DK141207B - Fremgangsmåde ved fremstilling af komprimerede sandsøjler i jorden. - Google Patents

Description

U12&7 i

Den foreliggende opfindelse vedrører en fremgangsmåde ved fremstilling af komprimerede sandsøjler i jorden og af den art, der er angivet i indledningen til krav 1.

Den kendte fremgangsmåde til fremstilling af kamprimerede sand-. 5 søjler i jordsmonnet udføres på følgende måde: Først drives foringsrøret i hul tilstand ned i jordsmonnet til en forudbestemt dybde, hvorefter det neddrevne foringsrør trækkes et passende stykke opefter, hvorpå foringsrøret fyldes med sand indvendig. Det påfyldte sand tvinges til at strømme ind i den 10 hulning, der er dannet i jorden ved den nedre ende af foringsrøret ved udtrækningsprocessen, hvorefter foringsrøret igen drives ned i jorden for at komprimere det sand, der er strømmet ind i hulningen. Herefter trækkes foringsrøret lidt opefter, og den samme proces gentages, indtil der er formet kara-15 primerede, korte sandsøjler efter hinanden fra den ønskede dybde og op til jordoverfladen.

Ved fremstilling af de ovenfor nævnte kamprimerede sandsøjler er det muligt at bedømme mængden af det sand, der er ført ind i foringsrøret, ved målinger på jorden, men det er umu-20 ligt ved optrækningen af foringsrøret under frems till ingsprooes-sen for sandsøjler at sikre, at det samme rumfang sand som rumfanget for den hulhed, der er dannet i den nedre del ved den nedre ende af foringsrøret, udtømmes nedefter ud af foringsrøret ved optrækningen.Når fremstillingsproæssen ikke er 25 udført ordentligt, vil den komprimerede sandsøjle, der er under fremstilling,således være tilbøjelig til at blive afbrudt på halvvejen, eller der kan dannes en fejlagtig udformning af sandsøjlerne, der kan få en ekstremt lille diameter på grund af utilstrækkelig tilførsel af sandvolumen, der skal 30 komprimeres. Det er også uundgåeligt, at bedømmelsen med hensyn til at bestemme, hvorvidt en komprimeret sandsøjle har en tilstrækkelig styrke i forhold til den ønskede styrke, ikke er rigtig. Det er følgelig ofte nødvendigt at træffe en ekstra forholdsregel, såsom at anbringe et ekstra antal kompri-35 merede sandsøjler, som man har fundet nødvendige som et resultat af en undersøgelse af jordsmonnet, efter at fremstillin- 141207 2 gen af de komprimerede sandsøjler er færdiggjort.

Set ud fra konstruktionsplanen og virkningen af jordbeforbed-ringen af de komprimerede sandsøjler ved stabilisering af konstruktionsarbejder på blødt jordsmon må følgende vigtige fak-5 torer for fremstillingen kontrolleres: den færdigt udformede diameter for en komprimeret sandsøjle, det sandvolumen, der er udtømt forneden fra foringsrøret ved hver dybde, volumenet af det trykudtømte sand i jorden, tætheden af eller vægfylden for den komprimerede sandsøjle, styrken af sandsøjlen osv. Da frem-10 stillingen af sandsøjlerne udføres under jorden, kunne ved fremstilling af kendte, komprimerede sandsøjler den ønskede fremstilling af de komprimerede sandsøjler imidlertid kun opnås ved at stole på erfaringen og dygtigheden af det betjeningsmandskab, der betjener apparatet til fremstilling af søj-15 lerne.

Fra beskrivelsen til GB patent nr. 410.280 kendes en fremgangsmåde til fremstilling af søjler i et jordsmon ved at drive et rør ned i jorden og fylde dette med et hærdnende bygningsmateriale, og hvor røret intermitterende trækkes opad og 20 igen drives ned til dannelse af en komprimeret søjle med større diameter end foringsrørets udvendige diameter, og hvor materialets overfladeniveau' med mellemrum måles ad mekanisk vej.

Denne fremgangsmåde til at måle materialeoverfladen er effektiv i det tilfælde, hvor man benytter en såkaldt "sanddrænings-25 fremgangsmåde", men den kan ikke benyttes til fremstilling af komprimerede sandsøjler, hvor der kræves en sandmængde, der er tre til fem gange så stor som den sandmængde, der kræves ved "sanddræningsfremgangsmåden". Dette skyldes, at ved fremgangsmåden ifølge denne kendte teknik er det nødvendigt ved 30 kraft at trække vægten op, således at den ikke begraves under sandet, hver gang der fyldes sand i foringsrøret, og det er også meget vanskeligt tidsmæssigt at afpasse optrækningen af vægten og følgelig umuligt at måle den sande sandoverflade nøjagtigt. Der er endvidere mulighed for, at wiren hyppigt 35 kan briste på grund af, at den bliver begravet under den tunge beton. Ved den i dette patent angivne fremgangsmåde måles heller ikke alle de nødvendige data for søjlen, hvilket 3 U1207 også ville være umuligt, da den endelige styrke af en støbt søjle først kan måles efter hærdning.

