DK146633B

DK146633B - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF COMPRESSED SAND EILES IN SOIL

Info

Publication number: DK146633B
Application number: DK704073A
Authority: DK
Inventors: Mitsuro Ogawa
Original assignee: Mitsuro Ogawa
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1983-11-21
Also published as: DK146633C

Description

(19) DANMARK(19) DENMARK

toy FREMLÆGGELSESSKRIFT ud 146633 Btoy SUBMISSION WRITING out 146633 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

(21) Patentansøgning nr.: 7040/73 (51) Int.CI.3: E 02 D 5/62 (22) Indleveringsdag: 21 dec 1973 (24) Løbedag: 14 jun 1972 (41) Aim. tilgængelig: 21 dec 1973 (44) Fremlagt: 21 nov 1983 (86) International ansøgning nr.: - (62) Stamansøgning nr.: 2971/72 (30) Prioritet: 18sep1971 JP72882/71 (71) Ansøger: MITSURO *OGAWA; Osaka, JP.(21) Patent Application No .: 7040/73 (51) Int.CI.3: E 02 D 5/62 (22) Filing Date: 21 Dec 1973 (24) Running Date: 14 Jun 1972 (41) Aim. available: 21 Dec 1973 (44) Submitted: 21 Nov 1983 (86) International Application No: - (62) Stock Application No: 2971/72 (30) Priority: 18sep1971 JP72882 / 71 (71) Applicant: MITSURO * OGAWA; Osaka, JP.

(72) Opfinder: Samme.(72) Inventor: Same.

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude (54) Fremgangsmåde til fremstilling af komprimerede sandsøjler i jord(74) Plenipotentiary: Chas. Skin (54) Process for the preparation of compressed sand columns in soil

Den foreliggende opfindelse vedrører en fremgangsmåde til fremstilling af komprimerede sandsøjler i jord og af den i krav l's indledning angivne art.The present invention relates to a process for the production of compressed sand columns in soil and of the nature specified in the preamble of claim 1.

OQOQ

_ Den kendte fremgangsmåde af denne art udføres ved at forme et stortThe known method of this kind is carried out by forming a large one

COCO

CO antal komprimerede sandsøjler i den bløde jord, hvor hver søjle har C^} CO en diameter, der er ca. 1,3 - 2 gange større end et foringsrørs, ? hvorefter der lægges et tryk på den bløde jord omkring sandsøjlerne ^ ved hjælp af de komprimerede sandsøjler, hvorpå vandindholdet i den Q bløde jord hurtigt tømmes ud af jordoverfladen gennem sandsøjlerne, 2 146633 hvorved den bløde jord stabiliseres i en komprimeret og forstærket tilstand. Denne fremgangsmåde kan udføres effektivt på ydrst blød jord og erstatte fremgangsmåder med skrabning eller sandudskiftning. I dette tilfælde fremstilles komprimerede sandsøjler efter hinanden ved siden af hinanden, og den bløde jord tvinges ud på valgte steder i jordsmonnet og erstattes med et fordelagtigt materiale, såsom sand, i et ønsket volumen med et forudbestemt udskiftningsforhold. Den ovenfor omtalte fremgangsmåde for fremstilling af komprimerede sandsøjler i jord udføres på følgende måde: Først drives. foringsrøret i hul tilstand ned i jorden 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 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 komprimerede, korte sandsøjler efter hinanden fra den ønskede dybde og op til jordoverfladen.CO number of compressed sand columns in the soft soil, where each column has C ^ CO CO a diameter of approx. 1.3 - 2 times larger than a casing ,? after which a pressure is applied to the soft soil around the sand columns ^ by means of the compressed sand columns, whereupon the water content of the Q soft soil is quickly drained out of the soil surface through the sand columns, whereby the soft soil is stabilized in a compressed and reinforced state. This process can be effectively performed on extremely soft soil and replace scraping or sand replacement methods. In this case, compressed sand columns are made side by side, and the soft soil is forced out at selected locations in the soil and replaced with an advantageous material, such as sand, in a desired volume with a predetermined replacement ratio. The above-described process for producing compressed sand columns in soil is carried out as follows: First, run. the casing is hollowed down into the ground to a predetermined depth, after which the driven casing is pulled a suitable piece upwards, whereupon the casing is filled with sand inside. The filled sand is forced to flow into the hollow formed in the soil at the lower end of the casing during the extraction process, after which the casing is again driven into the soil to compress the sand which has flowed into the hollow. Then, the casing is pulled slightly upward, and the same process is repeated until compressed, short sand columns are successively formed from the desired depth and up to the soil surface.

