PL172275B1

PL172275B1 - Method of monitoring soil compacting index and apparatus therefor

Info

Publication number: PL172275B1
Application number: PL30084193A
Authority: PL
Inventors: Mieczyslaw Szafer; Wladyslaw Greczkowicz; Pawel Kuna; Krystyna Pisiewicz; Cezariusz Zajac
Original assignee: Wladyslaw Greczkowicz; Pawel Kuna; Krystyna Pisiewicz; Mieczyslaw Szafer; Cezariusz Zajac
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1997-08-29
Also published as: PL300841A1

Abstract

1. Sposób kontroli wskaznika zageszczenia gruntu, zwlaszcza gruntu przeznaczonego pod zabudowe, polegajacy na wykonywaniu sladu kontrolnego za pomoca co najmniej jednego elementu pomia- rowego zaglebionego wzageszczony grunt, pod dzialaniem okreslonej sily wciskajacej wywieranej na ten element, znamienny tym, ze sto- suje sie pomiarowy element (1) o wzasadzie cylindrycznie uksztalto- wanej roboczej powierzchni (R), który wyposaza sie w znacznik (2) do wykonywania dodatkowego, kontrolnego sladu (S1) na powierz- chni zageszczonego gruntu, po czym element pomiarowy wprawia sie w ruch potoczysty po powierzchni zageszczonego gruntu z predkoscia korzystnie równa predkosci roboczej walca zageszczajacego ten grunt 1 jednoczesnie element pomiarowy poddaje sie dzialaniu wciskajacej sily (P), której wielkosc ustala sie korzystnie doswiadczalnie tak, aby jednostkowy nacisk elementu pomiarowego na powierzchnia zagesz- czonego gruntu byl co najmniej równy wytrzymalosci na scinanie odpowiadajacej zalozonej wielkosci wskaznika zageszczenia gruntu oraz obserwuje sie powierzchnie zageszczonego gruntu odnosnie ist- nienia dodatkowego kontrolnego sladu (S1), przy czym istnienie tego sladu oznacza, ze wskaznik zageszczenia gruntu ma wielkosc mniejsza od zalozonej, a brak dodatkowego sladu kontrolnego oznacza, ze wskaznik zageszczenia gruntu ma zlozona wielkosc. 3. Urzadzenie do kontroli wskaznika zageszczenia grun- tu, przeznaczone zwlaszcza do wspólpracy z walcem do zagesz- czania podloza, w yposazone w co najmniej jeden elem ent pomiarowy do wykonywania sladu kontrolnego w gruncie oraz w obciaznik elementu pomiarowego, znam ienne tym, ze pomia- rowy element (1) stanowi kolo toczne wspólpracujace z co naj- mniej jednym wystajacym poza jego robocza powierzchnie (R) naciskowym ramieniem (6), na którym osadzony jest znany w istocie obciaznik (7), przy czym na co najmniej jednym z boków pomiarowego elementu usytuowany jest znacznik (2) d o.................. Fig. 1 PL1. The method of controlling the soil compaction index, in particular of the land intended for development, consisting in the performance of a control trace using at least one measuring element of a deepened compacted soil, under the action of a specific pressing force exerted on this element, characterized by the fact that it is applied a measuring element (1) with the principle of a cylindrically shaped working surface (R), which is equipped with a marker (2) for making an additional, control trace (S1) on the surface of compacted soil, after which the measuring element is set in a rolling motion along the surface of the compacted soil with a speed preferably equal to the working speed of the compacting roller 1 at the same time, the measuring element is subjected to an pressing force (P), the magnitude of which is preferably determined experimentally so that the unit pressure of the measuring element on the surface of the compacted soil is at least equal to shear strength corresponding to Zal the soil compaction index value and the surface of compacted soil is observed in relation to the existence of an additional control trace (S1), where the presence of this trace means that the soil compaction index is lower than the assumed value, and the lack of an additional control trace means that the soil compaction index has a complex size. 3. Device for checking the soil compaction indicator, intended in particular for cooperation with a roller for compacting the substrate, equipped with at least one measuring element for making a control trace in the soil and a weight of the measuring element, characterized by the fact that it measures - the grooved element (1) is a rolling wheel cooperating with at least one pressure arm (6) protruding beyond its working surface (R), on which a weight (7) known in fact is mounted, with at least one of the sides of the measuring element, a marker (2) d o .................. Fig. 1 EN is located

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, zwłaszcza gruntu przeznaczonego pod zabudowę, polegający na wykonywaniu śladu kontrolnego za pomocą co najmniej jednego elementu pomiarowego wciskanego w grunt pod wpływem określonej siły.The subject of the invention is a method of controlling the soil compaction index, especially soil intended for development, consisting in making a control trace by means of at least one measuring element pressed into the ground under the influence of a specific force.