Det er følgelig den foreliggende opfindelses formål at anvise en fremgangsmåde for fremstilling af komprimerede sandsøjler, 5 hvor processen udføres, medens tilstanden for de komprimerede sandsøjler, der fremstilles i jordsmonnet, udfindes og kontrolleres under fremstillingsprocessen, således at de komprimerede sandsøjler fremstilles i overensstemmelse med det, der er krævet ved beregning, og således at man sikrer, at den kom-10 primerede sandsøjle ikke afbrydes et eller andet sted undervejs eller får en fejlagtig udformning, f.eks. med en ekstremt lille diameter på grund af utilstrækkelig tilførsel af sandvolumen, der skal komprimeres, og hvor man samtidig kan sikre, at den komprimerede sandsøjle har en tilstrækkelig styrke.

15 For at tilgodese dette formål er fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte, hvorved man sikrer sig overensstemmelse mellem det reelt udtømte sandvolumen og det beregnede sandvolumen, og at styrken af sandsøjlen når en forudfastsat re-20 ferenceværdi for en given dybde.

I den kendetegnende del af krav 2 anvises en fremgangsmåde med benyttelse af driftsmåleapparater, hvor personalet på enkel vis ved visuel kontrol under arbejdet kan kontrollere fremstillingen både med hensyn til om det under tryk udtømte 25 sandvolumen og om den komprimerede sandsøjles styrke ved den pågældende indstikningsdybde stemmer overens med konstruktionsberegningernes referenceværdier.

En fremgangsmåde med brug af et hensigtsmæssigt sandvolumen-måleorgan, som har en enkel konstruktion, og som på enkel 30 vis kontinuerligt kan måle niveauet for sandoverfladen i foringsrøret, anvises ved det i den kendetegnende del af krav 3 anførte.

141207 4

Ved hjælp af fremgangsmåden ifølge krav 4 opnår man, at man under fremstillingen af komprimerede sandsøjler, hvor man kontinuerligt måler og kontrollere det under tryk udtømte sandvolumen og den fremstillede sandsøjles s tyrken ikke skal være afhæn-5 gig af betjeningsmandskabets intuition således, at man ved sikkerhed kan fremstille komprimerede sandsøjler, der er pålidelige og netop svarer til beregningerne, især da man samtidig ved hjælp af det i dette krav anførte samtidigt kan korrigere variationer i det jordsmon, hvori sandsøjlerne fremstilles således, 10 at sandsøjlernes fremstilling hele tiden afpasses i forhold til de beregnede værdier, hvorved det bliver muligt at fremstille komprimerede sandsøjler, der meget nøjagtigt er konforme med beregningerne. Det i den kendetegnende del af krav 5 anførte giver en enkel og simpel fremgangsmåde til at opnå 15 dette.

Fremgangsmådsi ifølge opfindelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningen. På denne viser fig. 1 en række snit til at forklare de efter hinanden følgende trin for fremstilling af den komprimerede sandsøjle, 20 fig. 2 et delsnit med skematisk gengivelse af et eksempel på en dybdemåler benyttet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 3 et delsnit med skematisk gengivelse af et eksempel på en sandvolumenmåler benyttet ved fremgangsmåden ifølge den 25 foreliggende opfindelse, fig. 4 et delsnit med skematisk gengivelse af et eksempel på en styrkemåler benyttet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 5 skematisk et 1. registreringsorgan benyttet ved frem-30 gangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, 141207 5 fig. 6 skematisk et 2. registreringsorgan benyttet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 7 et snit til forklaring af sandets opførsel i en operationscyklus ved fremstilling af den komprimerede sandsøjle, 5 fig. 8 registrerede kurver for dybde og sandvolumen i forhold til tidsaksen, fig. 9 forstørrede dele af kurverne for en operationscyklus i en del af den i fig. 8 viste registrerede kurve, fig. 10 en kurve, der viser dybden i forhold til det ialt 10 udtømte sandvolumen, fig. 11 forstørret en del af den registrerede kurve, der er vist i fig. 10, for en operationscyklus, fig. 12 registrerede kurver for dybden og styrken af sandsøjlen i forhold til tidsaksen, 15 fig. 13 en kurve af dybden i forhold til styrken af sandsøjlen, fig. 14 et blokdiagram over kontroludstyr benyttet ved fremgangsmåden for den foreliggende opfindelse, fig. 15 en målerdel på et eksempel af en betjeningsmåler, 20 der benyttes til at kontrollere tryk-udtømningen af sandvolumenet set forfra og fig. 16 en målerdel på et eksempel af en betjeningsmåler, der benyttes til at kontrollere styrken af sandsøjlen, set forfra.

Ved fremstilling af den kcmprinerede sandsøjle bruges en foroven 25 monteret motordreven enhed 2, se fig. 1, og som udnytter en vibrationskraft eller en stødkraft med en hurtig cyklus sammen med et stålforingsrør 1. Røret 1 har foroven en tragt 3 for 141207 6 tilføring af sand og forneden en halsdel 4 eller et åbnings-og lukkedæksel for at hindre, at sandet strømmer tilbage. En komprimeret sandsøjle 5c med større diameter end foringsrøret l's diameter, og som strækker sig fra en forud bestemt 5 dybde til jordoverfladen, fremstilles ved - at drive foringsrøret 1 ned i jorden til den forud bestemte dybde ved hjælp af vibrations- eller stødkraften (fig. 1,1), - hælde sand 5 ind i foringsrøret 1 gennem tragten 3 (fig. 1, II), 10 - trække foringsrøret 1 et passende stykke op og udtømme det sand 5, der er i foringsrøret l,i et rum, der er dannet under den nedre ende af foringsrøret (fig. 1,111), - drive foringsrøret 1 et passende stykke ned igen ved hjælp af vibrations- eller stødkraften således, at det udtømte 15 sand komprimeres ind i rummet ved røret l's nedre ende, sam tidig med at sandet udbreder sig i det omgivende jordsmon (fig. 1,IV), og - gentage denne operationscyklus indtil jordoverfladen (fig.

