MX2011007297A - Aparato y metodo para probar coeficientes de construccion. - Google Patents

Abstract

Un sistema y método para determinar la deflexión de la fuerza de sustentación durante la construcción de columnas de material inerte permite el monitoreo de la construcción en tiempo real para asegurar el cumplimiento de los parámetros definidos. La cantidad de deflexión de una cabeza apisonadora durante el apisonamiento se determina en múltiples ocasiones para cada fuerza de sustentación. Cuando la cantidad de deflexión iguala un valor predeterminado, se detiene el apisonamiento.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA PROBAR COEFICIENTES DE CONSTRUCCIÓN REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud se refiere y reivindica la prioridad para la Solicitud Provisional de E.U. Serie No. 61/143,576 presentada el 9 de enero de 2009, cuya descripción se incorpora específicamente mediante la referencia en la presente en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a la ingeniería terrestre, especialmente con relación a implementaciones de columnas cortas de material inerte. Específicamente, esta invención se refiere a un aparato y método de control de calidad para reducir los costos de construcción de columnas cortas de material inerte y para mejorar la construcción de columnas cortas de material inerte.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conoce el reforzamiento de la capacidad de soporte de carga del suelo, de otra manera inadecuada mediante la formación de columnas cortas de material inerte, tales como las descritas en la Patente de E.U. No. 5,249,892, cuya materia se incorpora en su totalidad en la presente mediante la referencia. Generalmente, las columnas cortas de material inerte se construyen in situ compactando individualmente una serie de delgadas tongadas o capas de material inerte dentro de una cavidad formada en el suelo.

- - Cuando se compacta cada tongada, se transfieren fuerzas verticales de compactación a través del material inerte vertical y lateralmente hacia afuera en el suelo circundante. La columna resultante de un "apilamiento" de tongadas vertical, cada una compactada antes de formarse la siguiente tongada e incluyendo cada una elementos de material inerte, se caracteriza por la capacidad para transferir una porción relativamente grande de la carga hacia afuera y lateralmente hacia el suelo adyacente pre-tensado. Las columnas cortas de material inerte han sido reconocidas en el campo de la ingeniería civil como revolucionarias, en parte debido a que proporcionan incrementada capacidad de soporte de carga en ambientes de suelo que de otra manera tenderían a hacer costosa e inviable la construcción de cimientos adecuados .

Se ha dedicado mucho esfuerzo al mejoramiento de la viabilidad de las columnas cortas de material inerte, a la reducción de su costo, y a la expansión de su campo de uso y al mejoramiento de su construcción. Un método para formar una columna corta de material inerte se describe en la Patente de E.U. No. 6,354,766. La patente describe láseres instalados en dispositivos independientes tales como trípodes, que se convierten en una obstrucción para un aparato apisonador durante las operaciones de construcción, y que se utilizan para determinar el coeficiente del pilar completado al final de la operación de apisonado en la parte - - superior del pilar. Una desventaja de la descripción es que los láseres no tienen la capacidad de responder al movimiento de un sistema de martillos durante el apisonamiento. Más específicamente, a medida que el sistema apisona la columna, el martillo y el eje de apisonamiento aplican un movimiento dinámico alternante a la parte superior de la columna. El sistema láser puede medir la posición de un objeto fijo. Sin embargo, el sistema previamente descrito no puede utilizarse para medir el desempeño de cada tongada de material inerte colocada durante el proceso de construcción de la columna. La presente invención proporciona diversas técnicas únicas y novedosas que superan las limitaciones de sistemas tales como los de la Patente de E.U. No. 6, 354,766 y que incluyen novedosos métodos y el uso de un novedoso aparato de control de calidad que proporciona las ventajas de reducir el costo de construcción de columnas cortas de material inerte y/o mejorar su construcción.