Przedmiotem wynalazku jest także urządzenie do kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, przeznaczone zwłaszcza do współpracy z walcem do zagęszczania podłoża, wyposażone w co najmniej jeden element pomiarowy do wykonywania śladu kontrolnego w gruncie oraz w obciążnik elementu pomiarowego.The subject of the invention is also a device for controlling the soil compaction index, intended in particular for cooperation with a soil compaction roller, equipped with at least one measuring element for making a control trace in the soil and a measuring element weight.

Z polskiego opisu patentowego numer 90 494 znane jest urządzenie do kontroli zagęszczenia gruntu, zawierające płytę o kształcie trójkąta równobocznego, pod którą znajdują się trzy, stożkowo ukształtowane kolce pełniące funkcję elementów pomiarowych, usytuowane w jej narożach. W środku płyty znajduje się przelotowy otwór, w którym usytuowany jest swobodnie statyw wyposażony w podstawę z ostrogami do bezpośredniego umieszczenia na zagęszczonym gruncie. Statyw wyposażony jest w trzy usytuowane nad płytą wysięgniki, z których każdy zaopatrzony jest w zegarowy czujnikFrom the Polish patent specification No. 90 494, a device for controlling soil compaction is known, containing a plate in the shape of an equilateral triangle, under which there are three conically shaped spikes acting as measuring elements, located in its corners. In the center of the plate there is a through hole in which a tripod is freely located, equipped with a base with spurs for direct placement on compacted ground. The tripod is equipped with three arms located above the plate, each of which is equipped with a clock sensor

gim, cylindrycznych obciążników usytuowanych symetrycznie względem osi kolców.gim, cylindrical weights located symmetrically with respect to the axis of the spines.

Sposób kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, za pomocą przedstawionego urządzenia, polega na wykorzystaniu zjawiska, że wielkość zagłębienia się każdego z kolców w badany grunt - pomimo sztywnego ich połączenia ze wspólną płytą - jest odwrotnie proporcjonalna do wskaźnika zagęszczenia w miejscu usytuowania kolca i jest niezależna od wielkości zagłębienia się w grunt kolców sąsiednich. Pomiaru wielkości zagłębienia się każdego z kolców w wybranym losowo i wyrównanym miejscu zagęszczonego obszaru gruntu, dokonuje się ustawiając w płaszczyźnie symetrii każdego z kolców wysięgnika z przyporządkowanym mu zegarowym czujnikiem pomiarowym. Statyw stabilizuje się na badanym gruncie i na pomoście urządzenia umieszcza się obciążniki o określonej masie i za pomocą poszczególnych czujników mierzy się wielkość indywidualnego zagłębienia się każdego z kolców w badany grunt. Na podstawie uzyskanych pomiarów wielkości zagłębienia się poszczególnych kolców oraz posiłkując się wykresem cechowania sporządzonym doświadczalnie dla badanego gruntu, określa się wskaźnik jego zagęszczenia.The method of controlling the soil compaction index with the use of the presented device consists in using the phenomenon that the size of each spike's sinking into the tested soil - despite their rigid connection to the common plate - is inversely proportional to the compaction index at the spike location and is independent of the size sinking into the ground of the neighboring spikes. The measurement of the indentation of each of the spikes in a randomly selected and leveled place of the compacted area of the ground is made by placing each spike of the boom in the symmetry plane with the dial gauge assigned to it. The tripod is stabilized on the tested soil and weights of a certain mass are placed on the platform of the device and the individual sensors are used to measure the amount of each spike sinking into the tested soil. On the basis of the obtained measurements of the size of the indentation of individual spikes and the gauge chart prepared experimentally for the tested soil, the index of its compaction is determined.

