DE102013222122B4 - Method for operating a soil compaction or soil testing device and a soil compaction or compaction testing device - Google Patents

Method for operating a soil compaction or soil testing device and a soil compaction or compaction testing device Download PDF

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DE102013222122B4 DE102013222122.3A DE102013222122A DE102013222122B4 DE 102013222122 B4 DE102013222122 B4 DE 102013222122B4 DE 102013222122 A DE102013222122 A DE 102013222122A DE 102013222122 B4 DE102013222122 B4 DE 102013222122B4
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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgeräts (10), bei dem eine einen Boden (22) charakterisierende Größe (G) ermittelt wird, welches folgende Schritte umfasst:a. Erfassen oder Ermitteln von Parametern (P1, P2) in Form einer Bodeneigenschaft und/oder in Form einer Antwort (38) auf ein von dem Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgerät (10) in den Boden (22) eingekoppeltes oder auf den Boden (22) aufgebrachtes Signal (36), wobei jeder Parameter (P1, P2) für sich noch nicht typisierend für die zu ermittelnde Größe (G) ist;b. Erstellen einer Kombination (P1|P2) aus mindestens zwei der ermittelten und/oder erfassten Parameter (P1, P2);c. Vergleichen der erstellten Kombination (P1|P2) mit entsprechenden Parameterkombinationen ([P1|P2]i), die in einer Datenbank (44) zusammen mit ihren zugeordneten und einen Boden (22) charakterisierenden Größen ([G]i) abgespeichert sind, hierdurch Ermitteln jener abgespeicherten Parameterkombination ([P1|P2]j), die am besten mit der erstellten Parameterkombination (P1|P2) übereinstimmt;d. Festlegen der zu ermittelnden den Boden (22) charakterisierenden Größe (G) als jene Größe ([G]i), welche der ermittelten am besten übereinstimmenden abgespeicherten Parameterkombination ([P1|P2)]izugeordnet ist.A method for operating a soil compacting or soil testing device (10), in which a variable (G) characterizing a soil (22) is determined, which comprises the following steps: a. Acquisition or determination of parameters (P1, P2) in the form of a soil property and / or in the form of a response (38) to a soil (22) coupled into the soil (22) or applied to the soil (22) by the soil compaction or soil testing device Signal (36), each parameter (P1, P2) not yet typifying the variable (G) to be determined; b. Creating a combination (P1 | P2) from at least two of the determined and / or recorded parameters (P1, P2); c. Comparison of the created combination (P1 | P2) with corresponding parameter combinations ([P1 | P2] i), which are stored in a database (44) together with their assigned variables ([G] i) which characterize a soil (22) Determination of the stored parameter combination ([P1 | P2] j) that best matches the parameter combination (P1 | P2) created; d. Establishing the variable (G) characterizing the soil (22) to be determined as that variable ([G] i) which is assigned to the determined, best matching stored parameter combination ([P1 | P2)].

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgeräts, bei dem eine einen Boden charakterisierenden Größe ermittelt wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, beispielsweise zum Beurteilen einer durch ein Verdichtungselement erfolgten Verdichtung des Bodens, sowie ein Bodenverdichtungs- oder ■ Verdichtungsprüfgerät nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs.The invention relates to a method for operating a soil compaction or soil testing device, in which a variable characterizing a soil is determined, according to the preamble of claim 1, for example for assessing a compaction of the soil carried out by a compaction element, as well as a soil compaction or compaction testing device the generic term of the subsidiary claim.

DE 103 55 172 A1 beschreibt ein Bodenverdichtungsgerät in Form eines Anbauverdichters, das an einen Arm eines Baggers ankuppelbar ist. Der Anbauverdichter umfasst ein Verdichtungselement in Form einer Verdichterplatte, die von dem Bagger auf eine Oberflächenstelle eines zu verdichtenden Bodens gedrückt wird. Die Verdichterplatte ist mit einem Schwingungserzeuger gekoppelt, mittels dem die Verdichterplatte in Schwingungen versetzt wird. Hierdurch wird ein Raumbereich, der unterhalb der Oberflächenstelle liegt, auf der die Verdichterplatte aufliegt, verdichtet. DE 103 55 172 A1 describes a soil compacting device in the form of an attachment compactor, which can be coupled to an arm of an excavator. The add-on compactor comprises a compacting element in the form of a compactor plate, which is pressed by the excavator onto a surface location of a soil to be compacted. The compression plate is coupled to a vibration generator, by means of which the compression plate is made to vibrate. As a result, a spatial area that lies below the surface point on which the compacting plate rests is compacted.

DE 10 2011 078 919 A1 beschreibt ein Verdichtungsprüfgerät, mit dem die Verdichtung eines Bodenbereichs an seiner Oberfläche und auch in der Tiefe bestimmt werden kann. Hierzu verfügt diese Vorrichtung einerseits über eine Sondierstange („Rammsonde“) und andererseits über eine Druckplatte. Mit dieser Vorrichtung wird ein sogenanntes indirektes Bodenprüfverfahren durchgeführt, mit dem die Setzung bzw. ein Verformungsmodul des Bodens ermittelt werden. Mittels der Rammsonde wird ferner ein Eindringwiderstand des Bodens ermittelt. DE 10 2011 078 919 A1 describes a compaction tester with which the compaction of a soil area can be determined on its surface and also in depth. For this purpose, this device has on the one hand a probing rod ("ram probe") and on the other hand a pressure plate. With this device, a so-called indirect soil test method is carried out, with which the settlement or a deformation module of the soil is determined. The penetration resistance of the soil is also determined by means of the ram probe.

DE 20 2010 017 338 U1 offenbart eine Messvorrichtung zum Bestimmen von Bodenkennwerten. Hierzu wird ein Verdichtungsvorgang unterbrochen und dann ein statischer Lastplattenversuch durchgeführt. DE 10 2012 004 560 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kontrolle der Verdichtungsleistung von Tiefenrüttlern, bei dem Bodenproben entnommen werden. DE 10 2010 019 053 A1 betrifft eine Messvorrichtung zum Bestimmen von Bodenkennwerten an einem Flugrüttler. Zum Messbetrieb wird der Sprungbetrieb unterbrochen und eine Art statischer Lastplattenversuch durchgeführt. WO 2005/028755 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung von Bodensteifigkeitswerten, wobei eine Eichung mit Referenzversuchen durchgeführt wird. Bekannt sind ferner Fernerkundungsverfahren unter Verwendung von Satelliten, bei denen Strahlungsmessungen der Erdoberfläche mit Temperatur- und/oder Niederschlagsdaten korreliert werden. DE 20 2010 017 338 U1 discloses a measuring device for determining soil properties. To do this, a compaction process is interrupted and a static load plate test is then carried out. DE 10 2012 004 560 A1 describes a method for checking the compaction performance of deep vibrators by taking soil samples. DE 10 2010 019 053 A1 relates to a measuring device for determining soil parameters on an aircraft vibrator. Jump operation is interrupted for measuring operation and a type of static load plate test is carried out. WO 2005/028755 A1 discloses a method for determining soil stiffness values, a calibration being carried out with reference tests. Remote sensing methods using satellites are also known, in which radiation measurements from the earth's surface are correlated with temperature and / or precipitation data.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgeräts bereit zu stellen, bei dessen Anwendung eine Aussage über eine einen Boden charakterisierende Größe, beispielsweise den mittels eines Anbauverdichters erreichten Verdichtungsgrad in einer bestimmten Tiefe im Boden unterhalb von einem Verdichtungselement des Anbauverdichters nach dem Ende der vorgenommenen Verdichtung, getroffen werden kann.Based on this, the object of the present invention is to provide a method for operating a soil compaction or soil testing device, when used, a statement about a variable characterizing a soil, for example the degree of compaction achieved by means of an add-on compactor at a certain depth in the soil below one Compression element of the attachment compactor after the end of the compaction carried out can be taken.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch ein Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung.This object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a soil compaction or compaction testing device with the features of the independent claim. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. Features that are important for the invention can also be found in the following description and in the drawing.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ohne Einschaltung eines Sachverständigen und ohne die Notwendigkeit für den Einsatz eines speziellen Bodenprüfgeräts eine Aussage zu einer den Boden charakterisierenden Größe, wie beispielsweise dem Verdichtungsgrad des Bodens im Raumbereich unterhalb einer Oberflächenstelle, an der ein Verdichtungselement angegriffen hat, zu treffen. Dies gestattet auch beim Einsatz beispielsweise von Anbauverdichtern, welche im Gegensatz zu Walzenzügen jeweils immer nur an einer diskreten Stelle verdichten, eine quasi lückenlose Qualitätssicherung. Denkbar ist das Verfahren aber auch beim Einsatz eines stationär betriebenen Walzenzugs, beim Einsatz eines Prüfgeräts, etc. Insgesamt gestattet es das erfindungsgemäße Verfahren, mit geringen Kosten, geringem Zeitaufwand und gegebenenfalls sogar vollautomatisch eine Dokumentation zu den verdichteten Bodenbereichen zu schaffen. Gleiches gilt für das erfindungsgemäße Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät.With the method according to the invention, it is possible, without the involvement of an expert and without the need for the use of a special soil testing device, to make a statement on a variable that characterizes the soil, such as the degree of compaction of the soil in the area below a surface point at which a compaction element has attacked, hold true. This allows a quasi-seamless quality assurance even when using add-on compactors, for example, which, in contrast to single drum rollers, only ever compact at one discrete point. The method is also conceivable when using a stationary compactor, when using a testing device, etc. Overall, the method according to the invention allows documentation of the compacted soil areas to be created with low costs, little time and possibly even fully automatically. The same applies to the soil compaction or compaction testing device according to the invention.

