Sistemas de reparación de carreteras mejorados.

Un sistema de calentador de carreteras que calienta la superficie de la carretera por calor radiante,

quecomprende uno o más paneles (1, 2, 3, 4) que incorporan un conjunto de quemador, que se caracterizaporque el conjunto de quemador comprende una tela metálica tejida a la que se suministra en uso unapremezcla de gas combustible y aire por medio de un ventilador de mezcla o de un sistema de venturi atmosférico(8, 9, 90, 11) en el que la radiación que emana de la superficie de los paneles comprende emisionesdesde la superficie calentada del quemador y emisiones de los gases de combustión calientes quesalen de la superficie.

Sistemas de reparación de carreteras mejorados La presente invención se refiere a sistemas de reparación de asfalto y, en particular, a sistemas de calentamiento útiles en la reparación de carreteras.

El asfalto se deteriora debido a la oxidación y el constante golpeteo del tráfico, pero son las junturas de las reparaciones antiguas las que representan el talón de Aquiles puesto la intemperie y el agua se introducen y rompen el sellado y el asfalto adyacente. Cantidades considerables de dinero se gastan cada año en el mantenimiento rutinario y la reparación de coches y aceras, y las empresas de servicios públicos también gastan grandes cantidades de dinero haciendo reparaciones efectivas después de sus excavaciones. Además, la reparación de las carreteras produce inconvenientes importantes al público mientras las carreteras se encuentran en proceso de reparación. Además, las carreteras en general se están deteriorando.

Las capas de rodadura bituminosas, tales como el asfalto, están compuestas típicamente de un 94% de agregado (grava o arena) y aproximadamente un 6% de aglutinante de betún. El aglutinante de betún contiene generalmente hidrocarburos y tiene propiedades iónicas, que sirven para aglutinar juntas la arena y las partículas de grava.

Las capas de rodadura se deterioran debido a la oxidación del aglomerante bituminoso. Se cree que el proceso de oxidación reduce las propiedades iónicas del betún, lo cual a su vez conduce a la liberación del agregado. El aglomerante oxidado pierde su flexibilidad y la superficie se contrae y se agrieta. Los efectos del tráfico y los atmosféricos (cambios de temperatura y humedad) aceleran este proceso. Después de la liberación general de material, aparecen defectos más grandes que eventualmente se convierten en baches.

El proceso de oxidación acelera otros daños a la capa de rodadura y el fallo de las junturas, especialmente de las rehabilitaciones convencionales, alrededor de los herrajes y en zanjas angostas.

El procedimiento tradicional para la reparación de asfalto dañado o envejecido y las capas de rodadura alquitranadas comprende la eliminación total de una área y su reemplazo por asfalto nuevo. El área dañada y sus alrededores se pueden eliminar mediante el uso de ruidosos martillos neumáticos o hidráulicos manuales o montados en máquina. En este procedimiento tradicional es necesario utilizar sierras de diamante caras y muy ruidosas para precortar el área y minimizar el daño adicional y para formar una cara que se una con el material de reemplazo. Las áreas también pueden ser eliminadas por procedimientos más modernos conocidos como nivelación en frío que pulveriza el asfalto dañado.

El área se llena entonces con un nuevo material que a continuación necesita ser compactado y sellado con sobre bandas o sellante de junturas. El asfalto eliminado se transporta a continuación para su eliminación lo cual se realiza normalmente en vertederos debido a las limitaciones de los actuales sistemas de reciclado.

Estos procedimientos convencionales no son ideales en lo que se refiere a costos, seguridad, medio ambiente, sostenibilidad y durabilidad y el tiempo que se precisa para la reparación y el nivel de los recursos humanos necesarios. Tales procedimientos se describen en los documentos US-A-4534674 y DE 3906352 A1. La patente norteamericana 3.801.212 proporciona un dispositivo de calentamiento para el hormigón de asfalto en el cual se enciende una mezcla de gas y aire en un calentador.

Más recientemente se han desarrollado técnicas de Reciclaje en Caliente en Sitio (HIR) para la reparación efectiva de baches, grietas y cortes hundidos de servicios en las superficies de asfalto mediante un proceso de calentamiento por infrarrojos. La superficie es calentada y rastrillada y a continuación se aplica un líquido rejuvenecimiento con el fin de reciclar el asfalto fragilizado existente. Esto permite una reducción sustancial de los costes de reparación. Un líquido de rejuvenecimiento típico para su uso en el procedimiento en general comprende maltenos.

El procedimiento de HIR por infrarrojos comprende calentar el área dañada con un dispositivo de calentamiento por infrarrojos; añadir un nuevo material si es necesario; rastrillarlos juntos; aplicar un líquido que rejuvenece el betún original; y compactar el nuevo material combinado.

El procedimiento del HIR también puede incluir aplicar un líquido de recubrimiento en el área reparada que sella y une la reparación, o aplicar un agregado fino para proporcionar resistencia al deslizamiento. La capa superior se puede aplicar con fines cosméticos, por ejemplo para dar un aspecto negro al asfalto tratado.

El documento WO 04/018774 desvela un sistema mejorado para la reparación de carreteras utilizando un sistema de calentamiento por infrarrojos montado en un vehículo. La presente invención se refiere a mejoras introducidas en un sistema de este tipo.

La presente invención proporciona de esta manera un sistema de calentamiento de carreteras mejorado que puede ser utilizado para la reparación de carreteras.