1,V).

20 Fremstillingen af den komprimerede sandsøjle 5c ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse udføres, medens man udfinder og kontrollerer sandvolumenet, dvs. volumenet for det under tryk udtømte sand i den komprimerede sandsøjle. Fremstillingen af den komprimerede sandsøjle udføres som beskre-25 vet ovenfor under henvisning til fig. 1, og en dybdemåler benyttes for til stadighed at måle dybden D under jorden for den nedre ende af foringsrøret 1. Forskellige typer af dybdemålere er blevet konstrueret., I den i fig, 2 viste dybdemåler er en spændt tråd 6 forbundet til den øvre del af forings-30 røret 1 og ført rundt om en dybdemålende tromle 7, hvorved foringsrøret l's op- og nedadgående bevægelse ændres til drejning af den dybdemålende tromle 7. Tromlens drejning ændres til en modstandsændring i et potentiometer 8, der er forbundet med den dybdemålende tromle 7, hvorved man fra po-35 tentiometret 8 får en udgangsspænding Vd, der er proportional med foringsrøret l's dybde, der derved registreres.

4‘r- ' .

141207 7

For til stadighed at måle den sandmængde, der er udtømt fra den nedre ende af foringsrøret og ind i det rum, der dannes ved rørets nedre ende ved hver optrækning, benyttes en sand-volumenmåler. Den i fig. 3 viste sandvolumenmåler har ved 5 sammenlignende forsøg vist sig at give et godt resultat. Denne volumenmåler benytter et elektrodelod 9 til måling af den varierende sandoverflade 50 i foringsrøret 1. Elektrodeloddet hænger i en elektrisk ledning 10, hvis anden ende kan vikles på og af en opviklingstromle 11, der er fast .anbragt i en hen-10 sigtsmæssig stilling. Derved dannes et elektrisk kredsløb, der består af "elektrodeloddet 9 - den elektriske ledning 10 - en kontrolenhed 12 - den ledende væg af foringsrøret 1 - vandholdigt sand 5 - elektrodeloddet 9", og scan er sluttet eller afbrudt afhængig af, om elektrodeloddet 9 og sandoverfladen 15 50 er i berøring med hinanden eller ej. Herved styres en driv motor 13 for opviklingstramlen 11 ved hjælp af kontrolenheden 12, således at elektrodeloddet 9 kan følge sandoverfladen 50, der hele tiden fluktuerer, og udgangsspændingen Vs proportionel med sandoverfladen 50's position (højden fra den nedre 20 ende af foringsrøret) udtages ved at forskydningsvejen for den elektriske ledning 10 konverteres til en modstandsændring for et potentiometer 14, der er forbundet med opviklingstrom-len 11, hvorved positionen for sandoverfladen i foringsrøret 1 kontinuerligt kan måles. Henvisningstallet 15 angiver et re-25 duktionsgear.

Som nedenfor beskrevet, er den betydende ændring i sandvolumen ved kontrollen af en sandsøjles fremstilling, kun udtømningen af sand fra den nedre ende af foringsrøret eller reduktionen for sandvolumenet i røret. Ved sandvolumenmålingen 30 benyttes en sandvolumenmåler, hvor målingen udføres kontinuerligt, men det er også muligt at benytte en sandvolumenmåler, der f.eks. har et lod ophængt i en tråd .og som kun sænkes ved udtømning af sand, og måle sandvolumenet udfra trådens længde.

Fig. 5 viser et eksempel på et første registreringsorgan med 35 en registreringspen til tegning af en kurve over de spændingsændringer,der hidrører fra såvel dybdemåleren som sand- 141207 8 volumenmåleren. Por at få kurver for både dybden af foringsrøret og for sandvolumenet i foringsrøret har det første registreringsorganet to drivorganer for penne. Pendrivningsor-ganet 16 benyttes til at registrere dybden af foringsrøret.

5 Spændingen Vd fra dybdemåleren sammenlignes ved hjælp af en sammenligningsforstærker med spændingen på et potentiometer, der elektrisk gengiver stillingen for en registreringspen 17 på et registreringspapir. Når de to spændinger er forskellige, drejes en udligningsmotor, der bevæger potentiometret, og re-10 gistreringspennen 17 indtager hele tiden en stilling svarende til spændingen Vd fra dybdemåleren„ Da registreringspapiret bevæges med en konstant hastighed ved hjælp af en synkron motor 18, indtegnes dybden D for foringsrøret 1 i forhold til tidsaksen t. Den drivende del af pendrivningsorganet 19 til 15 registrering af sandvolumenet i foringsrøret 1 er af lignende art som det ovenfor beskrevne, men har endvidere et beregningsorgan 20, der udregner og registrerer sandvolumenet S i foringsrøret på tidsaksen t på registreringspapiret ved hjælp af en registreringspen 17' afhængig af udgangsspændingen Vs, der sva-20 rer til højden SL af sandoverfladen i foringsrøret 1 og opnået fra sandvolumenmåleren. Den ved hjælp af dette registreringsorgan kontinuerligt indtegnede, registrerede kurve er vist i fig. 8.