Ved fremstilling af ovennævnte komprimerede sandsøjler er det muligt at bedømme mængden af det sand, der er ført ind i foringsrøret, ved målinger på jorden, men det er umuligt ved optrækningen af foringsrøret under sandsøjlernes fremstilling 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 fra foringsrøret ved optrækningen. Når fremstillingen ikke er godt gennemført, vil den komprimerede sandsøjle, der fremstilles, 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 komprimeres. Det er følgelig ofte nødvendigt at træffe en ekstra forholdsregel, såsom at isætte et ekstra antal komprimerede sandsøjler, som man har fundet nødvendige som et resultat af en undersøgelse af jorden efter færdiggørelse af de 146633 3 komprimerede sandsøjler.In preparing the above compressed sand columns it is possible to judge the amount of sand introduced into the casing by measurements on the ground, but it is impossible in the extraction of the casing during the preparation of the sand columns to ensure that the same volume of sand as the volume of the cavity formed in the lower portion at the lower end of the casing is discharged downwardly from the casing upon extraction. Thus, when fabrication is not well completed, the compressed sand column produced will tend to be cut off halfway, or a misalignment of the sand columns may be formed which may have an extremely small diameter due to insufficient sand volume supply. that must be compressed. Accordingly, it is often necessary to take an extra precaution, such as inserting an additional number of compressed sand columns, which have been found necessary as a result of a survey of the soil after completion of the compressed sand columns.

Set ud fra konstruktionsplanen og virkningen af jordforbedringen af de komprimerede sandsøjler ved stabilisering af konstruktionsarbejder på blød jord må blandt andet følgende vigtige faktorer for fremstilling konstrolleres: Den færdigt udformede diameter for en komprimeret sandsøjle, det sandvolumen, der er udtømt forneden fra foringsrøret ved hver dybde og volumenet af det trykud-tømte sand i jorden. Da isætningen af sandsøjlerne udføres under jorden, kunne man ved fremstilling af kendte, komprimerede sandsøjler kun opnå de Ønskede produkter ved at stole på erfaringen og dygtigheden af det betjeningsmandskab, der betjener sandsøjle-fremstillingsapparatet.In view of the design plan and the effect of the soil improvement of the compressed sand columns by stabilizing construction work on soft soil, the following important factors of manufacture must be checked: The finished design diameter of a compressed sand column, the volume of sand discharged from the bottom of the casing at each depth and the volume of the depleted sand in the soil. Since the insertion of the sand columns is carried out underground, the production of known compressed sand columns could only be achieved by the desired products by relying on the experience and skill of the operating personnel operating the sand column manufacturing apparatus.

Det er følgelig den foreliggende opfindelses formål at anvise en fremgangsmåde for fremstilling af komprimerede sandsøjler, hvor fremstillingen gennemføres, medens tilstanden for de komprimerede sandsøjler, der fremstilles i jorden, udfindes og kontrolleres under selve fremstillingen, således at de komprimerede sandsøjler isættes i overensstemmelse med det, der er krævet ved beregning, og således at man sikrer, at den komprimerede 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.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of producing compressed sand columns wherein the preparation is carried out while the condition of the compressed sand columns produced in the soil is invented and controlled during the production itself so that the compressed sand columns are inserted in accordance with the , which is required by calculation and so as to ensure that the compressed sand column is not interrupted somewhere along the way or is incorrectly configured, e.g. with an extremely small diameter due to insufficient supply of sand volume to be compressed.

For at tilgodese dette formål er den indledningsvist omtalte fremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse ejendommelig ved det i kravets kendetegnende del anførte, hvorved man sikrer sig overensstemmelse mellem det reelt udtømte sandvolumen og det beregnede sandvolumen, og opnår en registrering til kontrol af det udførte arbejde, samt at personalet på enkel vis under arbejdet kan kontrollere fremstillingen ved brug af betjeningsmåleapparatet, samt at man på enkel vis kontinuerligt kan måle niveauet for sandoverfladen i foringsrøret.In order to meet this objective, the method of the present invention mentioned above is characterized by the characterizing part of the claim, thereby ensuring consistency between the actual depleted sand volume and the calculated sand volume, and obtaining a record for checking the work performed, and During the work, the staff can easily control the production using the operating measuring device, and that the level of the sand surface in the casing can be continuously measured continuously.