Znany sposób oraz urządzenie do jego stosowania ma tę istotną niedogodność, że mogą być wykorzystane jedynie do doraźnej kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu w losowo wybranych miejscach, czyniąc kontrolę bardzo mało miarodajną dla danego obszaru, zwłaszcza o stosunkowo dużej powierzchni. W związku z tym dla obszarów o szczególnie ważnym przeznaczeniu niezbędne jest przeprowadzenie kontroli w bardzo wielu jego miejscach, co jest pracochłonne i wymaga następnie konieczność dokonywania określonych korekt zagęszczenia gruntu, przy czym czynności te muszą być przeprowadzone przez personel posiadający wysokie kwalifikacje specjalistyczne. W praktyce niedogodności te są dodatkowo zwiększone z uwagi na to, że grunt na określonym obszarze charakteryzuje się zmiennymi lokalnie parametrami technicznymi, mającymi bezpośredni wpływ na własności wytrzymałościowe po jego zagęszczeniu.The known method and the device for its application has the significant disadvantage that they can only be used for an ad hoc control of the soil compaction index in randomly selected places, making the control very unreliable for a given area, especially with a relatively large area. Therefore, in the case of particularly important areas, it is necessary to carry out inspections in many places, which is laborious and then requires the need to make specific corrections of soil compaction, and these activities must be carried out by personnel with high specialist qualifications. In practice, these inconveniences are additionally increased due to the fact that the soil in a given area is characterized by locally variable technical parameters, having a direct impact on the strength properties after its compaction.

Również z polskiego opisu patentowego numer 96 600 znane jest urządzenie do kontroli zagęszczenia gruntu zawierające płytę o kształcie prostokąta, która na dolnej powierzchni ma dwa, równoległe do siebie usytuowane podłużne noże, z których każdy w przekroju poprzecznym ma kształt zbliżony do trójkąta równoramiennego o kącie wierzchołkowym wynoszącym 60 stopni, a przyległe do tego kąta boki ukształtowane są wklęśle. W połowie odległości pomiędzy nożami, płyta wyposażona jest w zestaw zawierający kilkadziesiąt szeregowo względem siebie usytuowanych elementów pomiarowych w postaci szpilek o zróżnicowanej wysokości tak, że od strony boków urządzenia znajdują się elementy krótsze, przy czym w widoku z boku wszystkie elementy tworzą wspólnie figurę zbliżoną do odcinka koła. Nad płytą usytuowany jest na wspo'4Also, from the Polish patent specification No. 96 600, a device for controlling soil compaction is known, which comprises a rectangular plate, which on its lower surface has two longitudinal knives situated parallel to each other, each of which has a cross-sectional shape similar to an isosceles triangle with an apex angle. of 60 degrees, the sides adjacent to this angle are concave. Halfway between the knives, the plate is equipped with a set containing several dozen measuring elements arranged in series in the form of pins of different heights, so that on the side of the device there are shorter elements, while in the side view all elements together form a figure similar to circle segment. Above the slab, it is situated at

172 275 mikach pomost połączony z pochylnią do wtaczania na niego walcowo ukształtowanego, pojedynczego obciążnika o określonej masie.172 275 mica, a platform connected to a ramp for rolling on it a cylindrical, single weight with a specific mass.

Sposób kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, za pomocą przedstawionego urządzenia, odbywa się następująco: urządzenia ustawia się na losowo wybranym i wyrównanym miejscu zagęszczonego obszaru gruntu, na pomoście urządzenia umieszcza się obciążnik, pod którego działaniem pewna ilość szpilkowych elementów, zwłaszcza usytuowanych w środkowej części ich zestawu, zostaje wciśnięta w grunt, po czym ustala się ilość śladów kontrolnych odciśniętych w gruncie przez szpilki. Na podstawie wykresu cechowania oznacza się wskaźnik zagęszczenia gruntu w miejscu wyznaczonym długością i rozstawem noży urządzenia.The method of controlling the soil compaction indicator with the use of the presented device is as follows: the devices are placed on a randomly selected and leveled place of the compacted area of the ground, a weight is placed on the platform of the device, under the action of which a certain number of pin elements, especially located in the middle of their set , is pressed into the ground, and then the number of control marks made by the pins in the ground is determined. On the basis of the gauge chart, the soil compaction index is determined in a place determined by the length and spacing of the device knives.