Grundlage der Erfindung sind verschiedene Erkenntnisse. So wurde beispielsweise erkannt, dass ein einzelner erfasster oder ermittelter Parameter für sich in vielen Fällen die gesuchte und den Boden charakterisierende Größe nicht ausreichend genau zu bestimmen hilft. Erst die Kombination der Werte verschiedener Parameter verhilft zu einer ausreichend eindeutigen und insoweit ausreichend typisierenden Aussage betreffend die gesuchte und zu ermittelnde Größe, die für den untersuchten Boden charakteristisch ist. Die Wertepaare, - tripel, -quadrupel, etc., welche die Werte verschiedener Parameter miteinander verbinden (wobei der Begriff „Wert“ nicht zwingend im Sinne eines Skalars zu verstehen ist, sondern beispielsweise auch eine Bodenart oder Bodeneigenschaft etc. sein kann), sind dabei zusammen mit dem jeweiligen Wert der gesuchten und zu ermittelnden Größe in einer Datenbank abgespeichert, die beispielsweise zuvor in Feld- oder Laborversuchen erstellt wurde, aber auch in situ durch manuelle Eingaben einer Bedienperson erweitert und vervollständigt werden kann.The invention is based on various findings. For example, it was recognized that a single recorded or ascertained parameter does not in itself help in many cases to determine the required quantity that characterizes the soil with sufficient accuracy. Only the combination of the values of various parameters helps to make a sufficiently unambiguous and, in this respect, sufficiently typifying statement regarding the quantity sought and to be determined, which is characteristic of the soil examined. The value pairs, triples, quadruples, etc., which connect the values of various parameters with one another (whereby the term “value” is not necessarily to be understood in the sense of a scalar, but can also be a soil type or soil property, etc.) are stored in a database together with the respective value of the quantity to be sought and to be determined, which, for example, was previously created in field or laboratory tests, but also in situ by manual Inputs of an operator can be expanded and completed.

Denkbar ist auch, dass die Datenbank an einem entfernt - beispielsweise zentral - angeordneten Rechner vorhanden ist und von einer Mehrzahl von Benutzern beispielsweise über Funk einerseits abgefragt und andererseits mit neuen in situ festgestellten Parameterkombinationen und mit den mit diesen verknüpften Größen gefüttert wird, wodurch eine immer genauere und größere und einer Mehrzahl von Benutzern zur Verfügung stehende Datenbank erzeugt wird.It is also conceivable that the database is available on a remotely - for example centrally - arranged computer and on the one hand queried by a plurality of users, for example via radio, and on the other hand it is fed with new parameter combinations determined in situ and with the variables linked to them, whereby one always more accurate and larger and a plurality of users available database is generated.

Ganz allgemein ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass das in den Boden eingekoppelte oder auf den Boden aufgebrachten Signal mindestens eines aus der folgenden Gruppe umfasst: eine mechanische, akustische oder elektromagnetische Schwingung, wobei die Antwort eine Schwingung mit einer Amplitude oder einem Amplituden- und/oder einem Frequenzspektrum ist; eine Last, wobei die Antwort eine Setzung ist. Alle aufgeführten Signale sind einfach zu erzeugen und führen zu einfach detektierbaren Antworten. Quite generally, in the method according to the invention it is possible that the signal coupled into the ground or applied to the ground comprises at least one from the following group: a mechanical, acoustic or electromagnetic oscillation, the response being an oscillation with an amplitude or an amplitude and / or a frequency spectrum; a burden, the answer being a settlement. All signals listed are easy to generate and lead to easily detectable responses.

Ferner kann die erfasste oder ermittelte Bodeneigenschaft mindestens eine aus der folgenden Gruppe umfassen: Farbe; Wassergehalt; elektrische Bodenleitfähigkeit; Scherfestigkeit; Geruch; Korngröße; Elastizität; Kompressibiltät; akustische Impedanz; elektrische Impedanz; Eigenstrahlung; Strahlungsabsorption. Alle genannten Bodeneigenschaften können entweder automatisch mit entsprechenden Sensoren und/oder manuell durch einen Benutzer einfach erfasst oder ermittelt werden.Furthermore, the recorded or determined soil property can comprise at least one from the following group: color; Water content; electrical conductivity of the soil; Shear strength; Odor; Grain size; Elasticity; Compressibility; acoustic impedance; electrical impedance; Natural radiation; Radiation absorption. All of the soil properties mentioned can be simply recorded or determined either automatically with appropriate sensors and / or manually by a user.

Die zu ermittelnde und den Boden charakterisierende Größe kann mindestens eine aus der folgenden Gruppe sein: Verdichtungsgrad; Tragfähigkeit; Bodenart; Wassergehalt. Im Hinblick auf die Größe „Bodenart“ sei angemerkt, dass deren Kenntnis zumindest derzeit in vielen Fällen eine Voraussetzung für die Ermittlung der anderen genannten Größen ist.The variable to be determined and characterizing the soil can be at least one from the following group: degree of compaction; Load capacity; Soil type; Water content. With regard to the “soil type” parameter, it should be noted that knowledge of this is at least currently a prerequisite for determining the other named parameters in many cases.

Wie oben bereits erwähnt, kann die im Schritt c) verwendete Datenbank in Feldversuchen erstellt oder zumindest optimiert worden sein. Hierzu kann sie durch eine manuelle Eingabe während der Ausführung des Verfahrens adaptiert oder erweitert werden, insbesondere durch manuelle Eingabe einer erkannten Bodenart (bspw. Lehm, Sand Kies, Schotter, Split) und dazugehörender Paramater. Somit wird die Erfahrung der Benutzer bei der Erstellung der Datenbank berücksichtigt und im Laufe der Zeit eine immer mächtigere Datenbasis geschaffen. As already mentioned above, the database used in step c) can have been created or at least optimized in field tests. For this purpose, it can be adapted or expanded by manual input during the execution of the method, in particular by manual input of a recognized soil type (for example clay, sand, gravel, gravel, gravel) and the associated parameters. In this way, the experience of the user is taken into account when creating the database and an increasingly powerful database is created over time.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Ermittlung der „besten“ Übereinstimmung im Schritt c). Diese kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination die abgespeicherte Parameterkombination ist, größer als oder gleich wie ein Grenzwert ist, oder, noch konkreter, dadurch definiert sein, dass eine relative Abweichung eines jeden Parameters kleiner oder gleich ist wie ein Grenzwert. Dies ist einfach zu programmieren und somit zu automatisieren und gestattet eine auch später nachvollziehbare Plausibilisierung und somit Qualitätskontrolle. Möglich ist dabei auch, dass bei der Ermittlung der besten Übereinstimmung die einzelnen Parameter gewichtet werden, was im Einzelfall zu einem noch zuverlässigeren Verfahrensergebnis führt.An essential aspect of the present invention relates to the determination of the “best” match in step c). This can be defined, for example, in that a probability that the created parameter combination is the stored parameter combination is greater than or equal to a limit value, or, more specifically, be defined by the fact that a relative deviation of each parameter is less than or equal to a limit. This is easy to program and thus to automate and allows a plausibility check and thus quality control that can also be traced later. It is also possible that the individual parameters are weighted when determining the best match, which in individual cases leads to an even more reliable method result.

Vorgeschlagen wird ferner, dass dann, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination eine abgespeicherte Parameterkombination ist, kleiner als oder gleich wie ein Grenzwert ist, eine Fehlermeldung erzeugt wird. Hierdurch wird der Benutzer vor einem unsicheren Ergebnis gewarnt, so dass er weitere Maßnahmen zur Ermittlung der gesuchten Größe ergreifen kann.It is also proposed that if the probability that the created parameter combination is a stored parameter combination is less than or equal to a limit value, an error message is generated. As a result, the user is warned of an uncertain result so that he can take further measures to determine the required variable.

In einem konkreten Anwendungsfall hängt die räumliche dreidimensionale Verteilung einer relativen Spannung unterhalb von der Oberflächenstelle, an der das Verdichtungselement ansetzt, vor allem von der Art und der Geometrie des eingesetzten Verdichtungselements, und in gewissem Umfange auch von der Schwingungsfrequenz des Verdichtungselements ab. Unter der relativen Spannung wird dabei die örtliche Spannung an einem Ort im Raumbereich unter der Oberflächenstelle bezogen auf die maximale Spannung direkt unterhalb vom Verdichtungselement verstanden, und zwar bei Verdichtungsende, wenn also eine weitere Verdichtung nicht mehr möglich ist. Oder, mit anderen Worten: unmittelbar unterhalb von dem Verdichtungselement beträgt die relative Spannung beim Verdichtungsende, wenn also eine weitere Verdichtung nicht mehr möglich ist, 100 % (Einheit also beispielsweise [%]). Entfernt man sich jedoch von dieser Oberflächenstelle in Tiefenrichtung und/oder seitlicher Richtung, nimmt die relative Spannung ab.In a specific application, the spatial three-dimensional distribution of a relative stress below the surface point where the compression element attaches depends primarily on the type and geometry of the compression element used, and to a certain extent also on the vibration frequency of the compression element. The relative stress is understood to mean the local stress at a location in the spatial area below the surface point based on the maximum stress directly below the compaction element, namely at the end of compaction, i.e. when further compaction is no longer possible. Or, in other words: immediately below the compression element, the relative tension at the end of compression, that is to say when further compression is no longer possible, is 100% (unit, for example, [%]). However, if one moves away from this surface point in the depth direction and / or laterally, the relative stress decreases.

Beispielsweise durch einen entsprechenden Vorversuch können dreidimensionale Raumschalen ermittelt werden, auf denen die relative Spannung nur noch 90%, 80%, 70% usw. beträgt. Diese Raumschalen können beispielsweise in Form von Tabellenwerten, von Polynomen, oder aus einer Schar von zweidimensionalen Polynomen dargestellt werden. Möglich ist auch die Darstellung beispielsweise in Form der Werte an Punkten einer gleichmäßigen Gitterstruktur in dem Raumbereich. Im einfachsten Fall wird die Verteilung bzw. der Verlauf einfach entlang einer vertikalen Linie mittig unterhalb von der Oberflächenstelle angegeben. Man erhält so für jeden Verdichtungsvorgang eindimensionale Tiefenwerte, denen jeweilige Verdichtungsgrade zugeordnet sind. Auf diese Weise erhält man für jeden Typ eines Verdichtungselements einen Datensatz oder eine Formel, die für das jeweilige Verdichtungselement, und gegebenenfalls auch noch für eine bestimmte Verdichterfrequenz, die räumliche Verteilung der relativen Spannung angibt.For example, through a corresponding preliminary test, three-dimensional space shells can be determined on which the relative tension is only 90%, 80%, 70%, etc. These space shells can be represented, for example, in the form of table values, polynomials, or from a family of two-dimensional polynomials. The representation is also possible, for example, in the form of the values at points of a uniform grid structure in the spatial area. In the simplest case, the distribution or the course is simply indicated along a vertical line centrally below the surface location. One thus obtains one-dimensional depth values for each compression process, to which the respective degrees of compression are assigned. In this way, a data set or a formula is obtained for each type of compression element, which specifies the spatial distribution of the relative voltage for the respective compression element, and possibly also for a specific compression frequency.

