地基、用于生产地基的设备和方法与流程

文档序号:33560624发布日期:2023-03-22 14:08阅读:44来源:国知局
地基、用于生产地基的设备和方法与流程

1.本发明涉及一种用于利用和处理可硬化材料和物质的新解决方案。
2.更具体地,本发明涉及稳定材料在地基中的使用以及旨在用于该目的的设备和方法。
3.本发明的目的在本技术的独立权利要求的前序部分中更详细地描述。


背景技术:

4.芬兰的整个道路网的长度约为454000公里。道路网由国有道路、由市政维护的街道和私人维护的私人道路构成。道路根据其重要性分类为i类主要道路、ii类主要道路、区域道路和连接道路。芬兰是人口稀少的国家,与市政中心的地理距离较长。用于维护一般道路网的资金已经进行了削减,由此道路维护的主要重点必须集中在开发主要道路网。这导致低等级道路网的状况劣化。除了减少资金之外,道路网维护的挑战还包括施加在道路结构上的增加的交通负荷和优质石料的可用性。在寒冷的北方条件下,路面结构总厚度的决定因素通常是冻胀。然而,在旧的低等级道路中,结构层相对较薄并且部分地与土壤混合。在这些类型的道路中,通常发生软化,这是重复的冷冻和融化循环的结果,由此细料与结构层混合,并且结构层沉入土壤中。由于厚的结构层需要大量材料并消耗自然资源,因此已经尝试通过稳定来解决与低等级道路的承载能力和冻胀有关的问题。当提高砾石道路的承载能力时,传统上使用水泥作为稳定粘结剂。在当前的道路修复解决方案中,已经观察到若干缺陷。


技术实现要素:

5.本发明的思想是提供一种新的改进的地基,并且进一步提供用于在道路和土方施工中使用稳定材料的新的改进的设备和方法。
6.根据本发明的地基的独特特征在第一独立权利要求的特征部分中公开。
7.根据本发明的设备的独特特征在第二独立权利要求的特征部分中公开。
8.根据本发明的方法的独特特征在第三独立权利要求的特征部分中公开。
9.所提出的解决方案的思想是在道路施工中使用侧流材料。从而,道路结构用一种或更多种可硬化的粘结剂处理以提高其抗压强度。另外,道路结构的所述稳定的结构层布置在由套管结构界定的空间中。这样,可以形成道路结构,该道路结构包括底土和形成在底土上的路面结构,并且包括多个连续的结构层。所述结构层中的一个或更多个借助于至少一种可硬化的粘结剂来稳定,以便在地基中形成粘结剂稳定层。另外,路面结构的所述粘结剂稳定层中的一个或更多个布置为包封在套管结构内。
10.所提出的解决方案的一个优点是,套管结构可以保护稳定的结构层,从而使得能够在道路结构中使用由侧流和废物制成的不同的粘结剂和粘结剂混合物。与由天然石料构成的路面结构相比,包含用由侧流材料或废物生产的这种粘结剂及其混合物稳定的基层的路面结构的寿命周期成本可显著更低。
11.进一步地,所提出的套管或壳结构的一个优点是,套管将粘结剂稳定的物质保持在有限空间中,并且可以给出结构的期望形状。由此,套管可以用作一种类型的模具或容器。许多粘结剂稳定的物质将长时间硬化,由此套管结构可以确保该结构在完全硬化之前也维持其期望的形状。套管还便于硬化物质的处理和其在道路结构中的安装。
12.所提出的套管或壳结构的一个另外优点是,套管结构保护粘结剂稳定的结构免受外部水分影响。套管的上部可以引导水离开该结构。基部可以防止水通过毛细作用从土基上升到结构中。由此,套管可以防止水从外部进入结构中,但是它也可以防止流体沿其它方向(即从稳定结构朝向周围环境)通过。这样,可以确保环境有害的材料不会从粘结剂稳定的结构中溶解并释放到环境中。由此,由于套管结构,还可以在道路结构中使用和应用材在之前不允许使用的料和材料混合物。
13.所提出的新的解决方案的另外优点可以是,在道路和土方施工地点可以有效且安全地处理和利用难以处理的侧流材料。在该方法中,可以在施工地点以一次操作将物质制备成现成的可浇注批料并施加到道路或地基路面结构以及套管。
14.尽管上面公开了该解决方案适用于低级和砾石道路的翻新和施工,但是它同样也可以很好地适用于主要道路和其它较大道路的翻新和地基。
15.应当注意,在本技术中,土工聚合物也可以是指碱活化材料。在这种类型的材料中,氧化硅sio2和氧化铝al2o3已经反应并形成抗压固体结构。有时,土工聚合物在文献中也被称为碱活化材料的子集。在这种类型的材料中,氧化硅sio2和氧化铝al2o3在形成所谓的土工聚合物水泥中具有中心作用,土工聚合物水泥是一种水泥状粘结剂。土工聚合物水泥可以用于制造抗压的混凝土状材料。