Przedstawione urządzenie i sposób kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu jakkolwiek umożliwiają szybsze jej przeprowadzenie i objęcie nią miejsca o nieco większej powierzchni, niż umożliwia to przedmiot wynalazku według patentu 90 494 to jednak, jak wykazała praktyka, nie jest to poprawa zadawalająca. Korzystanie ze znanego urządzenia oraz sposobu nadal jest uciążliwe i pracochłonne, zwłaszcza z powodu konieczności przemieszczania urządzenia w liczne miejsca kontroli oraz konieczności wtaczania, a następnie staczania obciążnika z pomostu urządzenia po wykonaniu czynności kontrolnych. Ponadto sposób kontroli polegający na ustaleniu ilości śladów kontrolnych odciśniętych przez szpilki pomiarowe w losowo wybranych miejscach jest wysoce niemiarodajny dla obszaru gruntu o zróżnicowanych właściwościach technicznych, wynikających zwłaszcza z niejednorodnej struktury mineralogicznej oraz stanu fizycznego, na przykład wilgotności mającej znaczący wpływ na ten wskaźnik.The presented device and method of controlling the soil compaction index, although it allows faster its carrying out and covering a place with a slightly larger area than the object of the invention according to the patent 90 494 allows, however, as practice has shown, it is not a satisfactory improvement. The use of the known device and method is still cumbersome and laborious, especially due to the necessity to move the device to numerous inspection points and the necessity to roll and then roll the weight off the platform of the device after performing the inspection activities. Moreover, the control method consisting in determining the number of control traces imprinted by measuring pins in randomly selected places is highly unreliable for an area of soil with different technical properties, especially due to the heterogeneous mineralogical structure and physical condition, e.g. humidity, which has a significant impact on this indicator.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowego sposobu kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, na podstawie śladu kontrolnego wykonywanego za pomocą co najmniej jednego elementu pomiarowego wciskanego w grunt pod wpływem określonej siły tak, aby kontrola założonej wielkości tego wskaźnika była wysoce miarodajna dla całego zagęszczonego obszaru, oraz aby mogła być łatwo i dogodnie wykonana w warunkach terenowych, z dokładnością wystarczającą dla praktyki.A technical problem that requires a solution is to develop a new method of controlling the soil compaction index, based on the control trace made by at least one measuring element pressed into the ground under the influence of a specific force, so that the control of the assumed value of this index is highly reliable for the entire compacted area, and it could be easily and conveniently made in the field with an accuracy sufficient for practice.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest także opracowanie konstrukcji nowego urządzenia wyposażonego w co najmniej jeden element pomiarowy do wykonywania śladu kontrolnego w zagęszczonym gruncie oraz w obciążnik, mogącego na bieżąco współpracować ze znanym walcem do zagęszczania podłoża, zwłaszcza gruntowego.A technical issue that requires a solution is also the development of the structure of a new device equipped with at least one measuring element for making a control trace in the compacted soil and a weight that can cooperate with a known roller for compacting the soil, especially soil, on an ongoing basis.

Istota wynalazku dotyczącego sposobu polega na tym, że stosuje się element pomiarowy o w zasadzie cylindrycznie ukształtowanej powierzchni roboczej, który wyposaża się w znacznik do wykonywania dodatkowego śladu kontrolnego na powierzchni zagęszczonego gruntu, po czym element pomiarowy wprawia się w ruch potoczysty po powierzchni zagęszczonego gruntu z prędkością korzystnie równą prędkości roboczej walca zagęszczającego ten grunt i jednocześnie element pomiarowy poddaje się działaniu siły wciskającej, której wielkość ustala się korzystnie doświadczalnie tak, aby jednostkowy nacisk elementu pomiarowego na powierzchnię zagęszczonego gruntu był co najmniej równy, a korzystnie większy od wytrzymałości na ścinanie odpowiadającej założonej wielkości wskaźnika zagęszczenia gruntu oraz obserwuje się powierzchnię zagęszczonego gruntu odnośnie istnienia dodatkowego śladu kontrolnego, przy czym istnienie tego śladu oznacza, że wskaźnik zagęszczenia gruntu ma wielkość mniejszą od założonej, a brak śladu pomocniczego oznacza, że wskaźnik zagęszczenia gruntu ma założoną wielkość. Siłę wciskającą pomiarowy element w zagęszczony grunt stanowi siła, którą wywołuje się działaniem momentu pochodzącego od obciążnika elementu pomiarowego.The essence of the invention regarding the method consists in the fact that a measuring element with an essentially cylindrically shaped working surface is used, which is equipped with a marker for making an additional control mark on the surface of the compacted soil, and then the measuring element is set in rolling motion along the surface of the compacted soil at a speed preferably equal to the operating speed of the roller compacting the soil, and at the same time the measuring element is subjected to the pressing force, the magnitude of which is preferably determined experimentally so that the unit pressure of the measuring element on the surface of the compacted soil is at least equal to, and preferably greater than, the shear strength corresponding to the assumed value the soil compaction index and the surface of compacted soil is observed regarding the existence of an additional control trace, the existence of this trace means that the soil compaction index is lower than the assumed value, and no of auxiliary trace means that the soil compaction index has the assumed value. The force forcing the measuring element into the compacted soil is the force generated by the torque generated by the weight of the measuring element.