Fig. 7 viser, hvorledes sandet ved fremstilling af den kompri-25 merede sandsøjle vist i fig. 1 optræder i en operationscyklus, der omfatter: "tilførsel af sand til foringsrøret 1 - udtømning af sand fra den nedre ende af røret ‘forårsaget ved, at foringsrøret trækkes et passende stykke op - komprimering af det udtømte sand, ved at foringsrøret 1 drives ned igen". I 30 fig. 7 viser D^, D2, D^ de pågældende dybder for den nedre ende af foringsrøret 1 i en operationscyklus, SL^ viser en sandoverfladehøjde for sandet 5 i røret umiddelbart før op-trækningen af foringsrøret 1, SL2 viser en sandoverfladehøjde for sandet 5 i røret efter optrækningen af foringsrøret 1.

35 I overensstemmelse hermed tegnes sandsøjlen S i foringsrøret 1, som nævnt ovenfor, i registreringsorganet ved beregning af SL x K (hvor K er en konstant, der afhænger af foringsrørets ' Λ . " 'Μϊ·:;::ί - 9 141207 tværsnitsareal) ved hjælp af beregningeorganet 20.

I denne ene operationscyklus angives det udtømte sandvoluman, der er udtømt ud fra den nedre ende af foringsrøret 1, ved (SL1 - SL2) x K, og længden af den komprimerede sandsøjledél 5 5c', der er dannet ved genneddrivningen af foringsrøret 1, er angivet ved - D3. Volumenet af det under trykudtømte sand af den komprimerede sandsøjledel er (SL·^ - SL,,) x K, og det under tryk udtømte sandyolumen pr. dybdeenhed gives ved

(SI^ - SL2) x K

10 <Di " °3)

Kurven i fig. 9 viser et forstørret udsnit svarende til én operationscyklus ifølge fig. 8. I denne grafiske fremstilling repræsenterer længden af den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én operationscyklus, og - S2 viser det i 15 én operationscyklus udtømte sandvolumen. Når en genneddriv ning af foringsrøret 1 udføres i hver operatlpnscyklus for at måle om det udtømte sandvolumen eller det under tryk udtømte sandvolumen i kurven vist i fig. 8 stemmer overens med refe-renceværdierne for det for en given dybde forudberegnede, 20 under tryk udtømte,sandvolumen, er det muligt at fremstille komprimerede sandsøjler, der har et ønsket under tryk udtømt sandvolumen i overensstemmelse med beregningen.

Under den forudsætning at sandets vægt pr. volumenenhed under komprimeringen bliver A gange vægten pr, volumenenhed for sand 25 i foringsrøret, kan diametren R for den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én operationscyklus, beregnes af ligningen* R X 1/ S1 ~ S2 (1) 1/ Dl - D3

Da værdien af A i ligning (1) i praksis kan bedømmes på grund-30 lag af resultater fra forskellige tidligere målinger, fra jordsmonnets oprindelige styrke, den sandsort, der benyttes som materiale for sandsøjlen, den drivmekanisme, der benyttes til ίο 141207 fremstilling i forbindelse med foringsrøret osv», kan dia-metren R af den komprimerede sandsøjle nemt bestemmes ved at benytte den ovenfor givne ligning (1) på fig. 9.

Såfremt sandet i røret 1 ved optrækningen af røret ikke udtøm-5 mes kontinuerligt, men udtømmes diskontinuerligt, dannes en hulhed ved den nedre ende af foringsrøret, når udtømningen afbrydes, og blød og svag jord fra det oprindelige jordsmon, såsom vandfyldt mudder (HEDORO), træder ind i hulheden, hvilket i væsentlig grad ødelægges af den komprimerede sandsøjles funk-10 tion. Det er derfor nødvendigt at bedømme, hvorvidt udtømningsbetingelserne for sandet i røret er udført korrekt ved optrækningen af foringsrøret. Til brug for denne bedømmelse betrag- tes optrækningen i fig. 9, og optrækningshastigheden ,. for

clS

foringsrøret i fig. (8) og udtømningshastigheden for san- 15 det i røret vist i fig. (8) sammenlignes. Når gradienterne for kurverne i fig. (8) og i fig. (8) sammenholdes for hver optrækning viser sammenholdningen, at udtømningen af sand er gunstig, når de to gradienter er ens, og at udtømningen af sand er ugunstig, når den sidste gradient er mindre end den 20 første.

Som beskrevet ovenfor,er det muligt at fremstille efter ønske komprimerede sandsøjler med et forud bestemt under tryk ud-tømt sandvolumen og en gunstig diameter og en gunstig form ved at styre arbejdsgangen for foringsrøret under benyttelse 25 af de i fig. 8 viste registrerede kurver, der er registreret ved registreringsorganet vist i fig. 5, men i praksis er det forholdsvis vanskeligt at kontrollere betjeningen af foringsrøret på basis af den registrerede kurve, der viser henholdsvis dybden og sandvolumenet på tidsaksen t vist i fig. 8.