Ya que son deseables las columnas cortas de material inerte, en parte debido a que son económicas, es deseable proporcionar técnicas de construcción que reduzcan el costo de las columnas cortas de material inerte en comparación con las técnicas de construcción conocidas, proporcionando tal reducción de costo, por ejemplo, monitoreando los datos de rigidez de la columna en tiempo real durante el proceso de construcción de la columna, en lugar de después de haberse completado la columna. Adicionalmente , es deseable proporcionar métodos y aparatos para obtener los datos de rigidez y otros de las columnas cortas de material inerte durante la construcción a fin de verificar que cada producción de columna construida en un sitio particular cumpla los criterios de diseño requeridos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención se dirige a un aparato para medir el coeficiente de una columna de material inerte construida mediante el apisonamiento de la columna con una fuerza directriz verticalmente alternante, en donde la deflexión en la parte superior de la columna se mide en tiempo real para asegurar que cada tongada cumpla con un coeficiente objetivo antes de que se agregue y compacte una nueva tongada. Un sistema de detección mide los ángulos de varias partes de una máquina de compactacion para determinar si se alcanza un valor umbral. Se aplica un algoritmo de filtración a las medidas angulares para responder a la vibración resultante de la operación de un martillo de la máquina de compactacion, que da como resultado variaciones en la medición del ángulo.

En otro aspecto, se proporciona un método para construir columnas cortas de material inerte en una matriz de suelo. Se forma una cavidad en el suelo y se rellena con tongadas sucesivas de material inerte. Se inicia el apisonamiento. Se mide la deflexión de cada tongada una pluralidad de veces durante la compactacion para determinar la rigidez del coeficiente de cada tongada hasta alcanzar un valor predeterminado, y antes de agregar una nueva tongada.

Es deseable medir el coeficiente de tongadas de material inerte durante el proceso de compactacion de la columna (opuesto al coeficiente de una sola columna medido después de construir la columna) con el propósito de: (1) proporcionar la seguridad de que cada tongada compactada cumple con los requerimientos de coeficiente para el diseño, y (2) mejorar la velocidad de compactacion de modo que no se consuma energía adicional de compactacion después de que la tongada ha alcanzado el coeficiente de umbral u objetivo. La presente invención permite cumplir estos propósitos de control de calidad.

De acuerdo con la invención, se proporcionan varias modalidades de un nuevo y novedoso aparato y método de prueba del coeficiente de construcción. Se proporcionan técnicas para probar características tales como la rigidez de columnas cortas de material inerte. En una modalidad preferida de la invención, la posición vertical del apisonador (o martillo) de construcción se mide y se registra durante el proceso de apisonamiento o compactacion. Se calcula una medida de rigidez del material inerte compactado para cada tongada de material inerte y se realiza un registro electrónico de - - construcción de la columna de material inerte.

La invención proporciona la verificación de características, tales como el coeficiente de rigidez de las columnas cortas de material inerte, in situ y durante el proceso de construcción en lugar de después de completar la construcción de la columna. La invención proporciona la capacidad de medir la deflexión de la tongada de material inerte a través del tiempo a fin de determinar la rigidez de cada tongada de la columna a medida que se construye. Ya que la rigidez se calcula durante la construcción de la columna, cada columna se verifica en tiempo real para cumplir con los estándares de diseño, obviando así la necesidad de cualquier re-aplicación de energía de densificación, incluyendo la posible re-perforación parcial y reconstrucción de una columna (como posiblemente se hace actualmente para columnas de rigidez insuficiente) . Adicionalmente, la medición de la rigidez durante la construcción permite cargar las columnas a su capacidad como se diseñaron originalmente.

Estas y otras ventajas y rasgos que caracterizan la invención se establecen en las reivindicaciones anexas a la presente y forman una parte adicional de la misma. Sin embargo, para una mejor comprensión de la invención, y de las ventajas y objetivos logrados a través de su uso, debe hacerse referencia a los dibujos, y al material descriptivo acompañantes, en los cuales se describen modalidades ejemplares de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras la y Ib son diagramas esquemáticos de un aparato utilizado de acuerdo con la invención, e que ilustra la operación del método de la invención.

La Figura 2 es una vista lateral de una pluralidad de tongadas en una cavidad para formar una columna corta de material inerte del tipo en el cual se emplea la invención.

La Figura 3 es una gráfica que muestra cómo se aplica un algoritmo de filtración.

La Figura 4 ilustra la respuesta del filtro en una escala lineal.

La Figura 5 ilustra la respuesta del filtro en una escala logarítmica.

La Figura 6 ilustra los datos angulares sin procesar y filtrados obtenidos con la invención para el ángulo de la pluma de la grúa.

La Figura 7 ilustra los datos angulares sin procesar y filtrados obtenidos para el ángulo de la barra o martillo.