Natomiast istota wynalazku dotyczącego urządzenia polega na tym, że pomiarowy element stanowi koło toczne współpracujące z co najmniej jednym wystającym poza jego roboczą powierzchnię naciskowym ramieniem, na którym osadzony jest znany w istocie obciążnik elementu pomiarowego, przy czym na co najmniej jednym z boków elementu usytuowany jest znacznik do wykonywania pomocniczego śladu kontrolnego. Ponadto urządzenie wyposażone jest w pociągowe cięgło, do wprawiania elementu po172 275 miarowego w ruch potoczysty. Ramię styka się oporowo z górną częścią piasty elementu pomiarowego, a obciążnik osadzony jest przesuwnie. Znacznik ma cylindryczną, roboczą powierzchnię usytuowaną współosiowo z roboczą powierzchnią elementu pomiarowego oraz stanowi korzystnie jego integralną część. Pociągowe cięgło jednym końcem połączone jest obrotowo z osią elementu pomiarowego, a na drugim końcu ma, obrotowo z nim połączone, złącze które jest obrotowo połączone z ramieniem.On the other hand, the essence of the invention concerning the device consists in the fact that the measuring element is a rolling wheel cooperating with at least one pressure arm protruding beyond its working surface, on which the measuring element weight is mounted, and the measuring element is located on at least one of the sides of the element. marker for making an auxiliary control trace. Moreover, the device is equipped with a pull-rod for making the measuring element in rolling motion. The arm abuts the upper part of the measuring element hub, and the weight is slidably mounted. The mark has a cylindrical working surface coaxial with the working surface of the measurement element and is preferably an integral part thereof. At one end, the pull-rod is rotatably connected to the axis of the measuring element, and at the other end it has a joint pivotally connected thereto, which is rotatably connected to the arm.

Sposób według wynalazku umożliwia ciągłą, bezpośrednią oraz wysoce miarodajną kontrolę wskaźnika zagęszczenia już podczas czynności zagęszczania gruntu za pomocą znanego walca, eliminuje dotychczasową konieczność przeprowadzania żmudnych, pracochłonnych oraz czasochłonnych czynności kontrolnych tylko w losowo wybranych miejscach zagęszczonego obszaru gruntu. Sposób pozwala także na całkowite wyeliminowanie przerw podczas operacji zagęszczania, które dotychczas były konieczne dla przeprowadzenia czynności kontrolnych decydujących o tym czy dalsze, tak prowadzone zagęszczanie może nadal być kontynuowane, bez konieczności dokonywania jego korekty. W razie potrzeby możliwe jest niezwłoczne dokonanie korekty lub ewentualnie zmiany wskaźnika zagęszczenia w niektórych miejscach, przez dodatkowe przejścia robocze walca zagęszczającego, zapewniając uzyskanie jednolitych oraz założonych parametrów na całym obszarze - co ma szczególnie istotne znaczenie w praktyce, zwłaszcza na obszarze przeznaczonym dla budowli przemysłowych, lotnisk, autostrad oraz innych obiektów technicznych. Sposób według wynalazku jest łatwy w realizacji, a kontrola wskaźnika zagęszczenia sprowadza się w warunkach polowych do stwierdzenia istnienia albo nieistnienia pomocniczego śladu kontrolnego - od znacznika elementu pomiarowego - w zagęszczanym gruncie. Ponadto sposób nie wymaga angażowania wysokokwalifikowanej obsługi technicznej oraz może być bardzo efektywnie wykorzystany w odniesieniu do gruntów o zróżnicowanych parametrach wynikających z ich struktury mineralogicznej oraz stanu fizycznego, zwłaszcza zmiennej wilgotności.The method according to the invention enables continuous, direct and highly reliable control of the compaction index already during the soil compaction operation with the use of a known roller, eliminating the hitherto necessity to carry out tedious, laborious and time-consuming control activities only at randomly selected places of the compacted soil area. The method also allows for the complete elimination of interruptions during the compaction operation, which so far were necessary for carrying out the control activities deciding whether further compaction, carried out in this way, can still be continued without the need to correct it. If necessary, it is possible to immediately correct or possibly change the compaction index in some places, through additional working passages of the compacting roller, ensuring uniform and assumed parameters throughout the entire area - which is particularly important in practice, especially in the area intended for industrial buildings, airports, highways and other technical facilities. The method according to the invention is easy to implement, and the control of the compaction index in field conditions comes down to the existence or non-existence of an auxiliary control trace - from the mark of the measuring element - in the compacted soil. In addition, the method does not require the involvement of highly qualified technical service and can be very effectively used with regard to soils with various parameters resulting from their mineralogical structure and physical condition, especially variable humidity.