4 1466334 146633

Ved den foreliggende opfindelse anvises således en fremgangsmåde for fremstilling af komprimerede sandsøjler, der ikke baserer sig på den såkaldte intuition hos betjeningsmandskabet på fremstillings-apparatet, idet man under fremstillingen måler og kontrollerer det trykudtømte sandvolumen, hvilket er en principal værdi, der er bestemt ved beregningen af de komprimerede sandsøjler, hvorved det vil være muligt at opnå en fremstilling af komprimerede sandsøjler, der er gunstig og pålidelig og netop svarer til det beregnede. Under fremstillingen kan man samtidig bedømme og korrigere hver gang, der er variation i den jord, hvori sandsøjlerne skal isættes, således at man hele tiden afpasser fremstillingen i forhold til de beregnede værdier, hvorved man gør det muligt at fremstille komprimerede sandsøjler, der er meget nøjagtige, og som stemmer overens med det beregnede formål.Thus, the present invention provides a method for producing compressed sand columns which does not rely on the so-called intuition of the operating crew of the manufacturing apparatus, during manufacture measuring and controlling the pressure-depleted sand volume, which is a principal value determined by the calculation of the compressed sand columns, whereby it will be possible to obtain a preparation of compressed sand columns which is favorable and reliable and exactly the same as the calculated. During manufacture, it is possible to simultaneously assess and correct each time there is variation in the soil in which the sand columns are to be inserted, so that the production is constantly adjusted to the calculated values, thereby making it possible to produce compressed sand columns which are very accurate, and consistent with the intended purpose.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 visér en række snit for at forklare de efter hinanden følgende trin for fremstillingen for en komprimeret sandsøjle, fig. 2 et snit til kort forklaring af et eksempel på et dybdemåle-organ, der er brugt i fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 3 et snit til kort forklaring af et eksempel på et sandvolu-menmåleorgan, der er benyttet i fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 4 et snit til kort forklaring af et eksempel på et registreringsapparat benyttet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 5 en grafisk fremstilling, der viser et eksempel på en registreret kurve, der Viser henholdsvis dybden og sandvolumenet i forhold til tidsaksen, 5 146633 fig. 6 et snit til forklaring af sandets opførsel i en operationscyklus ved isætning af den komprimerede sandsøjle, fig. 7 en forstørret grafisk fremstilling af en del af en operationscyklus i en del af den i fig. 5 viste registrerede kurve, fig. 8 et snit til kort forklaring af et eksempel på et registreringsorgan benyttet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 9 en grafisk fremstilling, der viser et eksempel på en kurve, der viser dybden i forhold til det ialt udtømte sandvolumen, fig. 10 en forstørret grafisk fremstilling af en del af en operationscyklus af en del af den registrerede kurve, der er vist i fig.The method according to the invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which fig. 1 shows a series of sections to explain the successive steps of the preparation for a compressed sand column; FIG. 2 is a sectional view for a brief explanation of an example of a depth gauge used in the method of the present invention; FIG. Fig. 3 is a sectional view for a brief explanation of an example of a sand volume measuring means used in the method of the present invention; 4 is a sectional view for a brief explanation of an example of a recording apparatus used in the method of the present invention; FIG. 5 is a graph showing an example of a recorded curve showing depth and sand volume, respectively, relative to the time axis; FIG. 6 is a sectional view explaining the behavior of the sand in an operating cycle by inserting the compressed sand column; FIG. 7 is an enlarged graphical representation of a portion of an operating cycle in a portion of the FIG. 5; FIG. Fig. 8 is a sectional view for a brief explanation of an example of a recording device used in the method of the present invention; 9 is a graph showing an example of a curve showing the depth relative to the total depleted sand volume; FIG. 10 is an enlarged graphical representation of a portion of an operating cycle of a portion of the recorded curve shown in FIG.

9, fig. 11 en målerdel på et eksempel af en betjeningsmåler, der benyttes til at kontrollere tryk-udtømningen af sandvolumenet set forfra , og fig. 12 et blokdiagram over kontroludstyret, der benyttes ved fremgangsmåden for den foreliggende opfindelse.9, FIG. Fig. 11 is a front view of a meter portion of an example of an operating meter used to control the pressure discharge of the sand volume; 12 is a block diagram of the control equipment used in the method of the present invention.

Ved fremstilling af en komprimeret sandsøjle bruges en foroven monteret motordreven enhed 2, som frembringer en vibrations- eller stødkraft med en hurtig cyklus, sammen med et stålforingsrør 1. Røret 1 har foroven en tragt 3 for tilføring af sand og forneden en halsdel 4 eller et åbnings- og lukkedæksel for at forhindre, at sandet strømmer tilbage. En komprimeret sandsøjle 5c med en større diameter end rørets 1 diameter, og som strækker sig fra en forud bestemt dybde til jordoverfladen, fremstilles’;ved at - drive røret 1 ned i jorden til den forud bestemte dybde ved hjælp af vibrations- eller stødkraften (fig. 1, I), - hælde sand 5 ind i røret 1 gennem tragten 3 (fig. 1, II), - trække røret 1 et passende stykke op og udtømme det sand 5, der er i røret 1, i et under rørets 1 nedre ende dannet rum (fig. 1* III), 6 146633 - drive røret 1 et passende stykke ned igen ved hjælp af vibrationseller stødkraften, således at det udtømte sand komprimeres ind i rummet ved rørets 1 nedre ende, samtidig med at sandet udbreder sig i det omgivende jordsmon (fig. 1, IY), og - gentage denne operationscyklus indtil jordoverfladen (fig. 1, Y).In the manufacture of a compressed sand column, a top mounted motor driven unit 2 which produces a vibration or impact force with a fast cycle is used together with a steel casing 1. The tube 1 has a funnel 3 for feeding sand and a neck part 4 or a bottom opening and closing cover to prevent the sand from flowing back. A compressed sand column 5c with a diameter larger than the diameter of the pipe 1, extending from a predetermined depth to the ground surface, is produced by - driving the pipe 1 into the ground to the predetermined depth by the vibrational or shock force ( Fig. 1, I) - pouring sand 5 into the pipe 1 through the funnel 3 (Figs. 1, II), - pulling up the pipe 1 a suitable distance and discharging the sand 5 which is in the pipe 1 into one under the pipe. 1 lower end formed compartment (Fig. 1 * III); 6 - driving the tube 1 a suitable distance down again by means of vibration or impact force, so that the discharged sand is compressed into the compartment at the lower end of the tube 1 while spreading the sand settle in the surrounding soil (Fig. 1, IY), and - repeat this cycle of operation until the soil surface (Fig. 1, Y).