Die besagte Verteilung der relativen Spannung gilt wohlgemerkt nur für jenen Zustand, in dem ein weiterer Betrieb des Verdichtungselements den Boden unterhalb von der Bodenstelle nicht oder zumindest nicht signifikant weiter verdichtet. Sie gilt also nur für ein sogenanntes „Verdichtungsende“. Dieses kann beispielsweise durch eine Auswertung einer zeitlichen Veränderung des Schwingungsspektrums, insbesondere eines Klirrfaktors, des Verdichtungselements im Betrieb festgestellt werden. Unterschreitet die Änderung des Klirrfaktors pro Zeit einen bestimmten Grenzwert, dann wird das Verdichtungsende angenommen, bei dem die relative Spannung an der Oberflächenstelle unmittelbar unterhalb von dem Verdichtungselement 100% beträgt.The said distribution of the relative stress applies, of course, only to that state in which further operation of the compacting element does not compact the soil below the soil location, or at least does not compact it significantly. It therefore only applies to a so-called “end of compression”. This can be determined, for example, by evaluating a change in the vibration spectrum over time, in particular a distortion factor, of the compression element during operation. If the change in the distortion factor per time falls below a certain limit value, then the end of compression is assumed, at which the relative tension at the surface point directly below the compression element is 100%.

Eine weitere Grundlage der vorliegenden Erfindung ist die Kenntnis von der während der Verdichtung von dem Verdichtungselement auf die Oberflächenstelle aufgebrachte Auflast, also die Kraft, mit der das Verdichtungselement auf die Oberflächenstelle drückt (Einheit beispielsweise [N]). Diese setzt sich beispielsweise bei einem Anbauverdichter zusammen aus einer statischen Last und einer dynamischen Last. Die statische Last ist jene Last bzw. Kraft, mit der beispielsweise ein Bagger, an dem der Anbauverdichter angebracht ist, diesen auf die Oberflächenstelle drückt. Die statische Last kann aber auch einfach eine Gewichtskraft sein. Bei der dynamischen Auflast handelt es sich um jene zusätzliche Kraftkomponente, die aufgrund der beispielsweise durch einen Unwuchterzeuger erzeugten Schwingung von dem Verdichtungselement auf die Oberflächenstelle aufgebracht wird. Sie kann beispielsweise durch einen Schwingungssensor und eine Mehrfachintegration des von diesem erhaltenen Signals erhalten werden.A further basis of the present invention is the knowledge of the load applied by the compression element to the surface point during compression, that is to say the force with which the compression element presses on the surface point (unit for example [N]). In the case of an add-on compactor, for example, this is composed of a static load and a dynamic load. The static load is the load or force with which, for example, an excavator to which the attachment compactor is attached presses it onto the surface area. The static load can also simply be a weight force. The dynamic load is that additional force component that is applied to the surface point by the compression element due to the vibration generated, for example, by an imbalance generator. It can be obtained, for example, by a vibration sensor and multiple integration of the signal obtained from it.

Erfindungsgemäß erhält man aus der relativen Spannung, der Auflast und der wirksamen Fläche des Verdichtungselements eine absolute Spannung (Einheit bspw. [N/m2]). Im einfachsten Fall wird hierzu die relative Spannung mit der ermittelten Auflast multipliziert und durch die wirksame Fläche des Verdichtungselements dividiert. Auf diese Weise erhält man eine räumliche dreidimensionale Verteilung der absoluten Spannung im Boden für das Verdichtungselement in einem Raumbereich unterhalb der Oberflächenstelle. Die absolute Spannung kann - abhängig davon, in welcher Form die Daten der relativen Spannung vorliegen - beispielsweise in Form von gleichmäßig verteilten Punkten im Raumbereich unterhalb und seitlich von der Oberflächenstelle berechnet werden. So erhält man beispielsweise ein dreidimensionales Gitter, an dessen Gitterpunkten die jeweilige absolute Spannung bekannt ist. Möglich ist aber auch die Ermittlung der absoluten Spannung als dreidimensionales Polynom oder als Schar von zweidimensionalen Polynomen, etc..According to the invention, an absolute stress (unit, for example [N / m 2 ]) is obtained from the relative stress, the load and the effective area of the compression element. In the simplest case, the relative stress is multiplied by the determined load and divided by the effective area of the compression element. In this way, a spatial three-dimensional distribution of the absolute stress in the soil for the compaction element in a spatial area below the surface point is obtained. The absolute stress can - depending on the form in which the data of the relative stress are available - be calculated, for example, in the form of evenly distributed points in the spatial area below and to the side of the surface location. For example, a three-dimensional grid is obtained, at whose grid points the respective absolute voltage is known. However, it is also possible to determine the absolute stress as a three-dimensional polynomial or as a family of two-dimensional polynomials, etc.

Ein weiteres wichtiges Element der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass ein Verdichtungsgrad (Einheit dimensionslos oder beispielsweise [%]) an einer bestimmten Stelle im Boden abhängig von der dort erzeugten absoluten Spannung und von der Art des verdichteten Bodens ist. Beispielsweise ist der Verdichtungsgrad bei gleicher absoluter Spannung bei einem scherfesten/nicht-bindigen Boden ein anderer als bei einem gering scherfesten und in der Regel bindigen Boden. Insbesondere bei bindigen Böden sind die jeweiligen Verdichtungsgrade darüber hinaus abhängig vom Wassergehalt. Für das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei beispielsweise in einem Vorversuch eine Datenbank erstellt, in der für typische Böden (bspw. Kies, Lehm, trockener Boden, feuchter Boden, etc.) der Zusammenhang zwischen absoluter Spannung und Verdichtungsgrad abgelegt ist.Another important element of the present invention is the knowledge that a degree of compaction (unit dimensionless or, for example, [%]) at a certain point in the soil is dependent on the absolute stress generated there and on the type of compacted soil. For example, with the same absolute stress, the degree of compaction in a shear-resistant / non-cohesive soil is different from that in a low-shear-resistant and usually cohesive soil. Particularly in cohesive soils, the respective degrees of compaction also depend on the water content. For the method according to the invention, a database is created in a preliminary test, in which the relationship between absolute stress and degree of compaction is stored for typical soils (e.g. gravel, loam, dry soil, moist soil, etc.).

Zur Durchführung des Verfahrens wird daher die Art des Bodens unterhalb der Oberflächenstelle, an der das Verdichtungselement ansetzt, als eine den Boden charakterisierende Größe mit dem oben genannten erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt und dann abhängig von der ermittelten, bzw. bestimmten Art des Bodens aus der zuvor berechneten absoluten Spannung der Verdichtungsgrad ermittelt. Abhängig davon, in welcher Art von Daten die relative Spannung vorliegt, erhält man so beispielsweise an diskreten Gitterpunkten, längs zweidimensionaler Kurven, auf einer dreidimensionalen Raumschale oder einfach entlang einer Tiefenlinie einen Wert für den dort vorhandenen Verdichtungsgrad.To carry out the method, the type of soil below the surface point at which the compaction element attaches is determined as a variable characterizing the soil with the above-mentioned method according to the invention and then depending on the determined or specific type of soil from the previously calculated absolute stress the degree of compression is determined. Depending on the type of data in which the relative stress is present, a value for the degree of compression present there is obtained, for example, at discrete grid points, along two-dimensional curves, on a three-dimensional space shell or simply along a depth line.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein gewünschter minimaler Verdichtungsgrad vorgegeben und dann jener räumliche, also dreidimensionale Bereich unterhalb der Oberflächenstelle, an der das Verdichtungselement angesetzt wurde, ermittelt wird, bis zu dem ausgehend von dem Verdichtungselement der vorgegebene minimale Verdichtungsgrad vorliegt. Man erhält so eine Information über die Lage bzw. die räumliche dreidimensionale Ausdehnung jenes Bereichs, in dem der vorgegebene Verdichtungsgrad gewährleistet ist.It is particularly advantageous if a desired minimum degree of compression is specified and then that spatial, i.e. three-dimensional area below the surface point at which the compression element was attached is determined, up to which the specified minimum degree of compression is present starting from the compression element. Information is thus obtained about the position or the spatial three-dimensional extent of that area in which the specified degree of compression is ensured.

Die ermittelten Daten können vorzugsweise zusammen mit einer geographischen Position in einer Datenbank abgespeichert werden. Die geographische Position kann beispielsweise eine Referenzposition des Verdichtungselements sein, oder Ähnliches, und diese kann unter zu Hilfenahme eines Satellitenortungssystem bestimmt werden.The determined data can preferably be stored in a database together with a geographical position. The geographical position can be, for example, a reference position of the compression element, or Something similar, and this can be determined with the help of a satellite positioning system.

Das erfindungsgemäße Bodenverdichtungssystem ist dafür ausgebildet, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Hierzu verfügt das Bodenverdichtungssystem an geeigneter Stelle über entsprechende Erfassungseinrichtungen, beispielsweise in Form von Sensoren, sowie Speicher, Verarbeitungseinrichtungen, Energieversorgungen, Eingabeeinrichtungen zur manuellen Eingabe von Daten, Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige ermittelter Daten, etc. The soil compaction system according to the invention is designed to carry out the method described above. For this purpose, the soil compaction system has appropriate detection devices at a suitable point, for example in the form of sensors, as well as memories, processing devices, energy supplies, input devices for the manual input of data, display devices for the display of determined data, etc.

Es versteht sich, dass die einzelnen Verarbeitungseinrichtungen, die zur Ausführung des oben erwähnten Verfahrens bei dem Bodenverdichtungssystem vorgesehen sind, als Softwaremodule auf einem Computersystem, beispielsweise einem Notebook oder einem Tablet-PC, ausgebildet sein können. Es versteht sich ferner, dass beispielsweise nur die Erfassungseinrichtungen beim Verdichtungselement angeordnet sein können, wohingegen die Speicher, Verarbeitungseinrichtungen, Eingabeeinrichtungen, oder Ähnliches außerhalb von dem Verdichtungselement, beispielsweise im Führerstand eines Baggers, angeordnet sein können.It goes without saying that the individual processing devices which are provided for carrying out the above-mentioned method in the soil compaction system can be designed as software modules on a computer system, for example a notebook or a tablet PC. It is also understood that, for example, only the detection devices can be arranged at the compaction element, whereas the memory, processing devices, input devices or the like can be arranged outside of the compaction element, for example in the driver's cab of an excavator.