16.进一步地,可以说土工聚合物是水泥粘结剂,其可用于制造混凝土状材料,并且由含硅和铝材料(例如在碱性或酸性条件下的侧流材料)产生。在工业矿物侧流和碱性组分的反应中产生的混凝土状的坚固材料通常也称为土工聚合物。碱性组分(诸如钠基溶液)在制造中用作反应试剂。
17.一个实施方式的思想是,将用稳定粘结剂处理过的材料施加到套管结构中或由套管结构界定的空间中,由此套管结构形成结构层的外表面。因为套管结构在固结之前已经界定了加强的结构层,所以套管结构也可以称为一种筑模,可硬化的物质以另一种方式被供给、浇筑或施加到该筑模中。物质的供给也可以借助于挖掘机或通过从运输车辆、混合器或特定的可移动作业机械或设备倾倒来进行。
18.一个实施方式的思想是,所述粘结剂稳定层在道路地点、道路施工地点或对应的作业地点形成。
19.根据一个实施方式,在套管结构内稳定的粘结剂稳定层通过连续浇筑形成,由此其形成连续的加强梁。在道路结构的情况下,该梁在道路的纵向上延伸。在其它应用中,可以根据地基的形状和施加在地基上的力来选择取向。
20.根据一个实施方式,在套管结构内稳定的粘结剂稳定层被形成为具有预定长度的多个连续的梁,其在道路结构或地基的纵向上延伸,由此所述梁在道路结构或地基中、在道路或地基的纵向上形成连续的桥梁。
21.根据一个实施方式,本文献中描述的解决方案可以应用于施工新道路和翻新以及改进旧道路的容量。
22.根据一个实施方式,本文献中描述的解决方案可以应用于通过稳定道路结构而不添加任何新的石料来翻新旧的道路结构。
23.根据一个实施方式,本文献中描述的解决方案可以应用于道路、高速公路、街道、人行道、自行车道、竞赛跑道、跑道和其他路的结构中。
24.根据一个实施方式,本文献中描述的解决方案可以应用于火车和有轨电车的道路结构中,即,应用于铁路的承载结构中。
25.根据一个实施方式,一种道路路面结构包括:底基层;基层;排水层和表面。在道路路面结构的层中,可以稳定底基层、基层或基层的上部。稳定是通过将固结粘结剂混合到结构层的石料中来执行的,并且如本文献所述,在由套管结构界定的空间中执行。
26.根据一个实施方式,道路路面结构包括粘结剂稳定的基层。在布置在套管结构内部的基层上,存在有破碎材料层,该破碎材料层保护稳定结构,并且道路结构的上表面可以通过该破碎材料层而根据期望成形。破碎的材料也可以用作排水层。
27.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层包括石料和至少一种可硬化粘结剂。
28.根据一个实施方式,所述石料是被稳定的道路结构中的现有石料。
29.根据一个实施方式,石料是道路附近的任何石料。由于稳定处理,较低质量的石料也适合于该目的。
30.根据一个实施方式,使用由工业侧流材料形成的破碎材料代替天然石料。
31.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层是土工聚合物或碱可活化的可硬化混合物。
32.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层包括至少一个纤维加强件。
33.根据一个实施方式,所述纤维加强件是短纤维。
34.根据一个实施方式,所述纤维加强件是回收纤维。
35.根据一个实施方式,纤维加强件是基于纤维素的纤维。在这种情况下,纤维包括木质素。
36.根据一个实施方式,纤维加强件是纺织纤维。纺织纤维可以是回收纤维,诸如来自遗弃衣物或其它纺织品的改性纤维。回收纤维也可以由纺织工业过程中的剩余衣物或剩余材料制备。已经发现纺织纤维特别适合于至少加强所需寿命有限的地基结构。这种结构包括例如各种临时道路、支撑结构和防护堤。
37.根据一个实施方式,纤维加强件是在风力涡轮机的拆除中产生的废弃纤维。风力涡轮机的叶片以及其它结构包括加强塑料,其中,塑料材料用玻璃纤维、碳纤维等加强。尤其,拆卸叶片产生大量的玻璃纤维塑料废物,这些废物在破碎后可用作诸如地基中的填料。进一步地,玻璃纤维塑料废物可以以主要仅纤维材料用作地基中的纤维加强件的这种方式进行处理。风力涡轮机拆除废物可以用于被拆除的风力涡轮机的周围环境和风电场的延伸和修复施工,由此废物不需要被长距离运输。换言之,例如,可以根据所提出的解决方案来建造新的风力涡轮机和服务道路的地基。还可以在周围区域中的道路网和其它地基工程的施工和翻新中使用所提出的解决方案。风力涡轮机叶片的处理可包括通过紧邻被拆除的风力涡轮机的可移动破碎装置进行破碎。
