负载板为:100mm顶部压缩板,300mm底部压缩板。

测试程序如下:

1.压缩速率设定为5毫米/分钟。

2.在测试开始时对样品施加50n小基座负载(seatingload)以确保良好的接触,并将变形量规设定为0mm。

3.使样品经受两次假静态负载循环。使用另外的循环来评估维持负载(蠕变)测试的效果。

a.将样品压缩直至2500n的预设负载。然后去除负载,检查样品有没有任何损坏迹象。

b.将样品压缩直至5000n的预设负载。然后去除负载,检查样品有没有任何损坏迹象。

c.将样品压缩至2500n的预设负载,并将负载保持7小时的时间。

4.在压缩期间观察样品并观察实时的负载与变形行为。

在2500n下的垂直应变评价为约10%。力与变形曲线的坡度允许样品(弹簧)刚度的评价在600kn/m的范围内。应力/应变数据表明(弹性)刚度模量为约3.2mpa。

用具有与先前样品相同组成的24mm厚的样品重复该测试。其具有490kg/m3的标称密度。在2500n下的垂直应变为约17%,力与变形曲线的坡度允许样品(弹簧)刚度的评价在570kn/m的范围内。应力/应变数据表明(弹性)刚度模量为约2mpa。

运行

现在将参考图1和图2描述运动场1的运行。在使用过程中,落在运动场1上的雨水通过人造草皮层6渗透到水分布层4中。基底2的水平面允许水分布在整个运动场1中,由水分布层4内的毛细管作用及其开放结构辅助。到排水通道16的入口18位于基材2的上表面处的沥青涂层12的高度处,并且允许水逸出到排水通道16中,从这里它能够通过出口30流至室28,然后通过阀流门32流至暴雨排水系统34。如果需要,能够关闭阀流门,其中水将在排水通道16内备用,直到其达到入口18的水平高度。任何进一步的降雨将保留在容纳区24内。可以控制阀流门32以将水位保持在水分布层4内的预定水平高度,或者可以将其设置成缓慢地将水释放到暴雨排水系统34中以允许衰减。

在温暖期间,可以通过供水管36将额外的水引入水管理设备26中,以使容纳区24中的水位升高到水分布层4的水平高度上。通过增加水位以完全或部分地淹没人造草皮层6,运动场1能够被快速冷却。随后从容纳区24排出水使得可以实现指定的运动,而人造草皮层6可以继续蒸发水分,从而保持运动场1的冷却。应当注意,尽管在本设计中未示出,水管理设备26可以设置有缓冲容器,从而允许运动场1的该部分在比赛开始之前被填充和排空,所述缓冲容器具有等同于容纳区尺寸的容量或至少在水分布层4上方的部分容纳区尺寸的容量。

因此,已经参考上述某些实施方案描述了本发明。将认识到这些实施方案可以有本领域技术人员公知的各种修改和替代形式。特别地,底基构造的排列及其设计可以基于当地的地质条件和可用的材料。水分布层的颗粒材料的厚度和比例,路缘石尺寸和形状,排水孔频率、尺寸和形状,水入口和出口点衰减和水流速,以及水输入和抽取设备可以都取决于性能要求,并可以与示意性说明的设计不同。

在不脱离本发明的精神和范围下,除了上述那些之外,还可以对本文所述的结构和技术进行很多修改。因此,虽然已经描述了具体实施方案,但这些仅是示例,并不限制本发明的范围。

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