La Figura 8 ilustra los resultados del cálculo del coeficiente de tiempo de acuerdo con la invención.

La Figura 9 ilustra el efecto del filtrado de las mediciones angulares sobre los valores HS calculados.

La Figura 10 ilustra el efecto del filtrado de los valores HS.

La Figura 11 ilustra el efecto del filtrado sobre los valores del coeficiente de tiempo calculados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se describe un aparato para medir el coeficiente de rigidez a través del tiempo de una columna de material inerte construida apisonando la columna con una fuerza directriz verticalmente alternante. La deflexión en la parte superior de la columna se mide en tiempo real durante la construcción y se procesan las mediciones de la deflexión dinámica utilizando un programa de computadora que filtra los datos para proporcionar una curva de coeficiente suavizada. El sistema incluye un sistema de procesamiento para procesar los datos como se describe más adelante en la presente y un sistema de detección.

El sistema de la invención puede utilizar tecnología de sistemas micro electromecánicos ("MEMS") para determinar la posición de un apisonador durante la construcción. Como es muy conocido, MEMS es la integración de elementos mecánicos, sensores, accionadores y aparatos electrónicos en un sustrato de silicona a través de micro-fabricación. Como se muestra en la Figura la, los sensores 12 colocados por separado determinan la posición de un apisonador y su martillo 51 durante la construcción y muestran un procesador de datos 14 que tiene una pantalla u otro dispositivo similar tal como una impresora, ubicado en una cabina de operador de un aparato apisonador 10 de la invención .

Aunque la Figura la ilustra en general la colocación ejemplar de los sensores 12 y del procesador de datos 14, se apreciará que la colocación de los sensores 12 se determinará por el tipo de sistema de sensores empleado. Asi, por ejemplo, si se emplea un sistema tal como el comercialmente disponible bajo el nombre Trimble GCS, el fabricante de tales sistemas dirigirá la ubicación de los sensores .

En el caso del dispositivo 10 mostrado en la Figura Ib, en una modalidad ejemplar, puede instalarse un sensor de distancia y balanceo cercano a la base de la pluma de la grúa. El sensor puede orientarse con el eje longitudinal paralelo a la linea central de la pluma de la grúa. Puede instalarse un sensor del ángulo de la pluma de la grúa en una superficie lateral de la pluma de la grúa 63 y orientado con el eje longitudinal paralelo a la linea 39 desde el punto de giro de la pluma/cuerpo 17 hasta el punto de giro de la pluma/barra 19. Puede instalarse un sensor del ángulo de la barra en la superficie lateral de la barra 61 y orientarse con el eje longitudinal paralelo a la linea 45 desde el pivote de la pluma/barra 19 hasta el pivote de la pluma/martillo 23.

- - Si se utiliza un sistema disponible bajo la marca Trimble GCS 600, los sensores se conectan al procesador de datos 14 de acuerdo con las especificaciones para tal sistema .

De acuerdo con la Figura Ib, un martillo 51 aplica energía dinámica a una columna en construcción. La energía dinámica da como resultado la vibración de alta frecuencia del sistema durante el apisonamiento. Los sensores MEMS que pueden emplearse, detectan la posición exacta de la barra 61 y la pluma 63 del aparato apisonador 10 a una alta frecuencia para rastrear la respuesta dinámica del sistema y describir la orientación de la máquina.

Como se explica más adelante en la presente con referencia a las figuras, la posición del martillo 51 se traza a través del tiempo durante la compactacion de una sola tongada. Se observan tres fenómenos, i.e., 1) el martillo 51 se mueve hacia abajo durante el apisonamiento, 2) existe variabilidad en la posición del martillo 51 durante el apisonamiento y la variabilidad se ocasiona por las vibraciones ocasionadas por el martillo 51 durante el apisonamiento, y 3) la tasa total de deflexión descendente se reduce con el tiempo.