38.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层的抗压强度为至少0.1mpa。
39.根据一个实施方式,所述抗压强度为0.1-100mpa。
40.根据一个实施方式,所述抗压强度为至少4mpa。
41.根据一个实施方式,抗压强度为至少20mpa。
42.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层是发泡的。通过发泡,可获得轻质但坚固的材料。这种发泡的多孔结构泡沫材料可具有良好的隔热能力。
43.根据一个实施方式,发泡结构层布置为用作道路结构中的隔热层。从而,可以改善道路结构和地基的霜冻保护。进一步地,优点是,当霜冻保护不再需要基于厚材料层时,道路结构可以具有减小的厚度。
44.根据一个实施方式,发泡结构层布置为吸收和减少振动和噪声。由此,设置有这种结构层的道路或地基非常适合用于例如居民点附近。
45.根据一个实施方式,发泡可以提高结构层的韧性,从而增加结构在变化条件下的寿命。
46.根据一个实施方式,发泡降低了结构层的密度,由此可以在不增加道路结构或地基的重量的情况下制造具有增加的材料厚度的层。可以使用这种发泡的轻量化结构或一个或更多个发泡的轻量化结构层来升高道路线形或越过凹地和凹陷。换言之,这种轻量化结构使得在不平坦的地形中更容易、更快速且更便宜地施工道路和其它地基。
47.根据一个实施方式,发泡结构层还包括一种或更多种纤维加强件。这种结构相对于其重量可具有特别高的强度和韧性。
48.一个实施方式的思想是,发泡可以以化学方式进行,例如通过向包括工业侧流材料的物质添加过氧化氢、皂、皂角苷或过硼酸钠。可选地,发泡可以通过使用发泡设备机械地进行,发泡设备可以大致对应于旨在用于混凝土发泡的设备。
49.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层还包括至少一种非石料的填料。
50.根据一个实施方式,所述填料是橡胶、车辆轮胎碎片、塑料碎片、纸浆基材料、加工过的绿液渣滓、灰泥、炉渣或燃烧灰分。
51.根据一个实施方式,所述填料混合到可硬化物质中。
52.根据一个实施方式,所述填料布置为在粘结剂稳定层中形成一个或更多个连续的填料部分或体积,该一个或更多个连续的填料部分或体积布置为与可硬化物质一起形成复合结构。由此,该结构可以包括包封在可硬化混合物内的填料芯,或者可选地,该结构可以包括蜂窝结构,该蜂窝结构包括通过由可硬化混合物形成的壁界定的填料单元。填料在所述芯或单元中可以是游离的,没有粘结剂,或者它可以用一种或更多种粘结剂粘结。填料可以使复合结构轻量化,并且它还可以用作隔热体和减振元件。还可以的是,填充芯或填料单元用作结构中的热或电存储元件。
53.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层还包括至少一个加固元件。
54.根据一个实施方式,所述加固元件具有金属。加固元件可以是例如钢、不锈钢或耐酸钢。如果粘结剂混合物具有土工聚合物或碱可活化的可硬化物质,则它是碱性的,由此可
硬化的混合物保护钢筋免受腐蚀。
55.根据一个实施方式,所述加固元件是土工合成加强件,诸如棒、型材或网络。在这种情况下,土工合成加强元件中的一个或更多个与粘结剂可硬化材料一起布置在套管结构内。
56.根据一个实施方式,所述加固元件是纤维材料。纤维可以是塑料材料、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维或一些其它聚合物材料。可选地,加固件可以是由天然纤维或回收纤维形成的结构。
57.根据一个实施方式,所述加固元件是网络。
58.根据一个实施方式,所述加固元件是垫或织物。
59.根据一个实施方式,所述加固元件是丝、绳索或编织物。
60.根据一个实施方式,所述加固元件是格栅、成型板、成型条带、环、波纹板、棒。
61.根据一个实施方式,套管结构是柔性膜状材料。
62.根据一个实施方式,套管结构是塑料材料。可选地,套管结构具有橡胶或橡胶混合物。
63.根据一个实施方式,套管结构可以具有膜状固体材料或膜片。可选地,套管结构可以是由线编织或盘绕的结构。
64.根据一个实施方式,套管结构至少主要是纤维材料。
65.根据一个实施方式,套管结构至少主要是天然纤维材料。