Die Übertragung der von den Erfassungseinrichtungen erfassten Größen, bzw. der diesen entsprechenden Signale kann drahtgebunden oder drahtlos an die Verarbeitungseinrichtungen, Speicher etc. erfolgen. Ein entsprechender Anbauverdichter kann eine eigene Stromversorgung aufweisen, welche die Erfassungseinrichtungen mit Strom versorgt, und die beispielsweise direkt oder indirekt vom Exzenterantrieb gespeist wird, oder es ist eine Stromversorgung von jenem Gerät möglich, an welches der Anbauverdichter angebaut ist, beispielsweise von einem Bagger.The transmission of the variables detected by the detection devices or the signals corresponding to them can take place in a wired or wireless manner to the processing devices, memories, etc. A corresponding attachment compressor can have its own power supply, which supplies the detection devices with power and which is fed, for example, directly or indirectly from the eccentric drive, or a power supply from that device to which the attachment compressor is attached, for example from an excavator.

Zur Automatisierung des oben genannten Verfahrens verfügt das erfindungsgemäße Bodenverdichtungssystem vorteilhafterweise über eine Erfassungseinrichtung, welche mindestens einen eine Art des Bodens an der Oberflächenstelle charakterisierenden Parameter erfasst. Zu diesen Parametern gehört beispielsweise ein Wassergehalt, eine Farbe, ein Frequenzspektrum, eine Reaktionskraft, ein Einsinkweg, ein zeitlicher Verlauf einer Setzung, eine Signallaufzeit, etc.. Denkbar ist auch, dass eine Datenbank vorliegt, in der für bestimmte geographische Punkte die entsprechende Art des Bodens oder zumindest bestimmte zu einer Bodenart gehörende Parameter hinterlegt sind. Ist beispielsweise mit Hilfe eines Ortungssystems die Position des Verdichtungselements bekannt, können aus der besagten Datenbank die entsprechenden Parameter abgerufen werden.To automate the above-mentioned method, the soil compaction system according to the invention advantageously has a detection device which detects at least one parameter characterizing a type of soil at the surface location. These parameters include, for example, a water content, a color, a frequency spectrum, a reaction force, a sinking path, a temporal course of a settlement, a signal transit time, etc. It is also conceivable that a database is available in which the corresponding type for certain geographical points of the soil or at least certain parameters belonging to a soil type are stored. If, for example, the position of the compaction element is known with the aid of a positioning system, the corresponding parameters can be called up from said database.

Im einfachsten Fall kann die Art des Bodens von einem Benutzer mittels einer Eingabeeinrichtung manuell eingegeben werden.In the simplest case, the type of floor can be entered manually by a user using an input device.

Ebenso ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Bodenverdichtungssystem einen Speicher umfasst, in dem für mindestens zwei unterschiedliche Arten von Verdichtungselementen jeweils Daten, die eine Verteilung der relativen Spannung im Boden im einem Raumbereich unterhalb von dem Verdichtungselement charakterisieren, abgespeichert sind, und eine Erfassungseinrichtung umfasst, welche die Art des verwendeten Verdichtungselements erfasst, und/oder eine Eingabeeinrichtung, mit der die Art des verwendeten Verdichtungselements manuell eingegeben werden kann. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren an der Baustelle bei ganz unterschiedlichen Verdichtungselementen mit einem sehr guten Aussageergebnis angewendet werden.It is also possible that the soil compaction system according to the invention comprises a memory in which data characterizing a distribution of the relative stress in the soil in a spatial area below the compaction element is stored for at least two different types of compaction elements, and comprises a detection device, which detects the type of compression element used, and / or an input device with which the type of compression element used can be entered manually. In this way, the method according to the invention can be used on the construction site with very different compression elements with a very good result.

Nachfolgend wird eine bespielhafte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Bodenverdichtungssystems mit einem Anbauverdichter mit einem Verdichtungselement;
  • 2 eine schematische Darstellung der Grundprinzipien eines Verfahrens zum Ermitteln einer einen Boden unter dem Verdichtungselement von 1 charakterisierenden Größe;
  • 3 einen schematischen Schnitt durch den Boden an einer Oberflächenstelle, an der das Verdichtungselement von 1 angreift;
  • 4 ein Blockschaltbild des Bodenverdichtungssystems von 1; und
  • 5 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Betreiben des Bodenverdichtungssystems von 1 zum Ermitteln eines Verdichtungsgrads.
An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. In the drawing show:
  • 1 a schematic representation of a soil compaction system with an add-on compactor with a compaction element;
  • 2 a schematic representation of the basic principles of a method for determining a soil under the compaction element of 1 characterizing quantity;
  • 3 a schematic section through the ground at a surface location where the compaction element of 1 attacks;
  • 4th a block diagram of the soil compaction system of 1 ; and
  • 5 FIG. 4 is a flow diagram of a method of operating the soil compaction system of FIG 1 to determine a degree of compaction.

Ein Bodenverdichtungssystem trägt in 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Es umfasst einen Anbauverdichter 16, der an einen Arm 14 eines Baggers 12 montiert ist. Der Anbauverdichter 16 umfasst ein Verdichtungselement in Form einer Verdichterplatte 18, die bei der in 1 dargestellten Betriebssituation an einer in 1 eng gestrichelt gezeichneten Oberflächenstelle 20 eines Bodens 22 angesetzt ist.A soil compaction system contributes to 1 overall the reference number 10 . It includes an attachment compactor 16 that on one arm 14th of an excavator 12 is mounted. The attachment compactor 16 comprises a compression element in the form of a compression plate 18th that at the in 1 operating situation shown in 1 closely dashed surface point 20th of a soil 22nd is set.

An dem Anbauverdichter 16 sind insgesamt vier Erfassungseinrichtungen in Form von Sensoren 24, 26, 28 und 30 vorhanden. Der Sensor 24 erfasst Schwingungen der Verdichterplatte 18, der Sensor 26 eine Kraft (statische Auflast), mit der die Verdichterplatte 18 vom Bagger 12 auf die Oberflächenstelle 20 gedrückt wird, der Sensor 28 einen oder mehrere Parameter, welche eine Bodeneigenschaft des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 charakterisieren, und der Sensor 30 den Typ der an dem Anbauverdichter 16 eingesetzten Verdichterplatte 18. Typische Bodeneigenschaften, die von dem Sensor 28 abhängig vom eingesetzten Sensortyp erfasst werden können, sind Farbe, Wassergehalt, elektrische Bodenleitfähigkeit, Scherfestigkeit, Geruch (bzw. chemische Zusammensetzung einer lokalen Ausgasung), Korngröße, Elastizität, Kompressibiltät, akustische Impedanz, elektrische Impedanz, Eigenstrahlung, und/oder Strahlungsabsorption.On the attachment compactor 16 are a total of four detection devices in the form of sensors 24 , 26th , 28 and 30th available. The sensor 24 detects vibrations of the compressor plate 18th , the sensor 26th a force (static load) with which the compressor plate 18th from the excavator 12 on the surface site 20th is pressed, the sensor 28 one or more parameters which are a soil property of the soil 22nd at the surface site 20th characterize, and the sensor 30th the type of the attached compactor 16 used compressor plate 18th . Typical soil properties identified by the sensor 28 Depending on the type of sensor used, color, water content, electrical soil conductivity, shear strength, odor (or chemical composition of a local outgassing), grain size, elasticity, compressibility, acoustic impedance, electrical impedance, natural radiation and / or radiation absorption.

Ferner ist an dem Anbauverdichter 16 noch ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem 32, vorliegend beispielhaft ein GPS-System, vorhanden, welches die aktuelle Position der Verdichterplatte 18 des Anbauverdichters 16 anzeigt. Die Signale der Sensoren 24 bis 30 und des GPS 32 werden drahtlos an ein Computersystem 34 des Bodenverdichtungssystems 10 übermittelt, welches im Bagger 12 angeordnet ist. Bei dem Computersystem 34 kann es sich um einen PC, ein Notebook, einen Tablet-PC oder Ähnliches handeln.Furthermore, on the attachment compactor 16 another satellite-based positioning system 32 , in the present example a GPS system, which shows the current position of the compactor plate 18th of the attachment compactor 16 indicates. The signals from the sensors 24 to 30th and the GPS 32 be wireless to a computer system 34 of the soil compaction system 10 transmitted which one in the excavator 12 is arranged. In the computer system 34 it can be a PC, a notebook, a tablet PC or the like.

Das Computersystem 34 verfügt über einen Datenspeicher (nicht dargestellt) sowie einen Prozessor (nicht dargestellt). Auf dem Speicher ist ein Computerprogramm abgespeichert, welches vom Prozessor ausgeführt wird. Hierdurch werden auf Softwarebasis verschiedene Speicher und Verarbeitungseinrichtungen realisiert, wie weiter unten noch dargelegt werden wird. Das Computersystem 34 verfügt auch über eine Anzeige (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Bildschirms, sowie eine Eingabeeinrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise in Form einer Tastatur, einer Spracheingabe, oder Ähnlichem.The computer system 34 has a data memory (not shown) and a processor (not shown). A computer program that is executed by the processor is stored in the memory. As a result, various memories and processing devices are implemented on a software basis, as will be explained further below. The computer system 34 also has a display (not shown), for example in the form of a screen, and an input device (not shown), for example in the form of a keyboard, voice input, or the like.

Anhand der Darstellung von 2 wird nun das Grundprinzip eines Verfahrens erläutert, mit dem eine den Boden 22 unter der Verdichterplatte 18 charakterisierende Größe G ermittelt wird:Based on the representation of 2 the basic principle of a method is now explained with which one the soil 22nd under the compactor plate 18th characterizing quantity G is determined:

Mittels der Verdichterplatte 18 wird ein Signal in Form von mechanischen Schwingungen 36 in den Boden 22 eingekoppelt. Alternativ oder zusätzlich könnten durch entsprechende Einrichtungen auch Signale in Form von akustischen oder elektromagnetischen Schwingung und/oder einer Last auf den Boden aufgebracht oder in den Boden eingekoppelt werden.By means of the compression plate 18th becomes a signal in the form of mechanical vibrations 36 in the ground 22nd coupled. Alternatively or additionally, signals in the form of acoustic or electromagnetic oscillation and / or a load could also be applied to the floor or coupled into the floor by means of appropriate devices.