Se induce una fuerza directriz verticalmente alternante mediante un apisonador hidráulicamente energizado unido al martillo 51 de un aparato excavador y apisonador 10 como se muestra en la Figura Ib. En una modalidad ejemplar, se miden y se conocen las siguientes dimensiones de los componentes del aparato apisonador 10 mostrados en la Figura Ib: 1. La longitud de la máquina (LM) 11 es la distancia horizontal desde el punto de giro de la pluma/cuerpo 17 hasta el punto de rotación de cuerpo 31. 2. La altura de la máquina (HM) 13 es la distancia vertical desde el punto de giro de la pluma/cuerpo 17 hasta la parte inferior de las pisadas de la máquina (suelo) 27. 3. La longitud de la pluma de la grúa (BL) 15 es la distancia desde el punto de giro de la pluma/cuerpo 17 hasta el punto de giro de la pluma/barra 19. 4. La longitud de la barra (SL) 21 es la distancia desde el punto de giro de la pluma/barra 19 hasta el punto de giro de la barrar/martillo 23. 5. El ángulo de la pluma/cuerpo (gamma - ?) 25 es el ángulo formado por la parte inferior de las pisadas de la máquina (suelo) 27 y la linea 29 entre el punto de rotación del cuerpo 31 y el punto de giro de la pluma/cuerpo 17. 6. La distancia de la máquina (DM) 33 es la distancia desde el punto de rotación del cuerpo 31 hasta el punto de giro de la pluma/cuerpo 17.

El aparato apisonador 10 puede utilizar la tecnología MEMS empleada en un sistema de detección de ángulo utilizando indicadores, por ejemplo, tales como el comercialmente disponible bajo el nombre del sistema Trimble GCS 600, ensamblado en los componentes del aparato apisonador 10 de la manera convencional, para medir los ángulos de orientación de la máquina en tiempo real. Los ángulos se miden en relación a la línea del horizonte con respecto al aparato apisonador 10 en el cual se utilizan las siguientes mediciones : 1. El ángulo de la pluma de la grúa (alfa - a) 35 es el ángulo entre la línea del horizonte 37 y la línea 39 entre el punto de giro de la pluma/cuerpo 17 y el punto de giro de la pluma/barra 19. 2. El ángulo de la barra (beta - ß) 41 es el ángulo entre la segunda línea del horizonte 43 y la línea 45 entre el punto de giro de la pluma/barra 19 y el punto de giro de la barra/martillo 23. 3. La pendiente longitudinal (LS) 47 es el ángulo entre la línea del horizonte y el eje longitudinal del cuerpo de la máquina. 4. La pendiente transversal (CS) es el ángulo entre la línea del horizonte y el eje transversal del cuerpo del aparato apisonador 10 (no mostrado en la Figura Ib) .

Las vibraciones resultantes de la operación del martillo 51 del aparato apisonador 10 para la compactación - - influencian a los sensores en el aparato apisonador 10 que se utilizan para medir los ángulos y dan como resultado variaciones en las mediciones del ángulo. Las mediciones del ángulo se procesan para responder a esta variación inducida aplicando un algoritmo de filtrado para producir mediciones de ángulo filtradas. El filtro puede utilizar un algoritmo igualmente ondulado Parks-McClellan que hace uso del algoritmo Remez Exchange para producir un filtro óptimo de fase lineal que se aproxima a la respuesta de frecuencia deseada, de manera aparente para los de experiencia ordinaria en base a la descripción en la presente. Se generan trazos suavizados de deflexión como se describe en la presente a través del algoritmo que permite la interpretación de los datos. El filtro se genera utilizando el comando REMEZ (N, F, A, W) en Matlab, en donde: N + 1 = número de etapas de filtro F = bordes de banda de frecuencia como fracciones de la frecuencia Nyquist A = valores deseados de la respuesta de frecuencia en los bordes de banda W = pesos que van a aplicarse a las bandas de paso y eliminación En una modalidad ejemplar, el filtro empleado es un filtro de 35 puntos generado por: REMEZ (34, [0 0.01 0.1 1], [1 1 0 0], [1.3]), como - - se ilustra en la Figura 3.