66.根据一个实施方式,套管结构是基于纸浆的纤维材料。套管可以由包括木质纤维的纤维素形成。
67.根据一个实施方式,套管结构是回收纤维,诸如纺织纤维。
68.根据一个实施方式,套管结构至少从其内表面用至少一种密封材料处理。所述密封材料可以是以下材料中的一种或更多种:膨润土、蜡、纤维和脱墨悬浮纤维粘土、酚醛树脂、塑料。可选地,上述材料中的一些作为单独的密封层布置在套管结构与可硬化物质结构之间。
69.根据一个实施方式,套管结构的材料厚度为1-10mm,通常为2-5mm。
70.根据一个实施方式,套管对于液体和固体材料是不可渗透的。从而没有外部材料能够进入或离开套管。
71.根据一个实施方式,套管具有允许气体从内部传递到外部的材料。从而,可能从稳定物质中产生的气体能够从结构中逸出。
72.根据一个实施方式,套管具有渗透水蒸气的材料。从而,在稳定物质的干燥和硬化中形成的水蒸气能够通过套管逸出。
73.根据一个实施方式,至少套管结构的上表面具有至少一个气体可渗透的部分。在稳定物质中可能形成的水蒸气或其它气体上升,由此仅在套管结构的上表面处提供用于气体的出口就足够了。
74.根据一个实施方式,套管是半透膜。半透膜是一种仅允许具有特定尺寸或电荷的分子或离子扩散通过的薄膜。通常,半透膜具有非常小的孔,诸如水的小分子能够从该孔穿过半透膜。过大的化合物或带有错误类型电荷的离子不能通过半透膜。
75.根据一个实施方式,套管包括用于在可硬化的混合物硬化时形成的水蒸气从套管
内部排出的通道。
76.根据一个实施方式,套管结构由固体材料和液体不可渗透的材料形成。
77.根据一个实施方式,套管结构由可渗透固体材料和液体但已被处理为变得不可渗透固体材料和液体的材料形成。
78.根据一个实施方式,套管结构包括至少一个加强件以增加其结构强度。
79.根据一个实施方式,在套管结构的下部中,存在至少一个纵向金属加强件,以增加粘结剂稳定层的下部中的拉伸强度。
80.根据一个实施方式,所述金属加强件是丝或钢筋。
81.根据一个实施方式,套管结构包括纵向纤维加强件,诸如纤维丝或编织物。
82.根据一个实施方式,所述加强件被集成以形成套管结构的不可拆卸部分。加强件可以通过形状锁定构件、粘合材料或支撑构件固定到套管结构的内表面。可硬化混合物布置为包封所述加强件并与加强件形成复合结构。
83.根据一个实施方式,在道路的横向上看到的套管结构的横截面包括至少一个成型部分,该成型部分具有包括交替的脊和凹槽的波纹形状。成型的目的是增加结构的强度。
84.根据一个实施方式,套管结构的基部的横截面包括形成波纹轮廓的成形表面。
85.根据一个实施方式,波纹轮廓具有成形为截头三角形的锯齿状轮廓。
86.根据一个实施方式,波纹或槽式套管结构和布置在由其界定的空间中的粘结剂稳定层布置为形成复合结构。
87.根据一个实施方式,槽式或波纹轮廓的凹槽的底部设置有在道路结构的纵向上延伸的拉伸加强件。加强件可以是例如钢丝、编织物或棒。可选地,加强件可以是塑料或复合绳索。
88.根据一个实施方式,套管结构包括在道路的纵向上延伸的两个叠置膜,膜的纵向边缘闭合,并且在膜之间施加用可硬化的粘结剂处理的材料。换言之,在固定边缘之后,分离的膜形成在道路的纵向上延伸并且具有封闭的横截面形状的管。
89.根据一个实施方式,叠置膜的边缘通过焊缝、粘合材料或机械固定构件(诸如压缝条或夹线钉)彼此固定。
90.根据一个实施方式,套管结构包括在道路结构的纵向上延伸的膜,该膜的纵向边缘折叠在一起并且彼此固定,由此形成具有封闭横截面的管状形状。
91.根据一个实施方式,纵向边缘之间的接缝位于管状结构的上表面。进一步地,接缝可以在管的中心轴线上或近似在管的中心轴线上。
92.根据一个实施方式,所述纵向边缘布置为彼此抵靠并且通过对接缝彼此固定。
93.根据一个实施方式,所述纵向边缘布置为重叠并且通过搭接缝彼此固定。
94.根据一个实施方式,膜的边缘通过焊缝、粘合材料或机械固定构件(诸如压缝条)彼此固定。
95.根据一个实施方式,套管结构是无缝管。该管是具有封闭侧面的管状结构。该管也可以被称为土工管。
96.根据一个实施方式,套管结构包括分开的下膜和上膜,下膜和上膜一起界定用于粘结剂稳定层的空间,并且其中,上膜布置为在道路结构的横向上比下膜延伸得更宽,由此上膜的两个纵向边缘包括翼。换言之,下膜成形为形成空间的基部,上膜成形为形成比下部
宽的覆盖部。上膜可以保护结构免受来自上方的水分影响。
