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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2015/978/


Rillen in Fahrbahndecken zur Verbesserung des Kraftschlusses bei Nässe

Grooves in the roadway surface to improve tire-road adhesion when wet

Dames, Jürgen ; Sulten, Peter ; Ullrich, Siegfried


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Betonstraße (Oberbau) , Forschungsbericht , Griffigkeit , Messung , Reibungsbeiwert , Rillenherstellung , Schall , Unfallhäufigkeit , Verbesserung , Verminderung , Versuchsstrecke , Wasser
Freie Schlagwörter (Englisch): Accident rate , Coefficient of friction , Decrease , Experimental road , Grooving , Improvement , Measurement , Research report , Rigid pavement , Skidding resistance , Sound , Water ,
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 26 Entwässerung, Frost, Auftauen
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 23 Deckeneigenschaften
Institut 1: Abteilung Straßenbautechnik
Institut 2: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Technische Universität Berlin, Institut für Verkehrsplanung und Verkehrswegebau, Fachgebiet Straßenbau
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik
Bandnummer: 455
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1985
Publikationsdatum: 16.03.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Es war zu untersuchen, ob durch das nachträgliche Einschneiden von Rillen in die Straßenoberfläche mit der Funktion eines zusätzlichen Drainagesystems die Verkehrssicherheit bei Nässe nachhaltig verbessert werden kann. Dazu wurden in einer Versuchsstrecke alle wichtigen Rillenarten und verschiedene Rillenmuster abschnittsweise angeordnet du über einen mehrjährigen Zeitraum messtechnisch angeordnet und über einen mehrjährigen Zeitraum messtechnisch beobachtet. Hinzu kamen drei weitere Beobachtungsstrecken sowie 24 Rillenabschnitte im Autobahnnetz. Die Untersuchungen umfassten Kraftschlussmessungen im Wasserbett, Griffigkeitsmessungen mit dem "Stuttgarter Reibungsmesser", Geräuschmessungen nach der Methode des Vorbeifahrpegels, Rauheitsmessungen mit dem Pendelgerät, dem Ausflussmesser und der Sandfleck-Methode sowie Profilschnittaufnahmen. Die wichtigsten Ergebnisse sind: i) Längs- und Querrillen sind in der Lage und geeignet, das Kraftschlussangebot von Straßenoberflächen bei Nässe zu erhöhen. Dabei verbessern Rillen entscheidend die sogenannte "dynamische Drainage" der Reifenaufstandsfläche: Sie bieten ähnlich dem Reifenprofil zusätzliche Fluchtwege, sodass die Masse des Wassers schneller verdrängt werden kann. Rillen wirken somit dem Aquaplaning-Effekt entgegen. ii) Alle untersuchten Längsrillenmuster sowie Querrillenmuster mit effektiven Rillenbreiten kleiner als 4,5 mm bringen keine signifikante Erhöhung des Reifengeräusches. Entsprechend sollten stets feine Rillenmuster gewählt werden mit rillenbreiten um 4 mm, Rillentiefen ebenfalls um 4 mm und Rillenabstände zwischen 20 und 25 mm. Feine Rillenmuster mit dem angegebenen Abmessungen sind auch in Längsrichtung aus Gründen der Verkehrssicherheit für Motorräder erforderlich. iii) In Fahrbahndecken aus Beton können feine Rillenmuster ohne wesentliche Beeinträchtigung des baulichen Bestandes im nassen Verfahren (in Anlehnung an die Fugenschneid-Technik) mit Diamantscheiben geschnitten werden. Von der Anwendung des trocken arbeitenden Fräsverfahrens ist abzuraten. Rillen in bituminösen Deckschichten sind problematisch, da ihre Wirkung infolge Verschleiss und plastischer Verformung der oberflächennahen Zonen nicht so lange vorhält wie in Betondecken. iv) Obwohl die Querrillen bei Annässungsverhältnissen um 1 mm Wasserfilmdicke günstiger zu bewerten ist als die Längsrille, deuten Ergebnisse des Wasserbett-Untersuchungen eher auf eine gleichgünstige Wirkung beider Formen hin, wenn mit dickeren Wasserschichten gerechnet werden muss. Aus herstellungstechnischen Gründen ist die Anlage von Längsrillen wirtschaftlicher und praktikabler als von Querrillen.
Kurzfassung auf Englisch: The purpose of the study was to determine whether subsequent grooving of the road surface, serving as an additional drainage system, would make any significant, long-term improvement in traffic safety. All the major groove designs and various groove patterns were installed in a test stretch and observed with the help of measurement instruments over a period of several years. Three further observation stretches and 24 grooved sections in the motorway network were utilized in addition. The investigations included tire-road adhesion measurements on flooded road surfaces, adhesion measurements using the "Stuttgart friction Instrument", measurements of the noise levels generated by passing traffic, surface roughness measurements using the pendulum device, the flow meter and the sand patch methods, as well as photographs of sections of the grooved profiles. The major results are: 1. Longitudinal and transverse grooves are capable of increasing the amount of adhesion contributed by the road surface when wet. Grooves make a considerable improvement to the so-called „dynamic drainage" effect exerted by the tire contact surface. In a manner similar to the tire tread pattern, these grooves offer additional escape paths for the water, so that the majority of the water can be displaced more quickly. In this way the grooves make a direct contribution to reducing the danger of aquaplaning. 2. None of the longitudinal and transverse groove with effective groove widths less than 4.5 mm cause any significant increase in tire noise. Consequently, fine groove patterns should always be selected, with groove widths of about 4 mm, groove depths also of about 4 mm, and with the groove spaced at between 20 and are also required in the longitudinal direction in the interest of motorcycle operating safety. 3. When dealing with concrete road surfaces, fine grooves can be cut using diamond blades (with water, similar to the joint cutting technique without causing any major changes in the structure of the road. The use of a dry milling process is not advisable. Grooves in aspalt wearing surface present difficulties since — as a result of wear and plastic deformation in the surface — the effect is not as long-lasting as in concrete surfaces. 4. Although the transverse grooves were found to be more favorable than longitudinal grooves where the water film is about 1 mm thick, the results of the tests for flooded surfaces indicate that both options have equally favorable effects where the possibility of deeper films of water must be taken into account. Technical considerations make longitudinal grooving more practical than cutting transverse grooves.