El filtro resultante se gradúa de modo que la respuesta de la corriente directa ("CD") sea exactamente 1, por : h = h/suma (h) y los pesos del filtro graduado son: 1. 0. 007125044906646 2. 0. 005943054100178 3. 0. 008199587605973 4. 0. 010822522399877 5. 0. 013794983660447 6. 0. 017073009490180 7. 0. 020603266578722 8. 0. 024304546620220 9. 0. 028097813618765 10. 0. 031881797182137 11. 0. 035555749201273 12. 0. 039019795063257 13. 0. 042150954045455 14. 0. 044871906212448 15. 0. 047082607397000 16. 0. 048719345391338 17. 0. 049721660761634 18. 0. 050064711528905 19. 0. 049721660761634 20. 0.048719345391338 21. 0. 047082607397000 22. 0. 044871906212448 23. 0. 042150954045455 24. 0. 039019795063257 25. 0. 035555749201273 26. 0. 031881797182137 27. 0. 028097813618765 28. 0. 024304546620220 29. 0. 020603266578722 30. 0. 017073009490180 31. 0. 013794983660447 32. 0. 010822522399877 33. 0. 008199587605973 34. 0. 005943054100178 35. 0. 007125044906646 La respuesta del filtro se traza en una escala lineal en la Figura 4 y en una escala logarítmica en la Figura 5.

Como también se muestra en las figuras, se muestran ejemplos de los ángulos sin procesar y de los ángulos de respuesta filtrados en las Figuras 6 y 7 para el ángulo alfa de la pluma de la grúa y el ángulo beta de la barra, respectivamente .

La respuesta filtrada de los cuatro ángulos medidos ía, ß, CS y LS) y las dimensiones conocidas de la máquina se utilizan en tiempo real para calcular la altura del punto de giro de la barra/martillo (HS) 53. Como se muestra en la Figura Ib, el valor de HS 53 en cualquier punto en el tiempo es la suma de la altura de la máquina (VM) 55 y la distancia vertical (DV) 57 entre el punto de giro de la pluma de la grúa/cuerpo 17 y el punto de giro de la barra/martillo 23.

Con referencia a la Figura Ib, se aplican los siguientes cálculos: VM = VLM2 + HM2 * sen(LS + ?) DV = (BL*sen a+SL*sen ß) *cosCS HS = VM + DV Al inicio del proceso de compactacion de la tongada de columna, el aparato 10 incluye un sistema que mide los ángulos en las ubicaciones anteriormente descritas, determina la respuesta filtrada de cada ángulo y calcula la altura inicial de la barra (HS0) . Durante el proceso de compactacion, el aparato calcula la altura de la barra en el tiempo t (HSt) , preferentemente, aproximadamente nueve veces por segundo. La HSt calculada se filtra adicionalmente en base a un promedio de movimiento de 27 puntos y se utiliza para calcular el coeficiente de tiempo (Mt) como se muestra en la Figura 8. El coeficiente de tiempo es inverso a la pendiente de HS filtrada contra la curva de tiempo.

El efecto de los filtros de datos es para reducir - - la variabilidad de los valores de HSt calculados de manera suficiente para proporcionar valores Mt calculados que sean significativos. La Figura 9 muestra el efecto del filtrado de las mediciones de ángulo en los valores HS calculados, mientras que el efecto del filtrado de los valores HS se muestra en la Figura 10.

El efecto de los filtros de datos en los valores Mt calculados se muestra en la Figura 11. La curva HS contra tiempo es altamente variable cuando HS se calcula utilizando las mediciones del ángulo sin procesar, con referencia a la Figura 9, 'y la magnitud de la pendiente de la curva es grande. El coeficiente de tiempo (Mt) es el inverso de la pendiente de la curva HS contra tiempo y, por lo tanto, los valores Mt calculados cuando no se aplica filtración alguna son consistentemente pequeños y difíciles de interpretar. Los valores Mt calculados utilizando valores de ángulos filtrados y HS filtrado representan el fenómeno subyacente y, en consecuencia, son significativos como una medición en tiempo real de la rigidez de la tongada de la columna. Por consiguiente, una vez reducida la deflexión a un grado predeterminado (una cantidad más pequeña) como se determina a partir de los cálculos, la compactación puede cesar y se agrega una nueva tongada según sea apropiado.

Con referencia a la descripción previa, es posible el uso de sistemas comercialmente disponibles para - - excavadores tales como el sistema Trimble GCS 600 para medir la elevación. Además, otros componentes que pueden utilizarse incluyen, por ejemplo, el disponible bajo el nombre, Panasonic Toughbook Ul PC, y el software adaptado para filtración y registro de datos como es evidente para las personas de experiencia ordinaria a partir de la descripción anterior .