Mit dem Sensor 24 wird ein erster Paramater P1 in Form einer Antwort 38 auf die in den Boden eingekoppelten Schwingungen 36 mit einer Amplitude oder einem Amplituden- und/oder einem Frequenzspektrum erfasst. Wäre das aufgebrachte Signal eine Last, wäre die entsprechende Antwort eine Setzung. Mit dem Sensor 28 wird, wie oben bereits erwähnt, ein zweiter Parameter P2 in Form einer Bodeneigenschaft erfasst. In 40 wird eine Kombination P1|P2 in der Art eines Wertepaares aus den zwei ermittelten bzw. erfassten Parametern P1 und P2 erstellt. Es versteht sich, dass zur Ermittlung der beiden Parameter P1 und P2 keineswegs zwingend zwei Sensoren 24 und 28 erforderlich sind. Möglich ist beispielsweise auch, dass nur ein Sensor eingesetzt wird und der erste Parameter die Messgröße selbst ist, wohingegen der zweite Parameter ein zeitlicher Verlauf der Messgröße ist.With the sensor 24 becomes a first parameter P1 in the form of an answer 38 on the vibrations coupled into the ground 36 detected with an amplitude or an amplitude and / or a frequency spectrum. If the signal applied were a burden, the corresponding response would be a settlement. With the sensor 28 becomes, as already mentioned above, a second parameter P2 recorded in the form of a soil property. In 40 becomes a combination P1 | P2 in the form of a value pair from the two determined or recorded parameters P1 and P2 created. It goes without saying that to determine the two parameters P1 and P2 by no means necessarily two sensors 24 and 28 required are. It is also possible, for example, that only one sensor is used and the first parameter is the measured variable itself, whereas the second parameter is a time curve of the measured variable.

Die erstellte Parameterkombination P1|P2 wird einem Vergleicher 42 zugeführt. Dieser vergleicht die erstellte Parameterkombination P1|P2 mit einer Vielzahl von in einer Datenbank 44 abgespeicherten Parameterkombinationen [P1|P2]a, [P1|P2]b, [P1|P2]c, ..., wobei jeder der abgespeicherten Parameterkombinationen eine den Boden (22) charakterisierende Größe [G]a, [G]b, [G]c, ... zugeordnet und mit der entsprechenden Parameterkombination abgespeichert ist. Die verwendete Datenbank 44 wurde zuvor in Feldversuchen erstellt.The created parameter combination P1 | P2 is used in a comparator 42 fed. This compares the created parameter combination P1 | P2 with a large number of parameters in a database 44 stored parameter combinations [P1 | P2] a , [P1 | P2] b , [P1 | P2] c , ..., whereby each of the stored parameter combinations is a ground ( 22nd ) characterizing variable [G] a , [G] b , [G] c , ... is assigned and stored with the corresponding parameter combination. The database used 44 was previously created in field trials.

Mit dem Vergleicher 42 wird jene der abgespeicherten Parameterkombinationen [P1|P2]i ermittelt, die am besten mit der erstellten Parameterkombination P1|P2 übereinstimmt. Die beste Übereinstimmung ist dadurch definiert, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination P1|P2 die abgespeicherte Parameterkombination [P1|P2]i ist, größer als oder gleich wie ein Grenzwert ist. Dies wird vorliegend dann angenommen, wenn eine relative Abweichung eines jeden der Parameter P1 und P2 von dem entsprechenden Parameter P1 und P2 der abgespeicherten Kombination [P1|P2]i kleiner oder gleich ist wie ein Grenzwert. Zur Verbesserung der Genauigkeit ist es möglich, dass bei der Ermittlung der besten Übereinstimmung die Parameter P1 und P2 gewichtet werden. Ist die Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination P1|P2 eine abgespeicherte Parameterkombination [P1|P2]i ist, kleiner als oder gleich wie ein Grenzwert, wird eine Fehlermeldung erzeugt.With the comparator 42 that of the stored parameter combinations [P1 | P2] i is determined which best matches the created parameter combination P1 | P2. The best match is defined by the fact that a probability that the created parameter combination P1 | P2 is the stored parameter combination [P1 | P2] i is greater than or equal to a limit value. In the present case, this is assumed if there is a relative deviation of each of the parameters P1 and P2 of the corresponding parameter P1 and P2 the stored combination [P1 | P2] i is less than or equal to a limit value. To improve the accuracy, it is possible, when determining the best match, that the parameters P1 and P2 be weighted. If the probability that the created parameter combination P1 | P2 is a stored parameter combination [P1 | P2] i is less than or equal to a limit value, an error message is generated.

In 46 wird jene Größe [G]i, welche der ermittelten am besten übereinstimmenden abgespeicherten Parameterkombination [P1|P2]i zugeordnet ist, als die zu ermittelnde den Boden charakterisierende Größe G festgelegt. Bei der Größe G kann es sich um einen Verdichtungsgrad, eine Tragfähigkeit, eine Bodenart, oder einen Wassergehalt handeln. Vorliegend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die Größe G die Bodenart ist. Mit dem soeben beschriebenen Verfahren wird also die Art des Bodens 22 (also bspw. Lehm, Sand, Kies, Schotter oder Split, jeweils feucht oder trocken) unterhalb von der Verdichterplatte 18 ermittelt.In 46 that variable [G] i which is assigned to the determined, best matching stored parameter combination [P1 | P2] i is defined as the variable G to be determined which characterizes the soil. The size G can be a degree of compaction, a load-bearing capacity, a soil type, or a water content. In the present case, it is assumed as an example that size G is the soil type. So with the method just described, the type of soil 22nd (So for example clay, sand, gravel, crushed stone or chippings, each wet or dry) below the compactor plate 18th determined.

Die oben verwendete Datenbank 44 kann durch eine manuelle Eingabe während der Ausführung des Verfahrens adaptiert oder erweitert werden, insbesondere durch manuelle Eingabe einer erkannten Bodenart (bspw. Lehm, Sand Kies, Schotter, Split) und einer dazugehörenden Parameterkombination P1|P2.The database used above 44 can be entered manually during the Execution of the method can be adapted or expanded, in particular by manually entering a recognized type of soil (e.g. loam, sand, gravel, gravel, split) and an associated parameter combination P1 | P2.

In 3 sind die Verdichterplatte 18 und die Oberflächenstelle 20 sowie ein unterhalb von der Oberflächenstelle 20 liegender Raumbereich 48 des Bodens 22 vergrößert dargestellt. Ein Pfeil 50 soll die Kraft charakterisieren, mit der die Verdichterplatte 18 auf die Oberflächenstelle 20 drückt. Diese Kraft setzt sich zusammen aus der vom Sensor 26 ermittelten statischen Auflast und einer Kraftkomponente, die durch Schwingungen der Verdichterplatte 18, die durch einen nicht dargestellten Schwingungserzeuger erzeugt werden, hervorgerufen wird. Durch die Kraft 50 wird der Boden 22 im Raumbereich 48 verdichtet.In 3 are the compression plate 18th and the surface location 20th as well as one below the surface location 20th lying room area 48 of the soil 22nd shown enlarged. An arrow 50 is intended to characterize the force with which the compressor plate 18th on the surface site 20th presses. This force is made up of that from the sensor 26th determined static load and a force component caused by vibrations of the compressor plate 18th which are generated by a vibration generator, not shown, is caused. By the force 50 becomes the floor 22nd in the room area 48 condensed.

Dabei wird davon ausgegangen, dass eine weitere Verdichtung des Raumbereichs 48 dann nicht mehr möglich ist, wenn eine zeitliche Änderung eines Klirrfaktors, der mittels des Signals des Sensors 24 ermittelt wird, einen Grenzwert unterschreitet. Wird dies festgestellt, kann davon ausgegangen werden, dass eine relative Spannung an der Oberflächenstelle 20 unmittelbar unterhalb von der Verdichterplatte 18 maximal ist, also bei 100% liegt. Diese dreidimensionale Raumschale oder „relative Isobarenschale“ ist in der zweidimensionalen Darstellung der 3 durch eine gestrichelte Linie 52a angedeutet.It is assumed that a further compression of the spatial area 48 is then no longer possible if there is a temporal change in a distortion factor that is determined by the signal from the sensor 24 is determined, falls below a limit value. If this is found, it can be assumed that there is a relative tension at the surface location 20th immediately below the compactor plate 18th is maximum, i.e. 100%. This three-dimensional space shell or "relative isobar shell" is in the two-dimensional representation of the 3 by a dashed line 52a indicated.

Abhängig vom Typ der Verdichterplatte 18 entwickelt sich die relative Spannung mit größer werdendem Abstand von der Verdichterplatte 18 unterschiedlich. Für die hier verwendete Verdichterplatte 18 sind in der zweidimensionalen Darstellung der 3 beispielhaft Linien gleicher relativer Spannung (also „relative Isobaren“) gestrichelt dargestellt. Eine Linie 52b steht für eine relative Spannung von 92%, eine Linie 52c für eine relative Spannung von 62%, und eine Linie 52d für eine relative Spannung von 10%. Man erkennt aus der vorliegenden zweidimensionalen Darstellung der 3, dass die Linien gleicher relativer Spannung sich ähnlich den Schalen einer Zwiebel ausgehend von der Oberflächenstelle 20 räumlich dreidimensional in den Boden 22 hinein ausbreiten.Depending on the type of compressor plate 18th the relative stress develops with increasing distance from the compressor plate 18th differently. For the compressor plate used here 18th are in the two-dimensional representation of the 3 lines of equal relative tension (ie “relative isobars”) are shown as dashed lines. A line 52b represents a relative tension of 92%, one line 52c for a relative tension of 62%, and a line 52d for a relative tension of 10%. One recognizes from the present two-dimensional representation of the 3 that the lines of equal relative tension resemble the peel of an onion starting from the surface point 20th spatially three-dimensional in the ground 22nd spread in.