Fremstillingen af den komprimerede sandsøjle 5c ifølge den foreliggende opfindelse udføres, medens man udfinder og kontrollerer sandvolumenet, d.v.s. volumenet for det under tryk udtømte sand i den komprimerede sandsøjle. Fremstillingen af den komprimerede sandsøjle udføres som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1, og et dybdemåle-organ benyttes for til stadighed at finde dybden D under jorden for rørets 1 nedre ende. Forskellige typer af dybdemåleorganer er blevet konstrueret. Det i fig. 2 viste dybdemåleorgan er konstrueret på en sådan måde, at en udspændt tråd 6 er forbundet til rørets 1 øvre del og ført rundt om en dybdemålende tromle 7, hvorved rørets 1 op- og nedadgående bevægelse ændres til drejning af den dybdemålende tromle 7. Tromlens7 drejning ændres til en modstandsændring i et potentiometer 8, der er forbundet med den dybdemålende tromle 7, hvorved man fra potentiometeret 8 får en udgangsspænding Yd, der er proportional med rørets 1 dybde, hvorved dybden af foringsrøret 1 registreres.The preparation of the compressed sand column 5c of the present invention is carried out while inventing and controlling the sand volume, i.e. the volume of the pressurized sand discharged into the compressed sand column. The preparation of the compressed sand column is carried out as described above with reference to FIG. 1, and a depth measuring means is used to continually find the depth D below the bottom end of the tube 1. Various types of depth measuring means have been constructed. The FIG. 2 is designed in such a way that a tensioned wire 6 is connected to the upper part of the tube 1 and passed around a depth measuring drum 7, thereby changing the up and downward movement of the tube 1 to rotate the depth measuring drum 7. Drum 7 rotation is changed to a resistance change in a potentiometer 8 connected to the depth-measuring drum 7, thereby obtaining from the potentiometer 8 an output voltage Yd proportional to the depth of the tube 1, thereby recording the depth of the casing 1.

For til stadighed at måle den sandmængde, der er udtømt fra rørets 1 nedre ende ind i det rum, der dannes ved rørets 1 nedre ende ved hver optrækning, benyttes et sandvolumenmåleorgan. Det i fig. 3 viste sandvolumenmåleorgan har ved sammenlignende forsøg vist sig, at give et godt resultat. Dette volumenmåleorgan 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 hensigtsmæssig stilling. Derved dannes et elektrisk kredsløb, som består af ''elektrodeloddet 9 - den elektriske ledning 10 - en kontrolenhed 12 - den ledende væg af foringsrøret 1 - vandholdigt sand 5 - elektrodeloddet 9", og som er tilsluttet eller afbrudt afhængig af, om elektrodeloddet 9 og sandoverfladen 50 berører hinanden eller ej. Herved styres en drivmotor 13 for opviklingstromlen 11 ved hjælp af kontrolenheden 12 således, at elektrodeloddet 9 kan følge sandoverfladen 50, der hele tiden fluktuerer, og udgangsspændingen Ys proportional med sandoverfladens 50 stilling (højden fra 7 148633 rørets 1 nedre ende) udtages ved at forslqyxlningsvejen for den elektriske ledning 10 konverteres til en modstandsændring for et potentiometer 14, der er forbundet med opviklingstromlen 11, hvorved sandoverfladens 50 stilling i røret 1 kontinuerligt kan måles. Henvisningstallet 15 angiver et reduktionsgear.In order to continuously measure the amount of sand discharged from the lower end of the tube 1 into the space formed at the lower end of the tube 1 at each pull-up, a sand volume measuring means is used. The FIG. 3, the volume-volume measuring means shown in comparative experiments have been found to give a good result. This volume measuring means utilizes an electrode solder 9 to measure the varying sand surface 50 of the casing 1. The electrode solder hangs in an electrical conduit 10, the other end of which can be wound on and by a winding drum 11 firmly positioned in a convenient position. Thereby, an electrical circuit is formed which consists of the electrode solder 9 - the electrical conduit 10 - a control unit 12 - the conductive wall of the casing 1 - aqueous sand 5 - the electrode solder 9 ", which is connected or disconnected depending on whether the electrode 9 and the sand surface 50 are touching each other or not, thereby driving a winding drum 13 for the winding drum 11 by means of the control unit 12 so that the electrode solder 9 can follow the sand surface 50 which is constantly fluctuating and the output voltage Y is proportional to the position of the sand surface 50 (the height of the pipe 7). 1 at the lower end) is taken out by converting the sealing path of the electrical conduit 10 to a resistance change for a potentiometer 14 connected to the winding drum 11, whereby the position of the sand surface 50 in the tube 1 can be continuously measured.