30 Der benyttes følgelig en kurve der viser dybden i forhold til det ialt udtømte sandvolumen, hvilket er mere hensigtsmæssig. Til tegning af denne kurve benyttes et i fig. 6 viste 2. registreringsorgan. I dette registreringsorgan sidder registreringspapiret fast, og en arm 21 bevæges op og ned af et 35 pendrivningsorgan 16, der styres af udgangsspændingen Vd fra , 141207 11 dybdemålerenf en registreringspen 22 er konstrueret således, at den bevæges til højre og venstre på femen 21'ved hjælp af et pendrivningsorgan 23, der styres af udgangsspændingen Vs fra sandvolumenmåleren. Pendrivningsorganet 23 har et be-5 regningsorgan 24, der er konstrueret således, at det totalt udtømte sandvolumen ISu registreres i forhold til dybdeaksen D på registreringspapiret ved hjælp af registreringspennen 22.

I fig. 10 vises et eksempel på en kurve over dybden i forhold 10 til det totalt udtømt sandvolumen opnået ved hjælp af det ovenfor omtalte registreringsorgan, hvoir det totalt udtømte sandvolumen ESu er registreret i forhold til dybden D i en savtandlignende form. Fig. 11 viser en kurve med et forstørret udsnit af dele svarende til én operationscyklus i fig.

15 10. I denne kurve viser stykket m-n det udtømte sandvolumen

Su ved optrækningen af foringsrøret 1, n-p viser volumenet af den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én operationscyklus. I fig. 10 summeres derfor det udtømte sandvolumen for hver operationscyklus, og kurven viser det ialt udtømte sand-20 volumen ZSu som et hele. I fig. 10 angiver den punkterede v linie en forud beregnet referencelinie for dybden i forhold til det under tryk udtømte sandvolumen, og denne linie må påføres registreringspapiret i forvejen.

Ved genneddrivning af foringsrøret i hver operationscyklus 25 fra den ovenfor omtalte registrerede kurve, og ved at udføre hver neddrivning af foringsrøret under samtidig sikring af sammenfald af det trykudtømte sandvolumen med den forud bestemte referenceværdi for dybden i forhold til det under tryk udtømte sandvolumen, er det muligt kvantitativt at sikre tryk-30 udtømningsvolumenet af sandet ved hver dybde for den komprimerede sandsøjle, der fremstilles under jorden, og de komprimerede sandsøjler kan fremstilles på gunstig måde og i overensstemmelse med de forud bestemte beregninger.

Derefter skal diametren af den isatte, komprimerede sandsøjle 35 bestemmes på grundlag af fig. 11. Da (S^ - S2)/(D^ - d3) i 141207 12 ligning (1) er gradienten for den punkterede linie m-p i fig.

11, kan diametren for den komprimerede sandsøjle beregnes af ligning (1). For at bekræfte, at den rigtige sandmængde er ud-tømt ved optrækningen af foringsrøret, er det muligt at anven-5 de den fremgangsmåde for tydning af den nævnte passende udtømningsmængde ved at bemærke, at gradienten ved hvert punkt cis for optrækningsprocessen m-o repræsenterer —. Det vil sige, at man i den ovenfor omtalte fremgangsmåde for tydning af den

clS

passende udtømningsmængde sammenholder værdierne af vr og ciD

10 “dt-' men ve^· at eliminere tiden t kan værdien af —gg— sammen holdes med (1). Således kan den passende sandudtømningsmængde vurderes ved at sammenligne gradienterne på hvert punkt på m-o med gradienten for (1) (45°).

Princippet for de to omtalte tydningsmetoder, kan benyttes 15 uafhængigt af den måde, på hvilken man fastsætter registreringsakserne. I disse registreringsmetoder er ændringen i sandvolumenet også kun nødvendigt ved udtømning af sandet, når foringsrøret trækkes op, således at tydningen aldrig ændres, selvom man benytter en sandvolumenmåler, hvor målingen kun udfø-20 res ved sandudtømningen.

Med den ovenfor omtalte grafiske registrering af dybden i forhold til det under tryk ialt udtønte sandvolumen, hvor den forud-beregnede referencelinie for dybden i forhold til udtømt sandvolumen, er indtegnet på registreringspapiret som ovenfor an-25 givet, er det muligt at kontrollere fremstillingen nemt og sikkert, idet man for hver operationscyklus ved fremstillingen af den komprimerede sandsøjle iagttager kurven, medens den tegnes og ved at betjeningsmandskabet driver foringsrøret 1 ned igen, indtil den lodrette nedadgående spidse ende 30 af kurven falder sammen med referencelinien. Som omtalt benyttes registreringen af dybden i forhold til det ialt udtømt sandvolumen ikke alene direkte ved fremstillingen af komprimerede sandsøjler, hvor den under tryk udtømte sandsøjle kontrolleres ved måling, men den er også nødvendig som en 35 langtidsdataregistrering for fremstillingen af en komprimeret sandsøjle.