In Kenntnis der Kraft 50 und der wirksamen Fläche der Verdichterplatte 18 kann aus der bekannten dimensionslosen relativen Spannung 52 eine absolute Spannung (bspw. mit der Dimension N/m2) ermittelt werden. In Kenntnis der ermittelten Art des Bodens 22 - wie oben unter Bezugnahme auf 2 erläutert wurde - kann hieraus wiederum eine räumliche dreidimensionale Verteilung eines Verdichtungsgrads ermittelt werden. Ein Verdichtungsgrad von 0,7 ist bespielhaft in der zweidimensionalen 3 durch eine strichpunktierte Linie mit dem Bezugszeichen 54 angedeutet. Für einen Raumbereich 55, der zwischen der Verdichterplatte 18 und der Linie 54 liegt, und der in 3 gepunktet dargestellt ist, kann somit ein Verdichtungsgrad von mindestens 0,7 gewährleistet werden.Knowing the power 50 and the effective area of the compactor plate 18th can be obtained from the known dimensionless relative stress 52 an absolute stress (for example with the dimension N / m 2 ) can be determined. Knowing the determined type of soil 22nd - as above with reference to 2 was explained - a spatial three-dimensional distribution of a degree of compression can be determined from this. A degree of compression of 0.7 is exemplary in the two-dimensional 3 by a dot-dash line with the reference number 54 indicated. For one area of the room 55 between the compactor plate 18th and the line 54 and the in 3 is shown dotted, a degree of compression of at least 0.7 can be guaranteed.

Zur Bestimmung des Raumbereichs 55 verfügt das Bodenverdichtungssystem 10, wie aus 4 ersichtlich ist, über verschiedene durch Funktionsblöcke dargestellte Einrichtungen, die durch Softwareprogramme des Computersystems 34 realisiert sind. So verfügt das Bodenverdichtungssystem 10 über eine Verarbeitungseinrichtung 56, die auf der Basis der Signale des Sensors 24 einen Verdichtungsfortschritt pro Zeit des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 ermittelt und dann, wenn dieser Verdichtungsfortschritt pro Zeit einen Grenzwert unterschreitet, mittels einer Einrichtung 58 ein Signal ausgibt, welches ein Verdichtungsende signalisiert. Ist ein solches Verdichtungsende erkannt worden, werden Funktionsblöcke in Gang gesetzt, die in dem Blockschaltbild von 4 durch einen strichpunktierten Block 60 eingegrenzt sind.To determine the area of the room 55 has the soil compaction system 10 how out 4th can be seen through various devices represented by function blocks that are implemented by software programs of the computer system 34 are realized. So has the soil compaction system 10 via a processing device 56 based on the signals from the sensor 24 one progress of compaction per time of the soil 22nd at the surface site 20th determined and then, if this compression progress falls below a limit value per time, by means of a device 58 outputs a signal that signals the end of compression. If such an end of compression has been recognized, function blocks are set in motion, which are shown in the block diagram of 4th by a dot-dash block 60 are limited.

In einem Speicher 62 sind für verschiedene Arten von Verdichterplatten 18 die jeweiligen Verteilungen der relativen Spannung abgelegt. Auf der Basis des Signals des Sensors 30 wird eine der spezifischen Verdichterplatte 30 entsprechende Verteilung der relativen Spannung einer Verarbeitungseinrichtung 64 zugeführt. Diese erhält ebenfalls die Signale der Sensoren 24 und 26, aus denen die Verarbeitungseinrichtung 64 die oben erwähnte Kraft 50 berechnet.In a store 62 are for different types of compactor plates 18th the respective distributions of the relative voltage are stored. Based on the signal from the sensor 30th becomes one of the specific compactor plates 30th corresponding distribution of the relative voltage of a processing device 64 fed. This also receives the signals from the sensors 24 and 26th that make up the processing facility 64 the above mentioned force 50 calculated.

Aus der Kraft 50 und aus der aus dem Speicher 62 abgerufenen relativen Spannung wird in der Verarbeitungseinrichtung 64 eine Verteilung einer absoluten Spannung in dem Raumbereich 48 unterhalb von der Verdichterplatte 18 ermittelt. Diese wird einer Verarbeitungseinrichtung 66 zugeführt, welche aus einem Speicher 68, in dem für verschiedene Arten von Boden jeweils ein Zusammenhang zwischen der absoluten Spannung und einem Verdichtungsgrad abgespeichert ist, den der hier spezifischen Bodenart entsprechenden Zusammenhang erhält. Dieser wird durch eine Auswahleinrichtung 70 auf der Basis der ermittelten Bodenart (siehe obige Erläuterungen im Zusammenhang mit 2) ausgewählt.From the strength 50 and from the from memory 62 The relative voltage is retrieved in the processing device 64 a distribution of an absolute stress in the space area 48 below the compactor plate 18th determined. This becomes a processing facility 66 fed from a memory 68 , in which a relationship between the absolute stress and a degree of compaction is stored for different types of soil, which is associated with the specific soil type here. This is determined by a selection device 70 on the basis of the determined soil type (see above explanations in connection with 2 ) selected.

Mittels einer Eingabeeinrichtung 72 (bspw. einer Tastatur des Computersystems 34) kann ein minimal gewünschter Verdichtungsgrad, im obigen Beispiel ein Verdichtungsgrad von 0,7, eingegeben werden. Der gewünschte Verdichtungsgrad wird einer Verarbeitungseinrichtung 74 zugeführt, welche von der Verarbeitungseinrichtung 66 auch die Verteilung des tatsächlichen Verdichtungsgrads erhält. Diese Verarbeitungseinrichtung 74 ermittelt jenen Bereich (Bezugszeichen 55 in 3), bis zu dem ausgehend von der Verdichterplatte 18 der eingegebene minimale Verdichtungsgrad von 0,7 vorliegt. Die diesen Bereich charakterisierenden Daten werden zusammen mit der entsprechenden vom GPS 32 ermittelten geographischen Position in einem Speicher 76 abgespeichert.By means of an input device 72 (e.g. a keyboard of the computer system 34 ) a minimum required degree of compression can be entered, in the above example a degree of compression of 0.7. The desired degree of compaction is provided to a processing facility 74 fed by the processing device 66 also receives the distribution of the actual degree of compaction. This processing facility 74 determines that area (Reference number 55 in 3 ), up to that starting from the compressor plate 18th the entered minimum degree of compression of 0.7 is available. The data characterizing this area are taken from the GPS together with the corresponding data 32 determined geographical position in a memory 76 saved.

Ein Verfahren zum Betreiben des Bodenverdichtungssystems 10 läuft wie folgt ab (5): Nach einem Start in 78 wird in 80 die Art des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 ermittelt (wie oben im Zusammenhang mit 2 erläutert), wobei dieser Verfahrensschritt auch später durchgeführt werden kann. In 82 wird die Verdichterplatte 18 des Anbauverdichters 16 an der Oberflächenstelle 20 angesetzt, und in 84 wird der Anbauverdichter 16 betrieben. In 86 wird die Auflast bzw. Kraft 50 ermittelt, und in 88 das Verdichtungsende. In 90 wird der Betrieb des Anbauverdichters 16 beendet. In 92 wird die absolute Spannung im Boden 22 für die spezielle Verdichterplatte 18 in dem Raumbereich 48 unterhalb der Oberflächenstelle 20 ermittelt, und zwar abhängig von der für die spezifische Verdichterplatte 18 vorab bei Verdichtungsende ermittelten relativen Spannung im Boden 22 in dem Raumbereich 48 unterhalb von der Verdichterplatte 18 und abhängig von der ermittelten Auflast 18. In 94 wird eine „Raumschale“ ermittelt, welche jenen Bereich begrenzt, bis zu dem ausgehend von der Verdichterplatte 18 der in 72 vorgegebenen minimale Verdichtungsgrad vorliegt. In 96 werden die Daten, die den in 94 ermittelten Bereich charakterisieren, zusammen mit der geographischen Position abgespeichert. Das Verfahren endet in 98.A method of operating the soil compaction system 10 runs as follows ( 5 ): After a start in 78, the type of soil becomes in 80 22nd at the surface site 20th determined (as above in connection with 2 explained), whereby this process step can also be carried out later. In 82 becomes the compactor plate 18th of the attachment compactor 16 at the surface site 20th and in 84 the add-on compactor is added 16 operated. In 86 becomes the load or force 50 determined, and in 88 the end of compression. In 90 becomes the operation of the attachment compactor 16 completed. In 92 becomes the absolute tension in the ground 22nd for the special compressor plate 18th in the space area 48 below the surface location 20th determined, depending on the one for the specific compressor plate 18th Relative stress in the soil determined in advance at the end of compaction 22nd in the space area 48 below the compactor plate 18th and depending on the determined load 18th . In 94 a "space shell" is determined, which limits the area up to that starting from the compression plate 18th the minimum degree of compression specified in 72 is present. In 96 the data that characterize the area determined in 94 are stored together with the geographical position. The method ends in 98.

Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beurteilen einer mit einem stationären Verdichtungselement 18 erfolgten Verdichtung eines Bodens 22, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: a. Ermitteln einer Art des Bodens 22 an einer Oberflächenstelle 20 des Bodens 22; b. Betreiben des Verdichtungselements an der Oberflächenstelle 18; c. Ermitteln einer eine Auflast 50, mit der das Verdichtungselement 18 während des Betriebs auf die Oberflächenstelle 20 drückt, charakterisierenden Größe; d. Beenden des Betriebs des Verdichtungselements 18 dann, wenn erkannt wird, dass ein Verdichtungsfortschritt pro Zeit des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 einen Grenzwert unterschreitet Verdichtungsende; e. Ermitteln einer absoluten Spannung im Boden 22 für das Verdichtungselement 18 in einem Raumbereich 48 unterhalb der Oberflächenstelle 20,i abhängig von einer für das Verdichtungselement 18 vorab bei Verdichtungsende ermittelten relativen Spannung im Boden 22 in dem Raumbereich 48 unterhalb von dem Verdichtungselement 18 und ii abhängig von der ermittelten Auflast 50; f. Ermitteln eines Verdichtungsgrads i abhängig von der ermittelten Verteilung der absoluten Spannung und ii abhängig von der Art des Bodens 22.The invention thus relates to a method for assessing a having a stationary compression element 18th compaction of a soil 22nd which procedure comprises the following steps: a. Find a type of soil 22nd at a surface location 20th of the soil 22nd ; b. Operating the compaction element at the surface location 18th ; c. Determine a surcharge 50 with which the compression element 18th during operation on the surface point 20th expresses, characterizing size; d. Stopping the operation of the compaction element 18th when it is recognized that compaction progress per time of the soil 22nd at the surface site 20th falls below a limit value end of compression; e. Determining an absolute stress in the ground 22nd for the compression element 18th in a room area 48 below the surface location 20th , i depending on one for the compression element 18th Relative stress in the soil determined in advance at the end of compaction 22nd in the space area 48 below the compression element 18th and ii depending on the determined load 50 ; f. Determining a degree of compaction i depending on the determined distribution of the absolute stress and ii depending on the type of soil 22nd .