El sistema de calentamiento de carreteras mejorado comprende uno o más paneles que llevan un conjunto de quemador al que se suministra una premezcla de gas combustible y aire. El conjunto de quemador comprende una tela metálica tejida. Las fibras preferidas para estos materiales se producen a partir de una aleación conocida como Fecralloy, que es una aleación de cromo - hierro que tiene una composición preferida de Fe 72.8 / Cr22 / Al 5 / Y 0, 1 / Zr 0, 1 y que presenta una excelente resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas. Las fibras de Fecralloy son tejidas para formar una 'manta' conocida como NIT que cubre preferiblemente toda la superficie del quemador y los bordes de los paneles o casetes. Como el material NIT se expande con el calor, la manta está soldada en puntos específicos sobre su superficie para asegurar una salida consistente, mientras se encuentra en funcionamiento.

Este producto tejido está hecho de un hilo fabricado de fibras metálicas Fecralloy (aleación de acero inoxidable) y es a la vez flexible y duradero. Aunque otros materiales pueden ser utilizados para producir llamas de infrarrojos el Fecralloy es preferido debido a la durabilidad, rendimiento consistente y una capacidad de vida larga de la NIT. La radiación de la superficie de los paneles se origina a partir de dos fuentes: las emisiones de la superficie caliente y las emisiones de los gases de combustión calientes que salen de la superficie.

La invención también proporciona un procedimiento para la reparación de asfalto dañado que comprende calentar el asfalto dañado por medio de un calentador de infrarrojos que comprende un panel que tiene una tela metálica tejida que calienta el asfalto a través de la radiación de la tela, rastrillar o escarificar el asfalto, aplicar una composición de rejuvenecimiento que comprende maltenos y un agente emulsionante, añadiendo opcionalmente agregado al asfalto y compactando la superficie de asfalto.

Una pre-mezcla de gas / aire se suministra a los quemadores por medio de un mezcla por ventilador o de un sistema de venturi atmosférico para mejorar la combustión en cada uno de los paneles. El uso del sistema de venturi proporciona una alimentación equilibrada de gas al inyector, con un uso óptimo del suministro de aire. El venturi también proporciona la capacidad de generar una mezcla de aire / gas turbulenta para estabilizar la combustión en el material de Fecralloy de la NIT que es particularmente útil en la reparación de carreteras en condiciones meteorológicas adversas.

El suministro de gas se puede realizar de una variedad de productos, proporcionando el Gas Licuado de Petróleo (GLP) una fuente ideal pero no exclusiva. El GLP puede ser propano, o butano, o una combinación de productos similares. El suministro de gas se puede alimentar por medio de cilindros verticales convencionales de gas LPG, o preferiblemente, por un cilindro horizontal de suministro de líquido por virola lateral que es particularmente útil cuando se utiliza en combinación con un sistema de vaporizador diseñado a propósito. Si el LPG es proporcionado por cilindros de suministro de gas convencionales montados verticalmente, los volúmenes de gas requeridos para esta aplicación pueden producir una rápida congelación y esto limita las temperaturas de operación. Esto también puede limitar sustancialmente la cantidad del LPG suministrado con respecto a la capacidad total de la botella. Mediante el uso de vaporizadores en un sistema de suministro de líquido, el impacto ambiental puede ser ciertamente muy bajo y la extracción de líquido de los cilindros es positiva para agotar totalmente... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de calentador de carreteras que calienta la superficie de la carretera por calor radiante, que comprende uno o más paneles (1, 2, 3, 4) que incorporan un conjunto de quemador, que se caracteriza porque el conjunto de quemador comprende una tela metálica tejida a la que se suministra en uso una premezcla de gas combustible y aire por medio de un ventilador de mezcla o de un sistema de venturi atmosférico (8, 9, 90, 11) en el que la radiación que emana de la superficie de los paneles comprende emisiones desde la superficie calentada del quemador y emisiones de los gases de combustión calientes que salen de la superficie.

2. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la tela metálica tejida 10 es de una aleación de cromo - hierro.

3. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la aleación de cromo hierro tiene una composición de Fe 72.8 / Cr22 / Al 5 / Y 0, 1 / Zr 0, 1.

4. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el gas combustible es gas de petróleo licuado.

5. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la alimentación de gas es suministrada por un cilindro horizontal de suministro de líquido de virola lateral.

6. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el conjunto vaporiza

dor es alimentado desde dos cilindros de suministro de líquido montados horizontalmente que están mon20 tados en la parte superior del cuerpo del dispositivo de calentador.

7. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende 4 paneles o casetes.

8. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que

comprende, además, un sistema de control que permite que cualquier o todos los paneles sean energiza25 dos.

9. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con la reivindicación 8, en el que cada panel está provisto de su propio sistema de encendido, piloto y monitorización.

10. Un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el

que los paneles son paneles rectangulares o cuadrados con lados de 300 mm a 1500 mm, en particular de 30 500 mm a 1000 mm.

11. Un sistema de reparación de carreteras de vehículo único, en el que el medio para suministrar el calor de infrarrojos a la superficie a reparar es un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. Un sistema de reparación de carreteras de vehículo único de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el 35 vehículo es una retroexcavadora sobre tractor o una pala cargadora sobre ruedas o sobre patines.

13. Un sistema de reparación de carreteras de vehículo único de acuerdo con la reivindicación 12, en el que un dispositivo de calentamiento de infrarrojos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 está fijado al brazo de cuchara de una retroexcavadora o al sistema de cambio rápido de cargador frontal.

14. Un procedimiento para la reparación de asfalto dañado que comprende calentar el asfalto dañado por me40 dio de un sistema de calentador de carreteras de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

15. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la carretera es rastrillada o escarificada después del calentamiento y a continuación es compactada.

16. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14 o la reivindicación 15, en el que la superficie es calentada durante 5 a 20 minutos.

17. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el que el dispositivo de calentamiento se puede mover hacia, o alejándose, de la superficie a reparar.

18. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el que la superficie de la carretera es calentada a una profundidad de 10 mm a una temperatura de 50°C a 200°C.