SE456507B - Forfarande och anordning for att medelst vibrationer packa ett jordlager - Google Patents

Description

456 507 Med förfarandet och anordningen enligt uppfinningen undanröjes de ovannämnda nackdelarna samtidigt som packningen effektivi- seras. Enligt uppfinningen sker packningen av jordskikten med hjälp av en i marken nedförd stàng¿ vilken med hjälp av en vibrator svänger med jordlagrets egenfrekvens. Stångens styv- het i vertikal riktning kan regleras så att den är gynnsam med avseende på jordlagrets styvhet. Då stången oscillerar med jordlagrets egenfrekvens kommer jorden redan vid låg vibrations- energi i egensvängningar utan att vingar eller konsoler behövs längs stången för att greppa och dra med sig jorden i stángens rörelser. Samtidigt kommer vibrationerna att utbreda sig över en större yta. Enligt vissa beräkningar kommer jorden att svänga på ett avstånd av upp till 10 meter från stángens centrum.

Ett jordlagers egenfrekvens i Hertz kan beräknas ur formeln där C är materialets våghastíghet i meter per sekund och H är jordlagrets totala tjocklek i meter.

Vid ett enkelt beräkningsexempel kan det antas att ett jord- skikt på 10 m består av uteslutande vattenmättad sand som skall packas. Dess våghastighet är i det närmaste 1500 m/s.

Detta ger en egenfrekvens pá 37,5 Hz. Således skall vibratorn, för effektivaste packningsresultat, i ett inledningsskede svänga med ca 37,5 Hz eller en frekvens motsvarande en av dess övertoner. Om packningen utförs vid jordlagrets lägsta nod (egenfrekvens) uppvisar den endast en svängningsnod. Genom att öka packningsfrekvensen till en av jordlagrets övertoner ökas antalet svängningsnoder varigenom packningsförfarandet kan effektiviseras. Eftersom uppbyggnaden av jordlagren kan vara komplex och varierar avsevärt är det angeläget att packnings- frekvensen anpassas kontinuerligt under packningsarbetet. I 456 507 praktiken består emellertid jordlagret icke av ett enda homo- gent skikt utan av en blandning av olika skikt, exempelvis sand, lera, grus med flera. Under packförloppet förändras dess- utom vághastigheten och därmed den optimala packningsfrekvensen.

Det kännetecknande för uppfinningen framgår av efterföljande patentkrav.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj i anslutning till den bifogade figuren, vilken schematiskt visar en utför- ingsform av anordningen.

För att under hela förloppet arbeta vid jordlagrets optimala packningsfrekvens (egenfrekvens eller vid någon av dess över- toner), innefattar anordningen enligt uppfinningen en vibrator 1 med variabel frekvens som är anordnad på en i jordlagret ned- förd stång 2. Sensorer 3 anordnas i området kring stången på eller under jordytan 4. De avkänner kontinuerligt markens sväng- ningsamplitud. En analysator 5 som via ledningar 10,11 är kopp- lad till sensorerna, analyserar signalernas frekvensinnehåll.

Med hjälp av analysatorn kan jordlagrets egenfrekvens eller någon av dess övertoner kontinuerligt bestämmas. Analysatorn är i sin tur via ledningen 12 ansluten till en vibratorstyran- ordning 6 som styr frekvens och amplitud hos vibratorn 1.

Genom att frekvensen hos vibratorn 1 hela tiden anpassas till jordlagrets egenfrekvens, vilken beräknas av (sensorerna 3 och) analysatorn 5, erhålles optimal packning medelst en i jorden nedförd stång 2. Stångens packningsfrekvens kommer alltså att förändras beroende på jordens varierande dynamiska egenskaper.

Stången enligt uppfinningen består av ett flertal till varandra flexibelt kopplade rörsektioner. Den saknar de tidigare utmed stångens hela längd radiellt utskjutande vingarna eller kon- solerna. Trots detta kommer packningen med förfarandet och anordningen enligt föreliggande uppfinning att bli väsentligt effektivare än vad som hittills varit fallet. Samtidigt under- 456 507 f lättas uppdragandet av stången ur jordlagret när detta packats eftersom inga vingar bromsat rörelsen. Emellertid kan stången 2, för att underlägga igàngsättningen av packningen, vid sin nedre ände 7 vara försedd med till stången ledat fästade radi- ella stavar 8 som, vilket antydes med dubbelpilen 9, då stången förs ner i marken ligger infällda mot stångens yta och som under vibrationerna är utfällda i en i förhållande till rörets längdaxel radiell riktning varefter de lösgöres från stången och stannar kvar i marken då stången dras upp.

Uppfinningen skall inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsformerna utan kan varieras inom den av bifogade patentkrav angivna ramen.

Claims (3)

456 507 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för att medelst vibrationer packa ett jord- lager bestående av ett eller flera skikt genom att åtminstone en stång nedföres i jordlagret, att en vibrator anordnas vid stàngens övre ände eller i dess närhet för att överföra vibra- tioner till stàngen och att vibratorns och stångens frekvens kontinuerligt avpassas så att denna överensstämmer med jordens egenfrekvens, k ä n n e t e c k n a t av att stångens elasticitet är reglerbar i vertikalriktningen med avseende på jordlagrets styvhet.

2. Anordning för genomförande av förfarandet enligt krav 1, för att medelst vibrationer packa ett jordlager bestående av ett eller flera skikt, vilken anordning innefattar åtminstone en i jordlagret nedförbar stång (2) till vars övre ände en vibrator (1) är anordnad, vilken via sensorer (3), en analy- sator (5) och en styranordning (6) kontinuerligt avpassar stångens vibrationer så att dessa överensstämmer med jord- lagrets egenfrekvens, k ä n n e t e c k n a d av att stången (2) består av till varandra elastiskt och/eller teleskopiskt förbundna rörsektioner.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att stången vid sin nedre ände (7) uppvisar till denna ledbart och lösbart anordnade stavar (8).