EP1411177B1 - Verfahren und Einrichtung zum Messen der Tragfähigkeit eines in den Boden durch Schwingung eingeführten Objektes - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Messen der Tragfähigkeit eines in den Boden durch Schwingung eingeführten Objektes Download PDF

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EP1411177B1
EP1411177B1 EP03290053A EP03290053A EP1411177B1 EP 1411177 B1 EP1411177 B1 EP 1411177B1 EP 03290053 A EP03290053 A EP 03290053A EP 03290053 A EP03290053 A EP 03290053A EP 1411177 B1 EP1411177 B1 EP 1411177B1
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EP
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force
bearing capacity
ground
vibrator
driving
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EP03290053A
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Christian Houze
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Original Assignee
PTC SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures

Definitions

  • the depression of the object in the soil is made using a vibrator which can be varied centrifugal force.
  • the measurement is triggered by gradually putting the cylinders V 1 , V 2 in pressure in the direction of the rise of the shuttle tube 8 to the pile 1. It then proceeds to the reading of the value of the pressure which triggers the sliding of the shuttle tube 8 on the guide tube 7. This reading makes it possible to deduce the force exerted by the two jacks V 1 , V 2 , which corresponds to the friction force exerted by the ground on the surface of the tube shuttle 8.
  • This additional step C 4 makes it possible to measure both the contribution to the lift by lateral friction and by peak resistance.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Ermittlung der Tragfähigkeit eines mit Hilfe eines Vibrators (2) in den Boden hineingetriebenen Gegenstands (1),
    gekennzeichnet dadurch, dass es besteht aus:
    einerseits, im Verlauf des Einrammens des Gegenstandes (1) in verschiedenen Tiefen Verfahrensschritte durchzuführen, von denen jeder umfasst:
    das Stoppen des Einrammens,
    die Ausübung einer zunehmenden Kraft auf den ganzen oder einen Teil des Gegenstandes (1) oder eines äquivalenten Gegenstands, in der Rammachse,
    die Ermittlung einer Kraftschwelle, ab der man eine erste Bewegung des genannten Gegenstands oder Teils (8) erhält, und
    andererseits, einen der statischen Tragfähigkeit des Gegenstandes entsprechenden Wert zu bestimmen, ausgehend von den während der Verfahrensschritte ermittelten Schwellenwerten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet dadurch, dass das Einrammen des Gegenstandes (1) in den Boden mit Hilfe eines Vibrators (2) durchgeführt wird, dessen Zentrifugalkraft verändert werden kann, sowie dadurch, dass in mindestens einer Rammtiefe, bei der der Gegenstand (1) unter üblichen Betriebsbedingungen des Vibrators nicht auf Widerstand stößt, die auf den Gegenstand (1) ausgeübte Zentrifugalkraft verändert wird, dass, bezogen auf den Gegenstand, eine den Übergang vom Widerstand zum weiteren Eindringen markierende Zentrifugalkraftschwelle bestimmt wird, ein repräsentativer Wert dieser Zentrifugalkraft ermittelt wird und die statische Tragfähigkeit dadurch errechnet wird, dass der ermittelte Wert mit einem Koeffizienten des Verhältnisses statische Kraft/dynamische Kraft multipliziert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    charakterisiert dadurch, dass bei Auftreten eines Widerstands die zuletzt auf den Gegenstand (1) ausgeübte Zentrifugalkraft ermittelt wird und die statische Tragfähigkeit von der zuvor ermittelten Zentrifugalkraft abgeleitet wird, da die statische Tragfähigkeit proportional zu der bei Auftreten des Widerstands ausgeübten Zentrifugalkraft ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet dadurch, dass die Veränderung der Zentrifugalkraft durch eine Veränderung der Vibrationsfrequenz erhalten wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    charakterisiert dadurch, dass ein Vibrator mit veränderlichem Moment (2) benutzt wird, und dass die Veränderung der Zentrifugalkraft durch die Veränderung des Exzentrizitätsmoments erhalten wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet dadurch, dass die Messung der Vibrationsfrequenz und/oder die Bestimmung des Vibrationsmoments und/oder der Vibrationsweite von einer Messvorrichtung unter Verwendung eines Beschleunigungsmessers durchgeführt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet dadurch, dass der in den Boden zu rammende Gegenstand (1) ein erstes mit dem Vibrator verbundenes starres Element und ein zweites entlang dem unteren Ende des ersten Elements geführtes Element (8) umfasst, wobei Betätigungsmittel (V1, V2) vorgesehen sind, um die steuerbare axiale Blockierung des zweiten Elements (8) auf dem ersten Element zu gewährleisten und eine veränderliche Kraft auszuüben, die dazu tendiert, das zweite Element (8) gegenüber dem ersten Element in eine zur Einrammungsrichtung entgegengesetzte Richtung zu verschieben.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    kraftschlüssige Verbindung der beiden Elemente (1, 8) mittels der steuerbaren Befestigung,
