Bewegungsverhalten von Tiefenrüttlern als Grundlage für die arbeitsintegrierte Verdichtungskontrolle bei der Rütteldruckverdichtung – Teil 1/Integrated Compaction Control Based on Motion Behaviour of a Deep Vibrator during Vibro Compaction – Part 1

Abstract

Zusammenfassung Die Rütteldruckverdichtung ist ein Bodenverbesserungsverfahren, welches bei der tiefreichenden Verdichtung grobkörniger Böden weltweit erfolgreich zur Anwendung kommt. Der Tiefenrüttler ist während der Verdichtung kontinuierlich in Interaktion mit dem zu verdichtenden Boden. Das Bewegungsverhalten des Verdichtungsgeräts wird dabei von den Untergrundeigenschaften beeinflusst, die sich im Zuge der Verdichtung sukzessive verändern. Dieser Umstand ermöglicht es, den Tiefenrüttler nicht nur als Verdichtungsgerät, sondern auch als Messinstrument zu verwenden. Im vorliegenden ersten Teil des Aufsatzes wird das Versuchskonzept und die Durchführung großmaßstäblicher experimenteller Untersuchungen zur Erfassung der Rüttlerbewegung vorgestellt. Anschließend erfolgt eine Diskussion des Bewegungsverhaltens des untersuchten Verdichtungsgeräts auf Basis von Messergebnissen, die im Zuge der Experimente aufgezeichnet worden sind. Zusätzlich wird die Rüttlerbewegung dem durch die Rüttlerschwingung induzierten Wellenfeld an der Geländeoberfläche gegenübergestellt. Betrachtet werden der Standardbetrieb sowie davon abweichende Randbedingungen, wobei die wesentlichen Einflussfaktoren auf das Bewegungsverhalten analysiert werden. Der zweite Teil des Aufsatzes beschäftigt sich mit der Entwicklung eines analytischen Modells für das Rüttler-Boden-Interaktionssystem, welches die Quantifizierung des Verdichtungserfolges in Form eines aus der messtechnisch erfassten Rüttlerbewegung ableitbaren Indikators ermöglicht.