Som nedenfor beskrevet er den betydende ændring i sandvolumen ved kontrollen af en sandsøjles fremstilling udtømningen af sand fra rørets 1 nedre ende eller reduktionen af sandvolumenet i røret. Ved denne sandvolumenmåling benyttes et sandvolumenmåleorgan med kontinuerlig måling, men det er f.eks. også muligt at benytte et sandvolumenmåleorgan, der er konstrueret med et trådophængt lod, som kun sænkes ved udtømning af sand, og måle sandvolumenet udfra trådens længde.As described below, the significant change in sand volume in controlling the production of a sand column is the discharge of sand from the lower end of the pipe 1 or the reduction of the sand volume in the pipe. In this sand volume measurement, a sand volume measuring means with continuous measurement is used, but it is e.g. it is also possible to use a sand volume measuring means constructed with a wire suspended solder which is lowered only by discharge of sand and measure the sand volume from the length of the wire.

Fig. 4 viser et eksempel på et registreringsorgan med en registreringspen til tegning af en kurve over de spændingsændringer, der hidrører fra såvel dybdemåleorganet som sandvolumenmåleorganet. For at få kurver for både dybden af foringsrøret og for sandvolumenet i foringsrøret har dette registreringsorgan to drivorganer 16, 19 for penne. Fendrivningsorganet 16 benyttes til at registrere dybden af foringsrøret. Spændingen Yd fra dybdemåleorganet 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 registreringspennen 17 indtager hele tiden en stilling svarende til dybdemåleor-ganets spænding Yd. Da registreringspapiret bevæges med en konstant hastighed ved hjælp af en synkronmotor 18, indtegnes dybden D for røret 1 i forhold til tidsaksen t. Den drivende del af pendrivnings-organet 19 til registrering af sandvolumenet i røret 1 er af lignende art som ovenfor beskrevet, men dette organ har desuden et beregningsorgan 20, der udregner og registrerer sandvolumenet S i røret 1 på tidsaksen t på registreringspapiret ved hjælp af en registreringspen 17' afhængig af udgangsspændingen Vs, der svarer til højden SI af sandoverfladen i røret 1 og opnået fra sandvolumenmåleorganet. Den ved hjælp af dette registreringsorgan kontinuerligt indtegnede, registrerede kurve er vist i fig. 5.FIG. 4 shows an example of a recording device with a recording pen for drawing a curve of the voltage changes resulting from both the depth measuring means and the true volume measuring means. In order to obtain curves for both the depth of the casing and for the sand volume in the casing, this recording means has two drive means 16, 19 for pens. The tapping member 16 is used to record the depth of the casing. The voltage Yd from the depth measuring means is compared by means of a comparison amplifier with the voltage of a potentiometer which electrically reproduces the position of a recording pin 17 on a recording paper. When the two voltages are different, a compensating motor which moves the potentiometer is rotated and the recording pen 17 always occupies a position corresponding to the depth measuring device voltage Yd. As the recording paper is moved at a constant speed by means of a synchronous motor 18, the depth D of the tube 1 relative to the time axis t is plotted. The driving part of the pendulating means 19 for recording the sand volume in the tube 1 is similar in nature as described above, but this means additionally has a calculation means 20 which calculates and records the sand volume S in the tube 1 on the time axis t of the recording paper by means of a recording pen 17 'depending on the output voltage Vs corresponding to the height S1 of the sand surface of the tube 1 and obtained from the sand volume measuring means. The continuous recorded curve with the aid of this recording means is shown in FIG. 5th