Sowie ein solches Verfahren welches ferner umfasst: h. Vorgeben eines minimalen Verdichtungsgrads; i. Im Schritt g: Ermitteln eines Bereichs 55 unterhalb der Oberflächenstelle 20, bis zu dem ausgehend von dem Verdichtungselement 18 der vorgegebene minimale Verdichtungsgrad vorliegt.As well as such a method which further comprises: h. Specifying a minimum degree of compaction; i. In step g: determining an area 55 below the surface location 20th , up to that starting from the compression element 18th the specified minimum degree of compaction is present.

Sowie ein solches Verfahren, bei dem die in den Schritten g oder i ermittelten Daten zusammen mit einer geografischen Position in einem Speicher 76 abgespeichert werden.And such a method in which the data determined in steps g or i are stored in a memory together with a geographical position 76 can be saved.

Sowie ein Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät 10, umfassend ein Verdichtungselement 18 zum Verdichten eines Bodens 22 in einem Raumbereich 48 unterhalb einer Oberflächenstelle 20, welches ferner umfasst: a eine Erfassungseinrichtung 24 zum Erfassen einer ersten Größe, welche einen Verdichtungsfortschritt pro Zeit des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 charakterisiert; b. eine Erfassungseinrichtung 26 zum Erfassen einer zweiten Größe, welche eine Auflast 50, mit der das Verdichtungselement 18 während des Betriebs auf die Oberflächenstelle 20 drückt, charakterisiert; c. einen Speicher 62, in dem Daten, welche eine Verteilung der relativen Spannung im Boden 22 in einem Raumbereich 48 unterhalb von dem Verdichtungselement 18 für das Verdichtungselement 18 charakterisieren, abgespeichert sind; d. einen Speicher 68, in dem für mindestens zwei Arten von Boden 22 jeweils ein Zusammenhang zwischen einer absoluten Spannung und einem Verdichtungsgrad abgespeichert ist; e. eine Auswahleinrichtung 70, mit der eine Art von Boden 22 ausgewählt werden kann; f. eine Verarbeitungseinrichtung 56, welche ein Signal ausgibt, wenn ein anhand der ersten Größe ermittelter Verdichtungsfortschritt pro Zeit des Bodens 22 an der Oberflächenstelle 20 einen Grenzwert unterschreitet Verdichtungsende; g. eine Verarbeitungseinrichtung 64, welche Daten, die eine Verteilung einer absoluten Spannung im Boden 22 in dem Raumbereich 48 unterhalb von dem Verdichtungselement 18 charakterisieren, i abhängig von den im Speicher 62 gemäß c abgespeicherten Daten und ii abhängig von der erfassten Auflast 50 ermittelt; und h. eine Verarbeitungseinrichtung 66, welche i abhängig von den im Schritt g ermittelten Daten und ii abhängig von der ausgewählten Art des Bodens 22 Daten ermittelt, die eine Verteilung eines Verdichtungsgrads charakterisieren.As well as a soil compaction or compaction tester 10 , comprising a compression element 18th for compacting a soil 22nd in a room area 48 below a surface location 20th which further comprises: a sensing device 24 for detecting a first variable, which is a compaction progress per time of the soil 22nd at the surface site 20th characterized; b. a detection device 26th for detecting a second variable, which is a load 50 with which the compression element 18th during operation on the surface point 20th presses, characterizes; c. a memory 62 , in which data showing a distribution of relative stress in the soil 22nd in a room area 48 below the compression element 18th for the compression element 18th characterize, are stored; d. a memory 68 , in which for at least two types of soil 22nd a relationship between an absolute voltage and a degree of compression is stored in each case; e. a selection device 70 , with the one kind of floor 22nd can be selected; f. a processing device 56 , which outputs a signal when a compaction progress per time of the soil determined on the basis of the first variable 22nd at the surface site 20th falls below a limit value end of compression; G. a processing device 64 which data showing a distribution of an absolute stress in the soil 22nd in the space area 48 below the compression element 18th characterize i depending on the in memory 62 according to c stored data and ii depending on the recorded load 50 determined; and h. a processing device 66 which i depending on the data determined in step g and ii depending on the selected type of soil 22nd Determines data that characterize a distribution of a degree of compaction.

Sowie ein solches Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät 10, welches ferner umfasst: i. eine Eingabeeinrichtung 72, mit der ein gewünschter minimaler Verdichtungsgrad eingegeben werden kann; und j. eine Verarbeitungseinrichtung 74, welche Daten ermittelt, die einen Bereich 55, bis zu dem ausgehend von dem Verdichtungselement 18 der eingegebene minimale Verdichtungsgrad vorliegt, charakterisieren.As well as such a soil compaction or compaction testing device 10 which further comprises: i. an input device 72 with which a desired minimum degree of compaction can be entered; and J. a processing device 74 which data determines which one area 55 , up to that starting from the compression element 18th the entered minimum degree of compaction is present.

Sowie ein solches Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät 10, welches ferner umfasst: k. ein Positionsbestimmungssystem 32, vorzugsweise ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem; und 1. einen Speicher 76, in dem die in den Schritten h oder j ermittelten Daten zusammen mit der vom Positionsbestimmungssystem 32 bestimmten geografischen Position abgespeichert werden können.As well as such a soil compaction or compaction testing device 10 further comprising: k. a positioning system 32 , preferably a satellite-based positioning system; and 1. a memory 76 , in which the data determined in steps h or j together with that of the position determination system 32 specific geographical position can be saved.

Sowie ein solches Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät 10, welches ferner umfasst: m. eine Einrichtung 24, 28, welche so ausgebildet ist, dass sie die Ermittlung einer den Boden 22 an der Oberflächenstelle 20 charakterisierenden Größe G ermöglicht, und/oder eine Eingabeeinrichtung, mit der mindestens ein den Boden an der Oberflächenstelle charakterisierende Größe G manuell eingegeben werden kann; wobei die Auswahleinrichtung 70 gemäß obigem Merkmal e anhand der ermittelten oder eingegebenen Größe eine Art des Bodens 22 auswählt, oder bei die den Boden charakterisierende Größe selbst die Art des Bodens ist.As well as such a soil compaction or compaction testing device 10 , which further comprises: m. An institution 24 , 28 which is designed to help identify the ground 22nd at the surface site 20th characterizing variable G enables, and / or an input device with which at least one variable G characterizing the soil at the surface location can be entered manually; the selection device 70 According to the above feature e, a type of soil based on the determined or entered size 22nd or the size characterizing the soil itself is the type of soil.

Sowie ein solches Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät 10, welches ferner umfasst: n. einen Speicher 62, in dem für eine oder mehrere unterschiedliche Arten von Verdichtungselementen 18 jeweils Daten, die eine Verteilung der relativen Spannung im Boden 22 in einem Raumbereich 48 unterhalb von dem Verdichtungselement 18 charakterisieren, abgespeichert sind; o. eine Erfassungseinrichtung 30, welche die Art des verwendeten Verdichtungselements 18 erfasst, und/oder eine Eingabeeinrichtung, mit der die Art des verwendeten Verdichtungselements manuell eingegeben werden kann; wobei die Verarbeitungseinrichtung 64 gemäß Merkmal g die für die erfasste oder eingegebene Art des Verdichtungselements 18 abgespeicherten und die Verteilung der relativen Spannung charakterisierenden Daten verwendet.As well as such a soil compaction or compaction testing device 10 further comprising: n. a memory 62 , in which for one or more different types of compression elements 18th each data showing a distribution of relative stress in the soil 22nd in a room area 48 below the compression element 18th characterize, are stored; o. a detection device 30th indicating the type of compression element used 18th detected, and / or an input device with which the type of compression element used can be entered manually; wherein the processing means 64 according to feature g, for the type of compression element entered or entered 18th stored data characterizing the distribution of the relative stress is used.