Urządzenie według wynalazku do stosowania tego sposobu ma nieskomplikowaną konstrukcję oraz - jak wykazały badania przeprowadzone w rzeczywistych warunkach terenowych - jest bardzo trwałe w eksploatacji, cechuje się wysoką dokładnością wskazań kontrolnych, a w razie potrzeby umożliwia natychmiastowe jego dostosowanie - przez zmianę położenia obciążnika na ramieniu - do aktualnych potrzeb, to jest do ewentualnej zmiany założonej wielkości wskaźnika zagęszczenia w odniesieniu do całego obszaru, jego części lub do pojedynczych jego miejsc. Urządzenie umożliwia także szybką i dokładną lokalizację wszystkich miejsc na wcześniej zagęszczonym obszarze, które z różnych powodów charakteryzują się zróżnicowanymi wielkościami wskaźnika zagęszczenia.The device according to the invention for the use of this method has a simple structure and - as shown by tests carried out in real field conditions - is very durable in operation, is characterized by high accuracy of control indications, and if necessary, it allows its immediate adaptation - by changing the position of the weight on the arm - to current needs, that is, a possible change in the assumed value of the compaction index in relation to the entire area, its part or its individual places. The device also allows for quick and accurate location of all places in a previously compacted area, which for various reasons are characterized by different values of the compaction index.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w widoku z boku urządzenie do kontroli wskaźnika zagęszczenia gruntu, przeznaczone do bezpośredniej współpracy ze znanym walcem do zagęszczania podłoża, przy czym dla zwiększenia czytelności rysunku - nie zachowano wzajemnych proporcji wymiarowych, fig. 2 - schematycznie element pomiarowy w widoku z góry, w sytuacji roboczej.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows, diagrammatically, in a side view, a device for controlling the soil compaction index, intended for direct cooperation with the known roller for compaction of the subsoil, but in order to make the drawing easier to read, the relative proportions were not respected. 2 shows schematically the measurement element in plan view in an operating situation.

Jak pokazano na rysunku, urządzenie wyposażone jest w pomiarowy element 1 mający postać pionowo usytuowanego koła tocznego, na którego jednym z boków znajduje się znacznik 2 w postaci współosiowo usytuowanego krążka, przy czym znacznik stanowi integralną część elementu pomiarowego. Pomiarowy element 1, o średnicy 300 milimetrów, ma roboczą powierzchnię R do wykonywania kontrolnego śladu S, a znacznik 2 o średnicy 280 milimetrów ma roboczą powierzchnię R1 do wykonywania dodatkowego, kontrolnego śladu S1 w zagęszczonym gruncie usytuowaną współosiowo z roboczą powierzchnią R elementu pomiarowego. Element pomiarowy ma nieobrotową oś 3, na której znajduje się mniejsze łożysko 4 usytuowane wewnątrz większego łożyska stanowiącego piastę 5 tego elementu. Urządzenie wyposażone jest w ramię 6, o długości całkowitej około 2 metrów, wystające obustronnie poza powierzchnię R elementu pomiarowego oraz stykające się naciskowo z górną częścią piasty 5, przy czym geometrycznaAs shown in the drawing, the device is provided with a measuring element 1 in the form of a vertically oriented rolling wheel, on one of its sides there is a mark 2 in the form of a coaxial disc, the mark being an integral part of the measuring element. The measuring element 1, with a diameter of 300 millimeters, has a working surface R for making a control trace S, and a marker 2 with a diameter of 280 millimeters has a working surface R1 for making an additional control trace S1 in compacted soil coaxial with the working surface R of the measuring element. The sensing element has a non-rotating axis 3 with a smaller bearing 4 inside the larger bearing 5 of the element's hub. The device is equipped with an arm 6, with a total length of about 2 meters, protruding on both sides beyond the surface R of the measuring element and in pressure contact with the upper part of the hub 5, the geometrical