97.根据一个实施方式,所述翼倾斜地指向下方,即它们具有倾斜的角位置。翼有效地引导从上方流出的水和水分远离结构。
98.根据一个实施方式,套管结构的上表面是平坦平面。
99.根据一个实施方式,套管结构的上表面是水平的。
100.根据一个实施方式,套管结构的上表面具有针对水平方向的倾斜角度。进一步地,上表面布置为朝向道路结构的一个边缘倾斜。由此,套管结构的上表面具有朝向道路边缘的所谓的梯度,由此水被引导远离结构。
101.根据一个可选实施方式,套管结构的上表面的横截面在道路的纵向上看是弯曲的,并且朝向道路结构的两个纵向边缘倾斜。换言之,套管结构和由其界定的空间中的粘结剂稳定材料的上表面具有凸形。
102.根据一个实施方式,所述上表面的弯曲形状根据正在施工的道路的轮廓来选择。
103.根据一个实施方式,套管结构和布置在套管结构内部的粘结剂稳定层作为整体结构在道路结构的整个宽度上延伸,由此套管结构的宽度对应于道路结构的宽度。
104.根据一个实施方式,道路结构包括布置在套管结构内部的至少两个粘结剂稳定层。
105.根据一个实施方式,道路结构包括在道路的纵向上并排布置在套管结构内部的至少两个粘结剂稳定层。在并排布置的所述元件之间可以存在由弹性材料制成的伸缩缝。伸缩缝的材料可以是例如沥青、橡胶、橡胶颗粒或弹性土工聚合物。
106.根据一个实施方式,道路结构包括至少两个粘结剂稳定层,其在作为道路结构的一部分的连续结构层中布置在套管结构内。
107.根据一个实施方式,道路结构的各个纵向边缘包括道路边缘部分。所述边缘部分中的至少一个包括布置在套管结构内部的至少一个粘结剂稳定层。
108.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层布置为形成位于道路边缘部分中的沟渠的至少一部分。
109.根据一个实施方式,布置在套管结构内部的粘结剂稳定层布置为形成位于道路结构的边缘和路堤的一部分处的沟渠。
110.根据一个实施方式,套管结构或布置在其内部的粘结剂稳定层设置有至少一个线缆。该结构为线缆提供了良好的保护场所。
111.根据一个实施方式,该结构设置有一个或更多个数据通信线缆。
112.根据一个实施方式,该结构设置有一个或更多个光缆或金属数据通信线缆。
113.根据一个实施方式,该结构设置有一个或更多个电导体或电缆。
114.根据一个实施方式,该结构设置有预安装的电网或电路。
115.根据一个实施方式,该结构可以预先配备有一个或更多个线缆,如果需要,线缆可以在随后的某个时间投入使用。从而该结构提供了一种用于随后需要的选择。
116.根据一个实施方式,套管结构或布置在其内部的粘结剂稳定层设置有至少一个测量装置。测量装置、检测器或传感器可以布置为监测道路结构本身、其周围环境或在道路上行进的车辆。
117.根据一个实施方式,该结构设置有用于检测温度或机械负荷的一个或更多个检测
器或传感器。
118.根据一个实施方式,至少一个传感器布置为检测在道路结构上方的区段上行进的车辆。该检测可以基于例如磁性。道路上的交通密度、车辆的速度、车辆的位置可以借助于传感器来确定,并且它们还可以例如用于道路通行费的管理。对应的解决方案可以应用于仓储区、机场或航站楼的地基,由此也获得关于作业机械等的移动的信息。
119.根据一个实施方式,至少一个传感器布置为观察道路结构或其它地基,从而用作用于预防性维护的监测装置。
120.根据一个实施方式,至少一个传感器布置为测量天气状况并且将测量数据发送到道路网络的操作者或发送到天气服务。
121.根据一个实施方式,布置在由套管结构界定的空间中的粘结剂稳定层是导电的,并且布置为用作诸如电导体。
122.根据一个实施方式,套管结构布置为用作导电结构周围的电绝缘体。
123.根据一个实施方式,粘结剂稳定层可以是完全导电的,或者可选地它可以具有一个或更多个单独的有限导电部分。
124.根据一个实施方式,布置在由套管结构界定的空间中的粘结剂稳定层是导电的,并且布置为用作电存储元件。
125.根据一个实施方式,套管结构布置为用作电存储结构周围的电绝缘体。
126.根据一个实施方式,粘结剂稳定层可以是完全电存储的,或者可选地它可以具有一个或更多个单独的有限电存储部分。
127.根据一个实施方式,所提出的解决方案涉及一种用于处理道路结构的结构层的设备。该设备是可移动车辆,并且其包括:一个或更多个第一供给装置,用于将一个或更多个膜状套管结构供给到道路结构;一个或更多个第二供给装置,用于用可硬化的粘结剂处理土壤以形成粘结剂稳定的物质;以及一个或更多个第三供给装置,用于将所述粘结剂稳定的物质供给到由套管结构界定的空间中。