Fig. 6 viser, hvorledes sandet optræder i en operationscyklus ved 8 146633 fremstilling af den komprimerede sandsøjle vist i fig. 1, der omfatter: "tilførsel af sand til foringsrøret 1 - udtømning af sand fra rørets 1 nedre ende ved, at foringsrøret trækkes et passende stykke op - komprimering af det udtømte sant ved genneddrivning af røret 1". I fig. 6 viser D-^, Dg og D^ de pågældende dybder for rørets 1 nedre ende i en operationscyklus, SI^ viser sandoverfladehøjden for sandet 5 i røret umiddelbart før røroptrækningen, Sig viser sand-overfladehøjden for sandet 5 i røret efter røroptrækningen. Som nævnt gengives i overensstemmelse hermed sandsøjlen S i foringsrøret 1 i registreringsorganet ved beregning af SI x K (hvor E er en konstant, der afhænger af foringsrørets tværsnitsareal) ved hjælp af beregningsorganet 20.FIG. 6 shows how the sand appears in an operating cycle in the preparation of the compressed sand column shown in FIG. 1, comprising: "supplying sand to the casing 1 - discharging sand from the lower end of the casing 1 by pulling the casing up a suitable piece - compressing the discharged sand by propelling the casing 1". In FIG. 6 shows D-, Dg and D ^ the respective depths of the lower end of the tube 1 in an operating cycle, SI ^ shows the sand surface height of the sand 5 in the pipe immediately before the pipe drawing, Sig shows the sand surface height of the sand 5 in the pipe after the pipe drawing. As mentioned, accordingly, the sand column S in the casing 1 of the recording means is reproduced by calculating SI x K (where E is a constant which depends on the cross-sectional area of the casing) by the calculating means 20.

I denne ene operationscyklus angives det udtømte sandvolumen, der er udtømt nedefter fra rørets 1 nedre ende ved (SIi-^ - SLg) x E, og længden af den komprimerede sandsøjledel 5'c, der er dannet ved g-enneddrivningen af foringsrøret 1, er angivet ved D-^ - D^. Volumenet af det trykudladede sand af den komprimerede sandsøjledel er (SL-^ - Sig) x E, og det udtømte, komprimerede sandvolumen pr. dybdeenhed fås af E .In this one cycle of operation, the depleted sand volume discharged downwardly from the lower end of the tube 1 is indicated by (SI1 - SLg) x E, and the length of the compressed sand column portion 5'c formed by the g-end drive of the casing 1, is indicated by D- ^ - D ^. The volume of the pressure-discharged sand of the compressed sand column portion is (SL- ^ - Sig) x E, and the depleted compressed sand volume per m.p. depth unit is available from E.

Eurven i fig. 7 er et forstørret udsnit af fig. 5 svarende til én ' operationscyklus. Her er D-^ - D^ længden af den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én operationscyklus, og S-^ - Sg viser det i én operationscyklus udtømte sandvolumen. Når der i hver operationscyklus foretages en genneddrivning af foringsrøret 1 til bekræftelse af sammenfaldet af det i kurven (fig. 5 ) viste udtømte sandvolumen eller det trykudtømte sandvolumen med referenceværdierne for det forud bestemte dybde - trykudtømte sandvolumen, der er nødven-. digt ifølge beregningerne, er det muligt at opnå komprime-. rede sandsøjler, der har et ønsket trykudtømt sandvolumen i overensstemmelse med beregningen.The Eurven of FIG. 7 is an enlarged section of FIG. 5 corresponding to one operating cycle. Here, D - ^ - D ^ is the length of the compressed sand column formed in one operating cycle and S- ^ - Sg shows the sand volume discharged in one operating cycle. When, during each operation cycle, a casing 1 is driven to confirm the coincidence of the depleted sand volume or pressure depleted sand volume with the reference values for the predetermined depth - pressure depleted sand volume required. poem according to the calculations, it is possible to achieve compression. prepared sand columns having a desired pressure-depleted sand volume in accordance with the calculation.

Under forudsætning af, at sandets vægt pr volumenenhed ved komprimeringen bliver A gange vægten pr. volumenenhed for sand i røret 1, kan diametren R for den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én . operationscyklus, beregnes af ligningen: r = * x (i) 9 146633Assuming that the weight of the sand per unit volume at the time of compaction becomes A times the weight per unit volume. volume unit for sand in the tube 1, the diameter R of the compressed sand column formed in one. operation cycle, is calculated by the equation: r = * x (i) 9 146633

Da værdien af A i ligning (l) i praksis kan bedømmes på grundlag af resultater fra forskellige tidligere målinger af jordens oprindelige styrke, den sandsort, der benyttes som materiale for sandsøjlen, den drivmekanisme, der benyttes i forbindelse med foringsrøret til fremstilling osv., kan diametren R af den komprimerede sandsøjle nemt bestemmes ved at benytte ligning (l) på fig. 7.Since the value of A in Equation (l) can in practice be judged on the basis of results from various previous measurements of the original strength of the earth, the type of sand used as material for the sand column, the drive mechanism used in connection with the casing for manufacture, etc. For example, the diameter R of the compressed sand column can be easily determined using Equation (1) in FIG. 7th