172 275 oś ramienia usytuowana jest równolegle do poziomej płaszczyzny symetrii elementu pomiarowego, a na tylnym końcu ramienia osadzony jest przesuwnie osiowo obciążnik 7 o masie około 10 kilogramów. Urządzenie wyposażone jest ponadto w pociągowe cięgło 8, do wprawiania elementu pomiarowego w ruch potoczysty, usytuowane równolegle do ramienia 6, przy czym cięgło wewnętrznym końcem połączone jest obrotowo z osią 3 pomiarowego elementu 1 a na zewnętrznym końcu ma obrotowo z nim połączone złącze 9, z którym obrotowo połączony jest także przedni koniec ramienia 6.The axis of the arm is situated parallel to the horizontal plane of symmetry of the measuring element, and at the rear end of the arm an axially slidable weight 7 weighing about 10 kilograms is mounted. The device is also equipped with a pull-rod 8 for rolling the measuring element parallel to the arm 6, the pull-rod with its inner end being pivotally connected to the axis 3 of the measuring element 1, and at its outer end having a joint 9 connected pivotally with it. to which also the front end of the arm 6 is pivotally connected.

Kontrolę wskaźnika zagęszczenia gruntu, za pomocą urządzenia przedstawionego w przykładzie wykonania wynalazku, przeprowadza się następująco: w zależności od struktury mineralogicznej oraz cech fizycznych gruntu na obszarze, który ma być poddany zagęszczaniu, za pomocą znanego walca, wyznacza się co najmniej jedno miejsce reprezentatywne dla tego obszaru pod względem wspomnianych cech. Następnie na tym miejscu dokonuje się próbnego zagęszczania - za pomocą jednego lub więcej przejść walca, aż do chwili gdy osiągnie się założoną wielkość wskaźnika zagęszczenia gruntu na danym obszarze, przy czym wskaźnik zagęszczenia określa się w znany sposób, Na tak zagęszczony £gjLuttt wpto^vadza się urządzenie j obciąża się piastę 5 po^Uiaro^wego elementu 1 wciskającego siłę P wywołaną momentem pochodzącym od obciążnika 7 na ramieniu 6. Wciskającą siłę P ustala się doświadczalnie, przez odpowiednią zmianę położenia obciążnika tak, aby po uwzględnieniu nacisku wywoływanego masą urządzenia, jednostkowy nacisk elementu pomiarowego na powierzchnię zagęszczonego gruntu był nieco większy od wytrzymałości na ścinanie odpowiadającej założonej wielkości wskaźnika zagęszczenia. Praktycznie oznacza to, że pomiarowy element 1 - po uwzględnieniu jego dynamicznego oddziaływania na grunt podczas ruchu potoczystego, odkształceń plastycznych gruntu a także poprawności wskazań kontrolnych - powinien zagłębić się w zagęszczony grunt na głębokość nie przekraczającą odległości promieniowej, pomiędzy roboczą powierzchnią R elementu pomiarowego a roboczą powierzchnią R1 znacznika 2. W przypadku, gdy zagłębienie elementu pomiarowego jest większe, koryguje się je przez zmniejszenie wciskającej siły P - czyli przez zmianę położenia obciążnika 7 na ramieniu 6. Następnie urządzenie, po ewentualnym skorygowaniu jego wskazań, łączy się - za pomocą złącza 9 - z , konstrukcją walca do zagęszczania i walec wprawia się w normalny ruch roboczy. Podczas poszczególnych roboczych przejść Z walca obserwuje się powierzchnię zagęszczonego gruntu odnośnie istnienia dodatkowego, kontrolnego śladu S1 od znacznika 2, przy czym istnienie tego śladu, oprócz stale istniejącego śladu S od pomiarowego elementu 1, oznacza, że wskaźnik zagęszczenia gruntu po tym przejściu roboczym walca nie ma jeszcze założonej wielkości i należy nadal prowadzić zagęszczanie. W przypadku, gdy po przejściu roboczym walca istnieje tylko jeden ślad S od elementu pomiarowego oznacza to, że wskaźnik zagęszczenia gruntu po tym przejściu osiągnął założoną wielkość.The control of the soil compaction index by means of the device presented in an embodiment of the invention is carried out as follows: depending on the mineralogical structure and physical characteristics of the soil, at least one place representative of this is determined in the area to be compacted by means of a known roller. area in terms of these features. Then, a test compaction is carried out at this point - by means of one or more passes of the roller, until the assumed value of the soil compaction index in a given area is achieved, the compaction index being determined in a known manner, Na so compacted £ gjLuttt wpto ^ vadza the device j is loaded on the hub 5 on the load element 1 pressing the force P caused by the moment coming from the weight 7 on the arm 6. The pressing force P is determined experimentally by changing the position of the weight so that taking into account the pressure caused by the weight of the device, a unitary the pressure of the measuring element on the surface of the compacted soil was slightly higher than the shear strength corresponding to the assumed value of the compaction index. This practically means that the measuring element 1 - after taking into account its dynamic impact on the ground during rolling motion, soil plastic deformation and the correctness of control indications - should plunge into the compacted soil to a depth not exceeding the radial distance between the working surface R of the measuring element and the working surface surface R1 of the marker 2. If the measuring element has a greater depression, it is corrected by reducing the pressing force P - i.e. by changing the position of the weight 7 on the arm 6. Then the device, after correcting its indications, is connected - by means of the connector 9 - with the compacting roller structure and the roller is put into normal working motion. During the individual working Z passes of the roller, the surface of compacted soil is observed regarding the existence of an additional control trace S1 from the marker 2, the presence of this trace, apart from the permanently existing trace S from the measuring element 1, means that the soil compaction index after this working passage of the roller is not still to the assumed size and compaction should be continued. If, after the cylinder's working pass, there is only one S trace from the measuring element, it means that the soil compaction index has reached the assumed value after this pass.