128.根据一个实施方式,第三供给装置构造为将粘结剂稳定的物质供给到设备的可移动车辆中的套管结构中。在这种情况下,将粘结剂稳定的结构装配在设备的车辆中,并且将现成的结构从车辆铺设在道路结构或地基上。
129.根据一个实施方式,第三供给装置构造为在已经被布置在道路结构或地基上的套管结构的基部上方供给粘结剂稳定物质。之后,第一供给装置构造为在粘结剂稳定的物质上供给套管结构的盖部。在这种情况下,借助于在该文献中公开的设备将粘结剂稳定的结构装配在道路结构或地基上。
130.根据一个实施方式,第一供给装置可供给具有封闭横截面轮廓的无缝管状套管结构。可选地,第一供给装置可以供给一个膜,并且可以构造为使膜的边缘朝向彼此转动并将它们彼此固定。又一解决方案可以是,第一供给装置构造为供给基膜和表面膜,并将它们从它们的纵向边缘彼此固定。
131.根据一个实施方式,该设备还包括用于从道路结构或地基的表面取出土壤的刀片装置。在这种情况下,上述第二供给装置构造为用粘结剂处理取出的土壤,并且所述第一供给装置构造为将套管结构和稳定材料处理的取出的土壤安装回到道路结构或地基的表面。
132.根据一个实施方式,所提出的解决方案涉及一种用于稳定道路结构或地基的方
法。在该方法中,用至少一种稳定材料处理道路结构或地基以提高其抗压强度。进一步地,在该方法中,将道路结构或地基的稳定结构层布置在由套管结构界定的空间中。
133.根据一个实施方式,从现有的道路结构或地基中取出石料,并且用可硬化的粘结剂对其进行处理。其后,将稳定处理的石料供给到由套管结构限定的空间中,由此使其返回到道路结构或地基。
134.根据一个实施方式,在不添加新的石料的情况下执行道路结构或地基的稳定。从而可以避免运输石料和使用原始石料。
135.根据一个实施方式,借助于套管结构来保护稳定的结构层免受水分影响。
136.根据一个实施方式,借助于套管结构防止稳定结构层的材料溶解和它们流入环境中。
137.一个实施方式的思想是,除了上述粘结剂之外,在所提出的解决方案中,还可以应用所有种类的其它可用且合适的粘结剂和活性材料,通过这些粘结剂和活性材料可以提高土工技术特性,例如,被处理的材料的抗压强度。
138.一个实施方式的思想是,设备包括涂覆装置,通过该涂覆装置,隔热材料可以布置到上述土工管、套管结构、土方施工膜或织物的表面。所述隔热材料可以是例如用刷子、滚筒或通过喷涂施加的并且具有良好的隔热能力的涂料或类似涂料的材料或物质。材料可以包括例如纳米材料或纳米颗粒。
139.一个实施方式的思想是,本文献中提出的设备包括铺面材料装置,通过该铺面材料装置,磨损表面层或对应的顶面层可以直接布置到土工管、套管结构等的表面。铺面材料可以是例如沥青、混凝土或土工聚合物材料。铺面材料装置可以将铺面材料与上述稳定结构层和套管结构同时铺设。可选地,铺面材料装置可在具有物质的套管结构被供应出设备之后立即将铺面材料铺设在套管结构上。在两种情况下,被稳定的道路、建筑物的地基或其它土方施工地点在单个操作中完成直到表面层。
140.一个实施方式的思想是,除了道路和街道之外,所提出的地基、方法和上述多个实施方式也可应用于处理和改进建筑物的地基土壤的土工技术特性。
141.一个实施方式的思想是,除了道路和街道之外,所提出的地基、方法和上述多个实施方式也可应用于处理停车位、存储空间、水池、夹具、终点站、运动场和工业公园的土壤地基,并且适用于改善其土壤的土工技术特性。
142.上述公开的实施方式及其特征可以组合以提供期望的构造。
附图说明
143.在以下附图中更详细地例示了所提出的解决方案的一些实施方式,附图中:
144.图1是呈现道路结构的不同层的示意性简化图;
145.图2是呈现一种粘结剂稳定的结构层的组成的示意性简化图;
146.图3是呈现可以包括在稳定结构层中的一些额外特征和部件的示意性简化图;
147.图4至图7示意性地例示了套管结构的一些可能的轮廓和结构;
148.图8和图9例示了在较宽道路结构的一部分上彼此相邻沿纵向布置的套管结构;
149.图10示意性地例示了从道路的纵向观察的一个道路结构的横截面;
150.图11至图14示意性地例示了套管结构的一些接缝结构;
151.图15示意性地例示了包括气体可渗透部分的一个套管结构;