    Einrammen der beiden kraftschlüssig verbundenen Elemente (1, 8) bis zu einer bestimmten Tiefe mittels des Vibrators (2),
    Lösen der zwei Elemente (1, 8) voneinander und Anhebung des ersten Elements (1) um eine vorgegebene Höhe, unter Einwirkung der durch den Vibrator erzeugten Vibrationen,
    Ausübung der genannten ständig zunehmenden Kraft auf die beiden Elemente (1, 8) bis sich das zweite Element (8) gegenüber dem ersten Element (1) verschiebt, bis das zweite Element wieder in seine blockierte relative Ausgangsposition auf dem ersten Element (1) zurückkehrt,
    Messung der Kraft, die die Versetzung bewirkt hat, die der vom Boden auf die Oberfläche des zweiten Elements (8) ausgeübten Reibungskraft entspricht, und Berechnung der Tragfähigkeit des zweiten Elements (8),
    eventuelle Wiederholung dieses Prozesses bis zur Erreichung der gewünschten Tiefe,
    Berechnung der Summe der für jede Tiefe errechneten Tragfähigkeit, um die Gesamttragfähigkeit zu erhalten.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8,
    gekennzeichnet dadurch, dass es die Bestimmung der Tragfähigkeit für verschiedene aufeinanderfolgende Rammtiefen umfasst, sowie dadurch, dass es die Summe der in jeder dieser Tiefen ermittelten Tragfähigkeiten umfasst, um die Gesamttragfähigkeit des Gegenstandes zu erhalten.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    gekennzeichnet dadurch, dass es einen zusätzlichen Schritt umfasst, der darin besteht, den in der maximalen Tiefe des Gegenstands durch die genannten Betätigungsmittel (V1, V2) ausgeübten Schub nach unten zu messen, der für eine erste Bewegung nach unten des genannten zweiten Elements (8) erforderlich ist, so dass gleichzeitig der Beitrag zur Tragfähigkeit durch seitliche Reibung und durch Widerstand an der Spitze gemessen werden kann.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet dadurch, dass man von der Tragfähigkeit des genannten Gegenstandes die Tragfähigkeit anderer Gegenstände ähnlicher Größe ableitet, in Abhängigkeit vom Verhältnis der mit dem Boden in Kontakt stehenden Oberfläche des genannten Gegenstandes und der genannten anderen Gegenstände.
  12. Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wonach der in den Boden zu rammende Gegenstand ein erstes mit einem Vibrator verbundenes starres Element (1) und ein zweites bewegliches Element (8), das entlang dem unteren Ende des ersten Elements (1) geführt wird, umfasst, sowie Betätigungsmittel (V1, V2) zur steuerbaren axialen Blockierung des zweiten Elements (8) auf dem ersten Element (1) und zur Ausübung einer veränderlichen Kraft, die dazu tendiert, das Element (8) gegenüber dem ersten Element (1) in eine der Einrammungsrichtung entgegengesetzte Richtung zu versetzen, wobei Mittel vorgesehen sind, um die erste Bewegung des zweiten Elements zu erfassen und die dazu nötige Kraft zu messen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet dadurch, dass die genannten Betätigungsmittel (V1, V2) mindestens eine Winde umfassen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet dadurch, dass die genannten Betätigungsmittel mindestens eine mit dem ersten Element (1) einteilig ausgebildete Winde (T1, T2) und ein Kabel (CA1 CA2) umfassen, das auf dieser Winde (T1, T2) aufgerollt ist und an einem seiner Enden an dem zweiten Element (8) befestigt ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    gekennzeichnet dadurch, dass der genannte erste Element (1) rohrförmig ist, und dadurch, dass der zweite rohrförmige Element (8) gleitend auf ein Führungsrohr (7) montiert ist, das teleskopisch in das untere Ende des ersten Elements eingreift und an diesem befestigt ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15
    gekennzeichnet dadurch, dass sie Mittel zur Messung der Versenkung 10 des genannten Gegenstandes (1) umfasst.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    gekennzeichnet dadurch, dass die Messmittel in Teilstrichen auf dem ersten Element (1) bestehen.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    gekennzeichnet dadurch, dass die genannten Messmittel ein auf einen instrumentierten Wickler montiertes Kabel umfassen.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    gekennzeichnet dadurch, dass die genannten Messmittel einen Laserentfernungsmesser umfassen, der einteilig mit dem ersten Element (1) ausgebildet ist und auf eine reflektierende Zielmarke zielt, die einteilig mit dem Boden ist.
EP03290053A 2002-01-14 2003-01-09 Verfahren und Einrichtung zum Messen der Tragfähigkeit eines in den Boden durch Schwingung eingeführten Objektes Expired - Lifetime EP1411177B1 (de)

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