172 275172 275

Fig. 2Fig. 2

172 275172 275

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

The method of controlling the soil compaction index, in particular the soil intended for development, consisting in making a control trace with at least one measuring element embedded in the compacted soil, under the action of a specific pressing force exerted on this element, characterized by the use of a measuring element ( 1) with an essentially cylindrically shaped working surface (R), which is equipped with a marker (2) for making an additional control trace (SI) on the surface of the compacted soil, and then the measuring element is set in rolling motion along the surface of the compacted soil at a speed preferably equal to the operating speed of the roller compacting the soil, and at the same time the measuring element is subjected to the pressing force (P), the magnitude of which is preferably determined experimentally so that the unit pressure of the measuring element on the surface of the compacted soil is at least equal to the shear strength corresponding to the assumed in the soil compaction index and the surface of compacted soil is observed regarding the existence of an additional control trace (S1), where the presence of this trace means that the soil compaction index is smaller than the assumed value, and the lack of an additional control trace means that the soil compaction index has a complex value .

2. The control method according to claim The method of claim 1, characterized in that the thrust force (P) is a force generated by a moment from the weight.

3. Device for controlling the soil compaction indicator, intended in particular for cooperation with a roller for compaction of the soil, equipped with at least one measuring element for making a control trace in the soil and a measuring element weight, characterized in that the measuring element (1) is a rolling wheel cooperating with at least one pressure arm (6) protruding beyond its working surface (R), on which a mass (7) known in fact is mounted, while at least one of the sides of the measuring element is provided with a marker (2) for additional , the control trace (S1) and that it is provided with at least one pull rod (8) for rolling the measuring element into rolling motion.

4. The device according to claim 3. Device according to claim 3, characterized in that the arm (6) abuts against the upper part of the hub (5) of the measuring element (1).

5. The device according to claim 1 3. The device according to claim 3, characterized in that the weight (7) is slidably mounted.

6. The device according to claim 1 3. A method according to claim 3, characterized in that the mark (2) has a cylindrical working surface (R1) coaxial with the working surface (R) of the measuring element (1).

The device according to claim 1 6. Device according to claim 6, characterized in that the mark (2) is preferably an integral part of the measuring element (1).

8. The device according to claim 1 3. Device according to claim 3, characterized in that the pull rod (8) is pivotally connected with the axis (3) of the measuring element (1) at one end.

9. The device according to claim 1 8. Device according to claim 8, characterized in that the pull rod (8) at its other end has a joint (9) pivotally connected thereto.

10. The device according to claim 1 A device as claimed in claim 9, characterized in that the joint (9) is pivotally connected to the arm (6).

172 275