Como se apreciará, en la práctica la invención implica medir los ángulos de la barra y la pluma 61 y 63 del aparato apisonador y resolver los respectivos ángulos para obtener la elevación del apisonador. La elevación se mide típicamente aproximadamente diez (10) veces por segundo y se registra en forma de datos sin procesar. El algoritmo de software previamente descrito se utiliza para filtrar los datos (que responde a, o corrige la vibración del apisonador, etc.) como se muestra en las figuras adjuntas. Las curvas generadas son análogas a la rigidez de la tongada y cuando la pendiente de las curvas alcanza cierto ángulo predefinido, se determina que se ha alcanzado el coeficiente objetivo. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8, el coeficiente de tiempo en un tiempo de apisonamiento a 14 segundos es de 2.7 segundos/pulgada. En un tiempo de apisonamiento de 17 segundos, el valor del coeficiente de tiempo se incrementa a 7.1 segundos/pulgada. Si se establece para el diseño un coeficiente de tiempo umbral objetivo de 7 segundos/pulgada, - - la tongada necesitaría apisonarse aproximadamente 17 segundos para alcanzar el criterio del coeficiente.

En varios ambientes de operación y del sitio del proyecto, el proceso típico implicará la prueba de una columna de carga para obtener el punto base objetivo para ese sitio particular. Estos datos específicos del sitio se utilizan después en la producción de las columnas a través de todo el proceso de construcción. El proceso de prueba del coeficiente se lleva a cabo durante la construcción de cada tongada y proporciona el control de calidad necesario para confirmar que cada columna cumpla con los estándares de diseño .

La invención incluye también el uso de hardware de registro de datos estandarizados y de un interruptor a presión sobre una línea hidráulica para iniciar/detener el registro de datos, la identificación de una métrica de calidad de la tongada, proporcionar un indicador del estado de operación del martillo, y el uso de un sensor de plomada del martillo. También puede identificarse la métrica de calidad del pilar a partir de una combinación de cada métrica de calidad de la tongada.

La anterior descripción detallada de las modalidades se refiere a los dibujos adjuntos que ilustran las modalidades específicas de la invención. Otras modalidades que tienen diferentes estructuras y operaciones - - no se apartan del alcance de la presente invención. El término "la invención" o lo similar, utilizado con referencia a ciertos ejemplos específicos de los muchos aspectos o modalidades alternativos de la invención de los solicitantes, establecidos en esta especificación ni su uso o su ausencia pretenden limitar el alcance de la invención de los solicitantes ni el alcance de las reivindicaciones. Esta especificación está dividida en secciones solamente para conveniencia del lector. Los encabezados no deben interpretarse como limitantes del alcance de la invención. Se entenderá que diversos detalles de la presente invención pueden cambiarse sin apartarse del alcance de la presente invención. Además, la descripción anterior es solamente con el propósito de ilustración y no con el propósito de limitación .

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para medir el coeficiente de una columna de material inerte a partir del apisonamiento de tongadas durante la construcción de la columna, comprendiendo el aparato: (a) un cabezal apisonador operable para apisonar verticalmente las tongadas insertadas en una cavidad para construir una columna de material inerte; (b) un sistema de detección para detectar en tiempo real cualquier deflexión de una tongada en la parte superior de una columna de material inerte que se construye durante las operaciones de apisonamiento, a partir de las deflexiones del cabezal apisonador durante el apisonamiento; y (c) un sistema de procesamiento para conducir los cálculos a partir de las deflexiones detectadas para producir un resultado gráfico en forma de curva, y configurado para mostrar en el resultado gráfico cuándo la columna ha alcanzado un coeficiente predeterminado para la columna, mediante lo cual el apisonamiento puede detenerse y agregarse nuevas tongadas para continuar la construcción de la columna de material inerte y repetir hasta completar la columna.

2. El aparato de la reivindicación 1, en donde el cabezal apisonador se conecta a un martillo apisonador que se conecta a un brazo de pluma de la grúa, y el sistema de detección se configura para detectar los ángulos relativos entre conexiones, entre el martillo apisonador y el brazo de la pluma de la grúa.

3. El aparato de la reivindicación 2, que S comprende además dicho brazo de pluma de grúa conectado a una barra que se conecta al martillo apisonador, y estando controlado dicho brazo y barra de pluma de la grúa mediante un aparato de excavación y apisonamiento.

4. El aparato de la reivindicación 1, en donde el 0 sistema de procesamiento se configura para filtrar las vibraciones ocasionadas por el apisonamiento para las deflexiones detectadas.