152.图16示意性地例示了包括波纹状基部轮廓的一个套管结构的细节;
153.图17示意性地例示了一种用于借助于粘结剂和套管结构来稳定道路结构或地基的设备;
154.图18示意性地例示了一个套管结构,其包封粘结剂稳定的物质,并且在其内部具有沿纵向看到的加固件;
155.图19示意性地例示了一种道路结构,如沿纵向看到的,该道路结构的边缘包括布置在套管结构内部的粘结剂稳定的边缘部分;以及
156.图20示意性地例示了道路结构,其中轻量化结构越过路基中的凹陷,如在横向上看到的。
157.为了清楚起见,在附图中以简化形式例示了所提出的解决方案的一些实施方式。在附图中使用相同的附图标记来指代相同的元件和特征。
具体实施方式
158.如图1中看到的,道路结构1通常包括底土2,在该底土上设置道路的路面结构3。路面结构3包括多个连续层,其可包括表面层4、基层5、底基层6和排水层7。根据情况,可以存在更多或更少的结构层。结构层在结构和特性上可以是本身已知的。这些结构层中的一个或更多个可以用可硬化的粘结剂处理并布置在套管结构内部以稳定结构层。
159.在图2中,呈现了稳定的结构层8包括可硬化的粘结剂9,通过该粘结剂,结构层8的石料10被加强。石料10可以是例如沙子、砾石、碎石、破碎的材料等。稳定的材料或物质进一步施加在由套管结构11限定的空间中。套管结构11可以如本文献所述。
160.图3列出了可包括在粘结剂稳定的结构层中的额外特征。如本文献中以上所述,施加在套管结构内部的物质可包括纤维加强件12,并且物质可以是发泡的13。进一步地,例如土工聚合物或碱可活化的混合物14可用于稳定石料。另外,填料15可以混合在物质中,并且其强度可以通过使用单独的加固元件16来提高。物质可以是导电的17并且被存储。
161.图4和图5例示的套管结构11各自包括在道路的纵向上延伸的两个叠置膜18a、18b,膜的纵向边缘19a、19b闭合,并且在膜之间施加用可硬化粘结剂处理的材料。从而,在固定边缘之后,膜18a、18b形成具有封闭横截面形状的管。
162.另一方面,还可以的是,边缘19a、19b不相互固定,而是膜18a、18b相互重叠,或者可选地,膜的边缘以可形成期望结构的方式折叠。
163.在图4和图5中,上膜18a形成覆盖部k,下膜18b形成基部p。上膜18a布置为在道路结构的横向上比下膜18b延伸得更宽,由此上膜18a的两个纵向边缘包括翼20。由此,覆盖部k比基部p宽,由此向下倾斜的翼20可以将水从道路结构引导离开。翼20的长度可以根据期望选择。
164.图6和图7例示了管状套管结构11,其可包括一个或更多个接缝或者它们可具有无缝结构。如图所示,套管结构11的横截面形状可以根据具体情况来选择。横截面可以是有角的、具有弯曲的形状或它们的组合。进一步地,套管结构的宽度l可以根据道路的车道宽度来选择,并且其可以包括一条车道或两条车道。高度h可以根据具体情况选择。
165.在图8中,在套管结构11内的两个稳定结构层8a、8b在道路的纵向上彼此相邻地布
置,由此可以覆盖更宽的道路。如图所示,结构层的形状可以是不对称的,即它们可以在中间比边缘处厚,由此可以在道路的上表面处容易地形成曲面,该曲面具有朝向边缘的梯度。在结构层8a和8b之间的纵向接缝处可以布置压缝条21或对应的元件。显然,也可以有并排布置的两个以上结构层。由此,自行车车道可借助于第三结构层形成在车辆车道的边缘处,或者可在道路的期望位置处提供超车道、公共汽车站或其它加宽部。
166.在图9中,相同的稳定结构层8a、8b彼此相邻布置。接缝可以借助于待施加于其上的石料来填充,或者例如用沥青或一些其它弹性物质来填充。
167.图10例示了一种道路结构1,其中粘结剂稳定的结构层8是基层5,在其上方还布置了整平层22。整平层22可以是保护层或能够使路表面成形并保护套管结构11的层。整平层22可以是破碎的材料。在顶部有表面层4,其可以是破碎的材料、油砾、混凝土或沥青。在包封在套管结构11内的结构层8下面可以有普通的底基层6和排水层7,它们是路面结构3的一部分,当然也是路面结构3下面的底土2的一部分。
168.图11例示了套管结构11的接缝s,其为搭接缝。搭接缝可以包括焊缝23,或者可选地接缝s可以用胶等固定。
169.图12所例示的接缝s是对接缝,其可以借助于粘合材料或物质24来加强。
170.在图13中,接缝s也是对接缝,但是这次接缝s借助于压缝条25来加强。