Såfremt sandet i røret 1 ved optrækningen af røret ikke udtømmes kontinuerligt, men udtømmes diskontinuerligt, dannes en hulhed ved rørets 1 nedre ende, når udtømningen afbrydes, og blød og svag jord fra det oprindelige jordsmon, såsom vandfyldt mudder (HEDORO), træder indi hulheden, hvilket ødelægger den komprimerede sandsøjlefunktion i væsentlig grad. Det er derfor nødvendigt at bedømme, hvorvidt udtømningsbetingelserne for sandet i røret er udført korrekt ved rørets 1 optrækning. Til brug for denne bedømmelse betragtes optræk-ningsprocessen i fig. 7, og optrækningshastigheden for forings- j Q CL T; røret i fig. (5a) og udtømningshastigheden ^ for sandet i røret vist i fig. (5b) sammenholdes.If the sand in the pipe 1 is not discharged continuously, but is discharged continuously during the extraction of the pipe, a cavity is formed at the lower end of the pipe 1 when the discharge is interrupted, and soft and weak soil from the original soil such as water-filled mud (HEDORO) enters the cavity. , which substantially destroys the compressed sand pillar function. Therefore, it is necessary to judge whether the discharge conditions for the sand in the pipe have been carried out correctly by the pull-up of the pipe 1. For the purposes of this assessment, the pull-up process of FIG. 7, and the pull-up rate of casing Q CL T; the tube of FIG. (5a) and the discharge rate ^ of the sand in the pipe shown in FIG. (5b) are compared.

Når gradienterne for kurverne i fig. (a) og i fig. (b) sammenholdes for hver optrækning,viser denne sammenholdning, 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 første.When the gradients of the curves of FIG. (a) and in FIG. (b) being compared for each pull, this equation shows that the discharge of sand is favorable when the two gradients are equal and that the discharge of sand is unfavorable when the last gradient is less than the first.

Ved at styre isætningen på grundlag af de i fig. 5 viste kurver er det således muligt dtvfremstille sandsøjler, som er komprimeret efter ønske og som har et forud bestemt trykudtømt sandvolumen, en gunstig diameter og en gunstig form. I praksis er det imidlertid forholdsvis vanskeligt at styre betjeningen på basis af de registrerede kurver, der henholdsvis viser dybden og sandvolumenet i forhold til tiden t.By controlling the insertion on the basis of the figures shown in FIG. 5, it is thus possible to produce sand columns which are compressed as desired and which have a predetermined pressure-discharged sand volume, a favorable diameter and a favorable shape. In practice, however, it is relatively difficult to control the operation on the basis of the recorded curves, which show the depth and the sand volume respectively with respect to time t.

Der benyttes derfor en mere hensigtsmæssig kurve med dybden som ordinat og det ialt udtømte sandvolumen som abeisse. Til tegning af denne kurve benyttes et i fig. 8 vist registreringsorgan. I dette registreringsorgan sidder registreringspapiret fast, og en arm 21 bevæges op og ned af et pendrivningsorgan 16, der styres af udgangsspændingen Yd fra dybdemåleorganet; en registreringspen 22 forskydes til højre og venstre på armen 21 ved hjælp af et pendrivnings-organ 23, der er kontrolleret af udgangsspændingen Ys fra det omtalte sandvolumenmåleorgan. Pendrivningsorganet 23 er forsynet med et 10 146633 beregningsorgan 24, der er konstrueret således, at det totalt udtøm-te sandvolumen ESu registreres i forhold til dybden D på registreringspapiret ved hjælp af registreringspennen 22.Therefore, a more appropriate curve is used with the depth as the ordinate and the total depleted sand volume as monkey. To draw this curve, one in FIG. 8. In this recording means, the recording paper is jammed and an arm 21 is moved up and down by a pendulum drive 16 which is controlled by the output voltage Yd from the depth measuring means; a recording pin 22 is displaced to the right and left of the arm 21 by means of a pendulum drive 23 controlled by the output voltage Ys of the said true volume measuring device. The pen drive 23 is provided with a calculation means 24 which is designed so that the total depleted sand volume ESu is recorded relative to the depth D of the recording paper by the recording pen 22.