5. El aparato de la reivindicación 1, en donde el sistema de procesamiento se configura para producir un 5 resultado gráfico suavizado.

6. El aparato de la reivindicación 4, en donde el sistema de procesamiento se configura para filtrar la deflexión detectada utilizando un algoritmo igualmente ondulado Parks-McClellan . 0

7. El aparato de la reivindicación 1, en donde el sistema de procesamiento se configura para proporcionar el resultado gráfico como una indicación de la cantidad de deflexión o de la elevación del cabezal apisonador a través del tiempo. 5

8. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un martillo conectado al cabezal apisonador, y una pluma de la grúa y una barra conectados al martillo, y estando conectado el sistema de detección para detectar los ángulos relativos entre la pluma de la grúa, la barra y el martillo para el procesamiento por el sistema de procesamiento para determinar la deflexión del cabezal apisonador .

9. El aparato de la reivindicación 8, que comprende además el sistema de procesamiento adaptado para filtrar la deflexión detectada y para retirar los efectos de las vibraciones atribuibles al apisonamiento.

10. El aparato de la reivindicación 9, en donde el sistema de procesamiento se configura para producir un resultado gráfico suavizado indicativo de la deflexión de la tongada durante el apisonamiento.

11. Un método para construir una columna corta de material inerte en una matriz de suelo, comprendiendo el método las etapas de: (a) formar una cavidad en la matriz de suelo mediante el retiro de material de la matriz de suelo para formar la cavidad; (b) rellenar al menos parcialmente la cavidad con sucesivas tongadas del material inerte, compactar al menos algunas de las tongadas en orden serial a medida que la tongada se rellena en la cavidad para formar asi una columna corta de material inerte en la cavidad que se encuentra comprendida de múltiples tongadas, de las cuales al menos algunas se compactan subsecuentemente a su colocación en la cavidad y antes de la colocación de tongadas adicionales sobre las mismas; y (c) medir la deflexión de cada tongada una pluralidad de veces durante la compactacion de una tongada, y trazar la deflexión medida en relación al tiempo para determinar el coeficiente de tiempo de la tongada.

12. El método de la reivindicación 11, en donde la compactacion se conduce con un dispositivo que tiene un martillo apisonador con un cabezal apisonador en un extremo de apisonamiento del mismo, y una pluma de la grúa conectada a una barra, conectada al martillo apisonador, y que comprende además medir un ángulo entre la pluma de la grúa, la barra y el martillo apisonador para determinar la deflexión de cada tongada durante el apisonamiento.

13. El método de la reivindicación 12, en donde la medición del ángulo se filtra para eliminar los efectos de las vibraciones del apisonamiento provenientes del apisonamiento .

14. El método de la reivindicación 13, en donde el filtrado se conduce con un sistema de procesamiento que aplica un algoritmo igualmente ondulado Parks-McClellan para generar un resultado gráfico suavizado representativo de la deflexión de la tongada.

15. El método de la reivindicación 12, en donde la medición del ángulo se utiliza para calcular la deflexión del cabezal apisonador durante el apisonamiento.

16. El método de la reivindicación 11, en donde las mediciones se conducen una pluralidad de veces por segundo durante el apisonamiento.

17. El método de la reivindicación 11, en donde la altura inicial de un martillo apisonador y la cantidad de deflexión del martillo apisonador se determinan durante un periodo de tiempo para dar como resultado un resultado gráfico indicativo de la deflexión del martillo apisonador en puntos específicos en el tiempo durante un período de tiempo durante las operaciones de apisonamiento.

18. El método de la reivindicació9n 11, en donde el apisonamiento para una tongada específica se termina cuando se alcanza una cantidad de deflexión predeterminada, o hasta alcanzar un valor mínimo del coeficiente de tiempo.

19. El método de la reivindicación 18, que comprende además agregar una nueva tongada y comenzar el apisonamiento para la nueva tongada cuando se termina el apisonamiento para una tongada específica,

20. El método de la reivindicación 11, en donde el apisonamiento se conduce con un martillo apisonador conectado a al menos un brazo de la pluma de la grúa y en donde la c - 26 - deflexión de cada tongada se determina a partir de la detección de cada ángulo entre el martillo apisonador, la barra y el brazo de la pluma de la grúa durante el apisonamiento .