141207 13

Som beskrevet er der større eller mindre praktiske vanskeligheder for betjeningsmandskabet ved at udføre fremstillingen under samtidig iagttagelse af registreringsprocessen på registreringsorganet. Dette skyldes, at betjeningsmandskabet al-5 mindeligvis arbejder på en flyttelig drivmekanisme, der udfører fremgangsmåden med og transporten af foringsrøret 1, hvorfor registreringsorganet underkastes ugunstige vibrationer.....

m.v. Det er følgelig ønskeligt at foretage kurveregistreringen på et registreringsorgan på et særskilt sted, og som vist i 10 fig. 15 anvise et driftmåleapparat 26, dqr er forbundet med det ovenfor omtalte registreringsorgan 25 på et andet sted på den flyttelige drivmaskine, hvorved betjeningsmandskabet kan udføre fremstillingen af den komprimerede sandsøjle scan ovenfor ved at kontrollere fremstillingen ved hjælp af angi-15 velsen på driftmåleapparatet. Pig. 15 viser en udførelsesform for driftsmåleapparatet 26, der er omtalt ovenfor, og referenceværdien for dybden i forhold til under tryk udtømt sandvolumen, der kan fås fra beregningen, kan huskes i driftmåleapparatet 26. På venstre side af driftmåleapparatet vises 20 foringsrøret l's dybde D, der måles ved hjælp af dybdemåleren, og på den højre side vises genneddrivningsdybden Dd for foringsrøret 1, der tilfredsstiller referenceværdien for det under tryk udtømte sandvolumen ved forskellige dybder. Betjeningen af føringsrøret 1 kan følgelig udføres ved at iagttage 25 angivelsen af dybden D på den venstre side, indtil den er i Overensstemmelse med den indikerede dybde Dd, vist på den højre side. Det er overflødigt at sige, at driftmåleapparatet,foruden den ovenfor nævnte form for angivelse, kan udnytte mange andre indikatlansformer.

Ovenfor er det forklaret, hvorledes komprimerede sandsøjler 30 fremstilles, medens man kontrollerer det under tryk udtømte sandvolumen, men det er også nødvendigt til kontrol at fremstille den komprimerede sandsøjle under samtidig kontrol af dens styrke.

Når det jordsmon, der skal stabiliseres, er sandjord, vil 35 virkningen af den komprimerede sandsøjle bestå i en forøgelse af styrken på grund af en formindskelse af det gennemsnit- 141207 14 lige tomrumsforhold i jorden, og når den jord, der skal stabiliseres, er lerjord, vil virkningen være en forøgelse i forskydningsmodstanden af det såkaldte "sammensatte jordsmon", dvs, kombinationen af styrkeforøgelsen på grund af konsolide-5 ret dehydrering af den omgivende lerjord ved udvidelsen af sandsøjlen og den store indre friktionsvinkel for selve den komprimerede sandsøjle. Det,der har betydning ved stabilisering af blødt jordsmon ved fremstilling af komprimerede sandsøjler, er følgelig, at man går frem med beregningerne, idet 10 man korrekt forudvurderer styrken af det oprindelige jordsmon, og fremstille sandsøjler, der har en forud bestemt styrke (tæt-hedsgrad), der er baseret på beregningen.

Nedenfor gives en forklaring på fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, hvor fremstillingen af den komprime-15 rede sandsøjle udføres under måling og kontrol af den komprimerede sandsøjles styrke.

For at måle styrken af den komprimerede sandsøjle benyttes en styrkemåler. Forskellige typer for styrkemålere har været under overvejelse, og styrkemåleren for sandsøjler, der er 20 vist i fig. 4, benyttes i forbindelse med en motordrivenhed 2, hvor, tinder anvendelse af de fundamentale principper for formlen for faldhammer, der benyttes ved pæledrivning, styrken C af jordsmonnet eller sandsøjlen kan beregnes fra formlen: C - m X <_*+_&.) + “ «) 25 v + α hvor E = den elektriske kraft, der forbruges i en motor M for motordrivenheden 2, V = gennemtrængningshastigheden ved drivningen eller gen-neddrivningen af foringsrøret, 30 m, η, α, (3 = konstanter.

På denne måde er nedtrængningshastigheden for foringsrøret 1 omdannet til en spænding ved hjælp af . nedtrængningshastig- 141207 15 hedsmåleren 27, der er forbundet til dybdemåleren 7. På den anden side konverteres den elektriske kraft, der forbruges i motoren M af motordrivenheden 2, til en elektrisk spænding ved hjælp af en kraftmåler 28. Begge spændingerne behandles 5 på basis af ligning (2) ved hjælp af et beregningsorgan 29, og en spænding Vc, der svarer til styrken C af sandsøjlen, beregnes i beregningsorganet 29. Med hensyn til styrkemåleren er det også muligt at benytte sådanne, hvor styrken opnås ved måling af belastningen på foringsrøret.

10 Med hensyn til registreringsorganet til tegning af en kurve af spændingsændringerne Vc, Vd ved hjælp af registreringspenne fra styrkemåleren opnået som ovenfor omtalt og fra dybdesmåleren benyttes et registreringsorgan, der svarer til de i fig.