171.在图14中,气体可渗透条26或部分布置在接缝区域s中。条26可以使得它防止液体通过条进入,但是允许气体通过。
172.图15例示了套管结构11,其结构包括气体可渗透部分27。部分27可以在套管11的上部,由此气体通过该部分自然地从结构中排出。该部分27中的材料可以使得它防止液体通过该材料进入,但允许气体通过。当应用该特征时,套管结构11的形状当然可以是任何类型的形状。
173.如图16例示,套管结构11的基部18b或一些其它部分可包括可具有波纹形状的成型部分28。波纹可以是有角的或弯曲的形状。棒型加固件29或绳索30可以设置为与套管结构11的内表面上的波纹状轮廓连接。进一步地,套管结构11可以包括电导体31和数据通信线缆32。另外,套管结构11可以配备有例如监测温度的功率传感器33和线缆34。所述装备29-34也可以位于除波纹状轮廓的基部之外的其它地方。
174.图17例示了用于处理道路结构1的结构层的设备35。设备包括具有刀片装置37的可移动车辆36,该刀片装置用于在设备35沿行驶方向a移动的同时从道路结构1的表面取出土壤。刀片装置37例如可以是铣削机。取出的石料或例如旧沥青通过输送机38被输送到供给装置39,在该供给装置中粘结剂从容器40混合到材料中以使其稳定。供给装置39包括混合器41,在该混合器中形成可硬化的物质。如果在稳定中使用若干组分,当然可以有若干容器40。将所得物质在两个膜之间供给。膜可以从供给辊42a、42b供给。膜的边缘可以借助于缝合装置43连接。可选地,仅有一个膜从一个供给辊42a供给,并且其边缘通过引导构件向上翻转,并且最终以管状方式翻转到上表面,接缝可以在该上表面处借助于缝合装置43固定。所形成的管状套管结构11和结构内部的稳定物质作为连续的结构层8沿着倾斜的供给表面44供给到设备35的后侧。由此,设备35能够在其沿方向a移动的同时以连续的工艺生产结构层8。设备35从其后端沿方向b铺设土工管。供给表面44可以是平面表面,或者其可以包括辊或其它滚动元件。进一步地,与供给表面相连的可以有振动器v,由此当粘结剂稳定的
物质从设备35经过到达道路地基时,其将被压实。
175.图18例示了一个结构层8,其中套管结构11包封粘结剂稳定的物质,并且在其内部提供加固件16。加固件可以固定到套管结构11的基部p,该基部在使用期间由于弯曲而经受拉伸应力。加固件可以具有例如i形轮廓,并且它们可以是金属、塑料材料或复合材料。
176.图19例示了一种道路结构1,其具有包封在其路面结构3中的套管结构11内的粘结剂稳定结构层8。此外,道路结构1的边缘还包括布置在套管结构11内部的粘结剂稳定边缘部分8c、8d。这些边缘部分8c、8d可以形成道路结构的路堤或路肩,并且可以从而加速道路的施工并便于道路维护。进一步地,边缘部分8c、8d可设有现成的沟渠轮廓45、技术设备46或支撑件47。技术设备46例如可以是导体、测量装置和固定元件。支撑件47可以是例如旨在支撑和固定栏杆、灯柱、交通标志等的元件。进一步地,边缘部分8c、8d可以包括一体的或单独的延伸部分8e,其还包括包封在套管结构内的粘结剂稳定结构。道路结构的反向路堤可以被支撑,并且道路的施工借助于延伸部分而加速。进一步地,可以便于道路的维护,并且可以在防止道路边缘处的植被时提高安全性。
177.图20例示了布置在套管结构11内的粘结剂稳定的结构层8在越过凹地49、凹陷、沟等的使用。稳定结构层8是路面结构3的基层5a、5b的一部分,并且它可以包括纵向加固件16。套管结构11内的物质可以是发泡的,由此结构层8的厚度可以是高的,而没有其自身质量增加太多的风险。结构层8由此可以是轻量化结构,借助于该结构,道路的施工可以显著地加速并且节省了填料土壤的运输。
178.在附图中结合道路结构呈现了该解决方案,其是该解决方案的一个重要应用。除此之外,上述特征和细节可以用在不同场地和仓储区的地基中。在这种情况下,由套管结构和粘结剂稳定物质形成的多个地基元件可并排布置。接缝可以用单独的保护膜或膜片保护。可以将表面层施加到表面,该表面层保护结构并赋予结构预期的特性。
179.所提出的解决方案也适用于大厅以及大型建筑物的底土和地基的稳定。进一步地,如本文献中呈现的,也可以稳定不同池和夹具的地基。
180.附图和它们的描述仅旨在说明本发明的思想。然而,本发明的保护范围在本技术的权利要求中限定。
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