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben eines Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgeräts (10), bei dem eine einen Boden (22) charakterisierende Größe (G) ermittelt wird, welches folgende Schritte umfasst: a. Erfassen oder Ermitteln von Parametern (P1, P2) in Form einer Bodeneigenschaft und/oder in Form einer Antwort (38) auf ein von dem Bodenverdichtungs- oder Bodenprüfgerät (10) in den Boden (22) eingekoppeltes oder auf den Boden (22) aufgebrachtes Signal (36), wobei jeder Parameter (P1, P2) für sich noch nicht typisierend für die zu ermittelnde Größe (G) ist; b. Erstellen einer Kombination (P1|P2) aus mindestens zwei der ermittelten und/oder erfassten Parameter (P1, P2); c. Vergleichen der erstellten Kombination (P1|P2) mit entsprechenden Parameterkombinationen ([P1|P2]i), die in einer Datenbank (44) zusammen mit ihren zugeordneten und einen Boden (22) charakterisierenden Größen ([G]i) abgespeichert sind, hierdurch Ermitteln jener abgespeicherten Parameterkombination ([P1|P2]j), die am besten mit der erstellten Parameterkombination (P1|P2) übereinstimmt; d. Festlegen der zu ermittelnden den Boden (22) charakterisierenden Größe (G) als jene Größe ([G]i), welche der ermittelten am besten übereinstimmenden abgespeicherten Parameterkombination ([P1|P2)]i zugeordnet ist.A method for operating a soil compacting or soil testing device (10), in which a variable (G) characterizing a soil (22) is determined, which comprises the following steps: a. Acquisition or determination of parameters (P1, P2) in the form of a soil property and / or in the form of a response (38) to a soil (22) coupled into the soil (22) or applied to the soil (22) by the soil compaction or soil testing device Signal (36), each parameter (P1, P2) not yet typifying the variable (G) to be determined; b. Creating a combination (P1 | P2) from at least two of the determined and / or recorded parameters (P1, P2); c. Comparison of the created combination (P1 | P2) with corresponding parameter combinations ([P1 | P2] i ), which are stored in a database (44) together with their assigned variables ([G] i ) which characterize a soil (22) Determining that stored parameter combination ([P1 | P2] j ) which best matches the parameter combination (P1 | P2) created; d. Establishing the variable (G) characterizing the soil (22) to be determined as that variable ([G] i ) which is assigned to the determined, best-matching stored parameter combination ([P1 | P2)] i . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Boden (22) eingekoppelte oder auf den Boden (22) aufgebrachten Signal (36) mindestens eines aus der folgenden Gruppe umfasst: eine mechanische, akustische oder elektromagnetische Schwingung, wobei die Antwort eine Schwingung mit einer Amplitude oder einem Amplituden- und/oder einem Frequenzspektrum ist; eine Last, wobei die Antwort eine Setzung ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the signal (36) coupled into the ground (22) or applied to the ground (22) comprises at least one from the following group: a mechanical, acoustic or electromagnetic oscillation, the response being an oscillation with an amplitude or an amplitude and / or a frequency spectrum; a burden, the answer being a settlement. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste oder ermittelte Bodeneigenschaft (P2) mindestens eine aus der folgenden Gruppe umfasst: Farbe; Wassergehalt; elektrische Bodenleitfähigkeit; Scherfestigkeit; Geruch; Korngröße; Elastizität; Kompressibiltät; akustische Impedanz; elektrische Impedanz; Eigenstrahlung; Strahlungsabsorption.Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the recorded or determined soil property (P2) comprises at least one from the following group: color; Water content; electrical conductivity of the soil; Shear strength; Odor; Grain size; Elasticity; Compressibility; acoustic impedance; electrical impedance; Natural radiation; Radiation absorption. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu ermittelnde Größe (G) mindestens eine aus der folgenden Gruppe ist: Verdichtungsgrad, räumliche dreidimensionale Verteilung des Verdichtungsgrads; Tragfähigkeit; Bodenart; Wassergehalt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the variable (G) to be determined is at least one from the following group: degree of compression, spatial three-dimensional distribution of the degree of compression; Load capacity; Soil type; Water content. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt c) verwendete Datenbank (44) in Feldversuchen erstellt wurde.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the database (44) used in step c) was created in field tests. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt c) verwendete Datenbank (44) durch eine manuelle Eingabe während der Ausführung des Verfahrens adaptiert oder erweitert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the database (44) used in step c) is adapted or expanded by a manual input during the execution of the method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die beste Übereinstimmung dadurch definiert ist, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination (P1|P2) die abgespeicherte Parameterkombination ([P1|P2]i) ist, größer als oder gleich wie ein Grenzwert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step c) the best match is defined in that a probability that the created parameter combination (P1 | P2) is the stored parameter combination ([P1 | P2] i ) is greater than or is the same as a limit value. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die beste Übereinstimmung dadurch definiert ist, dass eine relative Abweichung eines jeden Parameters (P1, P2) kleiner oder gleich ist wie ein Grenzwert.Procedure according to Claim 7 , characterized in that in step c) the best match is defined in that a relative deviation of each parameter (P1, P2) is less than or equal to a limit value. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der besten Übereinstimmung die Parameter (P1, P2) gewichtet werden.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the parameters (P1, P2) are weighted when determining the best match. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass die erstellte Parameterkombination (P1|P2) eine abgespeicherte Parameterkombination ([P1|P2]i) ist, kleiner als oder gleich wie ein Grenzwert ist, eine Fehlermeldung erzeugt wird.Method according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that if the probability that the created parameter combination (P1 | P2) is a stored parameter combination ([P1 | P2] i ) is less than or equal to a limit value, an error message is generated. Bodenverdichtungs- oder Verdichtungsprüfgerät (10), welches eine Steuer- und oder Regeleinrichtung (34) umfasst, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche programmiert und/oder ausgebildet ist.Soil compaction or compaction testing device (10), which comprises a control and / or regulating device (34) which is programmed and / or designed to carry out a method according to one of the preceding claims.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016003387B4 (en) 2016-03-18 2023-07-27 Bomag Gmbh Method for soil compaction with an add-on compactor, add-on compactor and excavator with an add-on compactor
DE102016105872A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 Mts Maschinentechnik Schrode Ag Method for operating a mounted compactor, as well as storage medium and mounted compactor
WO2018085858A1 (en) 2016-11-07 2018-05-11 The Climate Corporation Agricultural implements for soil and vegetation analysis
DE102017001877A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Method for detecting obstacles during operation of a vibrating hammer
US11079725B2 (en) 2019-04-10 2021-08-03 Deere & Company Machine control using real-time model
US11240961B2 (en) 2018-10-26 2022-02-08 Deere & Company Controlling a harvesting machine based on a geo-spatial representation indicating where the harvesting machine is likely to reach capacity
US11641800B2 (en) 2020-02-06 2023-05-09 Deere & Company Agricultural harvesting machine with pre-emergence weed detection and mitigation system
US11589509B2 (en) 2018-10-26 2023-02-28 Deere & Company Predictive machine characteristic map generation and control system
US11957072B2 (en) 2020-02-06 2024-04-16 Deere & Company Pre-emergence weed detection and mitigation system
US11467605B2 (en) 2019-04-10 2022-10-11 Deere & Company Zonal machine control
US11178818B2 (en) 2018-10-26 2021-11-23 Deere & Company Harvesting machine control system with fill level processing based on yield data
US11653588B2 (en) 2018-10-26 2023-05-23 Deere & Company Yield map generation and control system
US11672203B2 (en) 2018-10-26 2023-06-13 Deere & Company Predictive map generation and control
DE102019108536A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Mts Maschinentechnik Schrode Ag Device for detecting homogeneous areas on a construction site
US11234366B2 (en) 2019-04-10 2022-02-01 Deere & Company Image selection for machine control
US11778945B2 (en) 2019-04-10 2023-10-10 Deere & Company Machine control using real-time model
US11477940B2 (en) 2020-03-26 2022-10-25 Deere & Company Mobile work machine control based on zone parameter modification
US11983009B2 (en) 2020-10-09 2024-05-14 Deere & Company Map generation and control system
US11849671B2 (en) 2020-10-09 2023-12-26 Deere & Company Crop state map generation and control system
US11874669B2 (en) 2020-10-09 2024-01-16 Deere & Company Map generation and control system
US11592822B2 (en) 2020-10-09 2023-02-28 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11727680B2 (en) 2020-10-09 2023-08-15 Deere & Company Predictive map generation based on seeding characteristics and control
US11635765B2 (en) 2020-10-09 2023-04-25 Deere & Company Crop state map generation and control system
US11864483B2 (en) 2020-10-09 2024-01-09 Deere & Company Predictive map generation and control system
US11675354B2 (en) 2020-10-09 2023-06-13 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11946747B2 (en) 2020-10-09 2024-04-02 Deere & Company Crop constituent map generation and control system
US11825768B2 (en) 2020-10-09 2023-11-28 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11871697B2 (en) 2020-10-09 2024-01-16 Deere & Company Crop moisture map generation and control system
US11895948B2 (en) 2020-10-09 2024-02-13 Deere & Company Predictive map generation and control based on soil properties
US12013245B2 (en) 2020-10-09 2024-06-18 Deere & Company Predictive map generation and control system
US11889788B2 (en) 2020-10-09 2024-02-06 Deere & Company Predictive biomass map generation and control
US11845449B2 (en) 2020-10-09 2023-12-19 Deere & Company Map generation and control system
US11844311B2 (en) 2020-10-09 2023-12-19 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11849672B2 (en) 2020-10-09 2023-12-26 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11650587B2 (en) 2020-10-09 2023-05-16 Deere & Company Predictive power map generation and control system
US11927459B2 (en) 2020-10-09 2024-03-12 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11474523B2 (en) 2020-10-09 2022-10-18 Deere & Company Machine control using a predictive speed map
US11711995B2 (en) 2020-10-09 2023-08-01 Deere & Company Machine control using a predictive map
US11889787B2 (en) 2020-10-09 2024-02-06 Deere & Company Predictive speed map generation and control system
CN114541364B (en) * 2022-02-22 2024-01-23 中铁一局集团厦门建设工程有限公司 Tamping system with soil parameter acquisition function and soil parameter acquisition method
DE102022111975A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Mts Schrode Ag Method for determining a load on an excavator attachment and excavator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005028755A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 Ammann Schweiz Ag Determination of soil rigidity values
DE10355172B3 (en) * 2003-11-26 2005-06-02 MTS Gesellschaft für Maschinentechnik und Sonderbauten mbH Compressor device of an excavator
DE102010019053A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-03 Wacker Neuson Se Compaction device i.e. vibration plate, for use in vibration machine for compaction of e.g. clay during construction of road, has evaluating device determining soil parameter for determining soil characteristics based on motion signal
DE202010017338U1 (en) * 2010-05-03 2012-01-04 Wacker Neuson Se Measuring device for determining floor characteristics
DE102011078919A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 MTS Gesellschaft für Maschinentechnik und Sonderbauten mbH Device for ascertaining property of ground, comprises equipment for ascertaining parameter of ground in its depth, where another equipment is provided for ascertaining parameter of ground in proximity of its surface
DE102012004560A1 (en) * 2012-03-10 2013-09-12 Joachim Heisler Method for controlling compaction power of deep vibrator during e.g. vibrating pressure compaction, involves setting product of voltage, current and time consumed during compaction process for lowering or increasing speed of compaction work

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7404455B2 (en) * 2005-12-13 2008-07-29 The University Of Hong Kong Automatic SPT monitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005028755A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 Ammann Schweiz Ag Determination of soil rigidity values
DE10355172B3 (en) * 2003-11-26 2005-06-02 MTS Gesellschaft für Maschinentechnik und Sonderbauten mbH Compressor device of an excavator
DE102010019053A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-03 Wacker Neuson Se Compaction device i.e. vibration plate, for use in vibration machine for compaction of e.g. clay during construction of road, has evaluating device determining soil parameter for determining soil characteristics based on motion signal
DE202010017338U1 (en) * 2010-05-03 2012-01-04 Wacker Neuson Se Measuring device for determining floor characteristics
DE102011078919A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 MTS Gesellschaft für Maschinentechnik und Sonderbauten mbH Device for ascertaining property of ground, comprises equipment for ascertaining parameter of ground in its depth, where another equipment is provided for ascertaining parameter of ground in proximity of its surface
DE102012004560A1 (en) * 2012-03-10 2013-09-12 Joachim Heisler Method for controlling compaction power of deep vibrator during e.g. vibrating pressure compaction, involves setting product of voltage, current and time consumed during compaction process for lowering or increasing speed of compaction work

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