5 og fig. 6 viste. Dette registreringsapparat er udformet på 15 en sådan måde, at det ikke registrerer meningsløst målte værdier af styrken, såsom de værdier, der måles under optræknin-gen. En i fig. 8 vist registreret kurve er opnået ved hjælp af et registreringsorgan, der svarer til det i fig. 5 viste, og en i fig. 13 vist registreret kurve er opnået ved et regi-20 streringsorgan, der svarer til det i fig. 6 viste. På den i fig. 12 viste registrerede kurve er henholdsvis dybden D, styrken Gs af det oprindelige jordsmon og styrken C af den komprimerede sandsøjle indtegnet i forhold til tidsaksen t, og på den i fig. 13 viste registrerede kurve er styrken Gs af 25 det oprindelige jordsmon og styrken C af den komprimerede sandsøjle indtegnet, dvs. at det er en kurve over dybden i forhold til sandsøjlens styrke.

Ved således at udføre genneddrivningen for foringsrøret 1 under bekræftelse af, hvorvidt sandsøjlens styrke har nået 30 referenceværdien for den forud beregnede sandsøjlestyrke t ved en given dybde beregnet ud fra den ovenfor nævnte registrerede kurve, er det muligt kvantitativt at sikre, at styrken af sandsøjlen i forskellige dybder af den komprimerede sandsøjle, der fremstilles i jorden, og at den under frem-35 stilling værende komprimerede sandsøjle, er konform med de forud foretagne beregninger. I kurven over dybden i forhold 141207 16 til sandsøjlestyrken vist i fig. 13 viser den punkterede linie en referenceværdi for en forud bestemt dybde- sandsøjlestyrke.

Ved at anbringe registreringen for kurven over dybden i forhold til sandsøjlestyrken på en sådan måde, at betjeningsmand-5 skabet direkte kan iagttage den, og ved at udføre betjeningen af foringsrøret 1 samtidig med, at man bekræfter, hvorvidt sandsøjlestyrkelinien, der registreres på den grafiske fremstilling, når til en forud bestemt referencelinie for sandsøj lestyrken i forhold til dybden/· er det muligt nemt og 10 sikkert at opnå en tilfredstillende styrke for en sandsøjle under fremstillingen.

Som nævnt ovenfor benyttes den grafiske registrering af dybden i forhold til sandsøjlestyrken direkte til målingskontrol af den under fremstilling værende komprimerede sandsøjle, og den 15 benyttes selvfølgelig samtidig som en historisk dataregistrering af fremstillingen for den komprimerede sandsøjle.

Af de samme grunde som ovenfor nævnt, udføres registreringen af kurven for dybden i forhold til sandsøjlestyrken som en journal for registrering, og ved at anvise et særskilt be-20 tjeningsmåleapparat 31, der er forbundet til et registreringsorgan 30 som vist i fig. 14, der er udformet, så det kan huske en forud bestemt referenceværdi for dybden i forhold til sandsøjlestyrken, der er opnået fra beregningerne. Det foretrækkes, at betjeningen af genneddrivningen af forings-25 røret ved fremstillingen af den komprimerede sandsøjle, som ovenfor angivet, udføres af betjeningsmandskabet under kontrol af genneddrivningsoperationen af foringsrøret ved fremstillingen af den komprimerede sandsøjle på grundlag af angivelsen på betjeningsmåleapparatet 31. Fig. 16 viser en udførelsesform 30 for det ovenfor nævnte betjeningsmåleapparat 31, og måleapparatet er konstrueret på en sådan måde, at den forud bestemte referencelinie Cd for sandsøjlestyrken, der er opnået fra konstruktionsberegningerne for forskellige dybder D, er vist ved en hrudt linie, medens sandsøjlestyrken C ved genneddrivningen 35 af foringsrøret 1 er vist ved den nedre del. Betjeningsmandskabet skal følgelig kun udføre genneddrivningen af forings- 141207 17 røret 1 under iagttagelse af måleapparatet, indtil sandsøjlestyrken C når til den stilling, der er vist ved den brudte linie på måleapparatet. Også andre indikationsformer kan benyttes . ^ 5 Ovenfor er den fremgangsmåde forklaret, hvor betjeningen af foringsrøret udføres ved måling af hver af de to faktorer for det under tryk udtømte sandvolumen og sandvolumenstyrken, hvilke er de vigtigste kontrollerende faktorer ved fremstillingen af komprimerede sandsøjler. Når blødt jordsmon stabi-10 liseres ved hjælp af komprimerede sandsøjler, bestemmes den beregnede værdi for de komprimerede sansøjler almindeligvis på grundlag af forudgående jordundersøgelser, men der kan ofte forekomme et tilfælde, hvor jordbetingelsen på arbejdsstedet for sandsøjlefremstillingen afviger i nogen grad fra 15 de ved beregningen forudsatte betingelser. Ved individuel fremstilling af komprimerede sandsøjler kan nemlig følgende tilfælde forekommes (I) såvel det under tryk udtømte sandvolumen og sandsøjlestyrken er tilfredsstillende, (II) det under tryk udtømte sandvolumen er tilstrækkeligt, men sand-20 søjlestyrken er utilstrækkelig, (III) det under tryk udtømte sandvolumen er utilstrækkeligt, men sandsøjlestyrken er tilstrækkelig. Af de ovenfor nævnte tilfælde konstateres tilfældet (II) ved fremstilling af komprimerede sandsøjler i lerlag, og det er nødvendigt at forstærke den utilstrækkelige 25 sandsøjlestyrke ved at udføre en forøgelse udover den planlagte værdi af det under tryk udtømte sandvolumen, og tilfældet (III) konstateres ved fremstilling af komprimerede sandsøjler i et sandlag, og på grund af det for stort beregnede under tryk udtømte sandvolumen for jordsmonnet opstår 30 den ulempe, at unødvendig udtømning af sand under tryk udføres, når komprimeringen allerede har opnået den beregnede styrke for sandsøjlen. En sådan ulempe er endvidere tilbøjelig til at opstå i et tilfælde, hvor jordstyrken på de nabostillede ufuldførte dele forøges så meget som indflydelsen 35 af fremstillingen af komprimerede sandsøjler i en del af det forud bestemte område, hvor en stabilisering skal udføres. I betragtning af de ovenfor nævnte tilfælde er det nødvendigt 141207 ' 18 at udvælge de to ovennævnte faktorer under stadig sammenligning i forbindelse med de bregnede værdier ved fremstilling af de komprimerede sandsøjler. Det er således mest rationelt at benytte processen for fremstillingskontrol for det oven-5 nævnte under tryk udtømningsandvolumen og for sandsøjlestyrken i fællesskab ved fremstillingen af de komprimerede sandsøjler, afhængig af formålet.

Et af de karakteristiske træk for den foreliggende opfindelse er at udfinde eller måle styrken af det oprindelige jordsmon 10 i en dybde ved den nedre ende af foringsrøret under neddriv-ningen af foringsrøret (ved at betragte det som en søjle) for fremstilling af den komprimerede søjle ned til den først bestemte dybde (jfr. fig. 1,11). Styrken af det oprindelige jordsmon kan udfindes ved hjælp af styrkemåleren. Det vil si-15 ge, at i den registrerede kurve, der er vist i fig. 12 og 13, viser Gs styrken for det oprindelige jordsmon. Det er følgelig muligt fra denne kurve at aflæse jordstyrken på arbejdsstedet for udførelsen af den komprimerede sandsøjle ved at drive foringsrøret ned til den først bestemte dybde således, 20 at hvis jordstyrken på hver af disse fremstillingspunkter varierer væsentligt fra den antagne styrke af den oprindelige jordsmon ved jordbundsundersøgelsen under beregnings- eller konstruktionstrinnet for den komprimerede sandsøjle i planen for jordstabilisering, er det fordelagtigt, at det er muligt 25 umiddelbart at ændre beregningen af fremstillingen af hver af de komprimerede sandsøjler, hvorved stabiliseringen af det bløde jordsmon ved hjælp af de komprimerede sandsøjler kan udføres sikrere og mere økonomisk.

Ovenfor er fremgangsmåden for fremstilling af komprimerede 30 sandsøjler ifølge den foreliggende opfindelse blevet beskrevet, og det er overflødigt at nævne, at ved stabiliseringsarbejder på blødt jordsmon kan der også benyttes sandagtige, kornede materialer, såsom knust sten, grus, slagge, granuleret slagge og blandingsmaterialer deraf, i stedet for sand som 35 materiale for sandsøjlen. I disse tilfælde kan fremgangsmå-

Claims (2)

141207 den ifølge den foreliggende opfindelse selvfølgelig også benyttes . Patentkrav.

1. Fremgangsmåde ved fremstilling af komprimerede sandsøjler 5 i jorden, hvor et foringsrør drives ned i jorden og fyldes med det søjledannende materiale, og hvor røret intermitterende trækkes opad og igen drives ned til dannelse af en komprimeret sandsøjle med større diameter end foringsrørets udvendige diameter, samt hvor sandets overfladeniveau måles, 10 kendetegnet ved kombinationen af de arbejdstrin,-' der for det første består af en kontinuerlig måling af ned-stikningsdybden for foringsrørets nedre ende ved hjælp af en til foringsrøret tilknyttet dybdemåler, og i tilslutning hertil for det andet af at måle det sandvolumen, der udtømmes 15 fra foringsrørets bund og nedenfor denne ved delvis optræk-ning af foringsrøret, på grundlaf af det i foringsrøret indførte sands overfladesænkning ved hjælp af en med foringsrøret forbundet sandvoluraenmåler med et elektrolod, og i tilslutning hertil for det tredje af kontinuerligt at måle den kompri-20 merede sandsøjles styrke under foringsrørets genneddrivning ved hver driftscyklus ved hjælp af en styrkemåler, og ved for det fjerde på et første registreringsorgan med indbygget beregningsfunktion at registrere nedstikningsdybden og det ud-tømte. sandvolumen som en kurve for dybden i forhold til det 25 ialt udtømte sandvolumen, samt ved for det femte på et andet registreringsorgan at registrere nedstikningsdybden og styrken som en kurve for dybden i forhold til sandsøjlens styrke, samt endelig ved for det sjette at genneddrive foringsrøret i hver driftscyklus for sætning af søjlen, hvorved såvel det 30 på dybde-volumenkurven afsatte trykudtømte sandvolumen scan den på dybde-styrke-kurven afsatte styrke måles og sammenholdes med forudberegnede referenceværdier for sandvolumen og styrke ved den pågældende dybde, hvorefter enhver afvigelse fra de forud beregnede referenceværdier justeres under efter-35 følgende arbejdstrin.