I fig. 9 vises et eksempel på en kurve, som viser dybden i forhold til det ialt udtømte sandvolumen, og som er opnået ved hjælp af det ovenfor omtalte registreringsorgan, hvor det ialt udtømte sandvolumen ESu er registreret i forhold til dybden D i en savtandlignende form. Pig. 10 viser en kurve med et forstørret udsnit af dele svarende til én operationscyklus i fig. 9· I denne kurve viser stykket m-n det udtømte sandvolumen Su ved en optrækning af foringsrøret 1, n-p viser volumenet af den komprimerede sandsøjle, der er dannet i én operationscyklus. I fig. 9 summeres derfor det udtømte sandvolumen for hver operationscyklus, og kurven viser det ialt udtømte sandvolumen ESu som et hele. I fig. 9 angiver den punkterede linie en ved beregning forud bestemt referencelinie for dybdeforhold til trykudtømt sandvolumen og denne linie må påføres registreringspapiret i forvejen.In FIG. 9 shows an example of a curve showing the depth relative to the total depleted sand volume obtained by the above-mentioned recording means, where the depleted sand volume ESu is recorded relative to the depth D in a sawtooth-like form. Pig. 10 shows a graph with an enlarged section of parts corresponding to one operating cycle of FIG. 9 · In this curve, the section m-n shows the depleted sand volume Su by a pull-up of the casing 1, n-p shows the volume of the compressed sand column formed in one operating cycle. In FIG. 9, therefore, the depleted sand volume for each operation cycle is summed and the curve shows the total depleted sand volume ESu as a whole. In FIG. 9, the dotted line indicates a predetermined reference line for depth ratio to pressure depleted sand volume and this line must be applied to the recording paper in advance.

Yed genneddrivning af foringsrøret i hver operationscyklus fra den ovenfor omtalte registrerede kurve, og ved at udføre hver neddriv-ning af foringsrøret under samtidig sikring af sammenfald af det trykudtømte sandvolumen med den forud bestemte standardværdi for dybde i forhold til trykudtømt sandvolumen, er det muligt kvantitativt at sikre trykudtømningsvolumenet af sandet ved hver dybde for den komprimerede sandsøjle, der isættes under jorden, og de komprimerede sandsøjler kan isættes på gunstigste måde og i overensstemmelse med de forud bestemte beregninger.By propelling the casing in each operation cycle from the above-mentioned recorded curve, and by performing each dredging of the casing while simultaneously assuring coincidence of the pressure-depleted sand volume with the predetermined default value of depth relative to the pressure-depleted sand volume, it is possible to quantitatively ensuring the pressure depletion volume of the sand at each depth of the compressed sand column inserted underground, and the compressed sand columns can be inserted in the most favorable manner and in accordance with the predetermined calculations.

Diametren af den isatte, komprimerede sandsøjle bestemmes på grundlag af fig. 10. Da (Si - S2^^D1 “ ^3) i (l) er gradienten for den punkterede linie m-p i fig. 10, kan diametren for den komprimerede sandsøjle beregnes af ligning (l). lil bekræftelse af at den rigtige sandmængde er udtømt ved optrækningen af røret 1, kan man aflæse om en passende mængde er udtømt ved at bemærke, at gradienten ved hvert punkt for optrækningsprocessen m-o repræsenterer ή ^ rr? . Det vil sige, at man for aflæsning af om en passende mængde er CLU j c jt\ udtømt sammenholder værdierne af ^ og men ved at eliminere tiden t kan værdien af sammenholdes med (l). Således kan den passende sandudtømningsmængde vurderes ved at sammenligne gradienterne 11 U0633 på hvert punkt på m-o med gradienten i (l) (45°).The diameter of the inserted compressed sand column is determined on the basis of FIG. 10. Since (Si - S2 ^^ D1 "^ 3) in (l), the gradient of the dotted line m-p in FIG. 10, the diameter of the compressed sand column can be calculated by Equation (1). To confirm that the correct amount of sand has been depleted by the extraction of pipe 1, one can read whether an appropriate quantity has been discharged by noting that at each point of the extraction process m-o represents ή ^ rr? . That is, to read whether an appropriate quantity is CLU j c jt \ depleted, the values of ^ and, by eliminating time t, the value of can be compared with (l). Thus, the appropriate amount of sand discharge can be assessed by comparing the gradients 11 U0633 at each point of m-o with the gradient of (l) (45 °).

Princippet for de to omtalte aflæsningsmetoder, kan benyttes uafhængigt af, hvorledes registreringsakserne vælges. I disse registreringsmetoder er ændringen i sandvolumenet også kun nødvendigt ved udtømning af sandet, når foringsrøret trækkes op, således at aflæsningen aldrig hindres, selvom man benytter et sådant sandvolumenmå-leorgan, hvor målingen kun udføres ved sandudtømningen.The principle of the two aforementioned reading methods can be used regardless of how the registration axes are selected. In these recording methods, the change in sand volume is also necessary only when discharging the sand when the casing is pulled up, so that the reading is never obstructed, even if such a sand volume measuring means is used, where the measurement is performed only at the sand discharge.

Med den ovenfor omtalte grafiske registrering af dybden i forhold til det ialt udtømte sandvolumen, hvor den forud bestemte referencelinie for dybde i forhold til udtømt sandvolumen, der er opnået på grundlag af beregninger, er indtegnet på registreringspapiret som angivet, er det muligt at styre isætningsoperationen nemt og sikkert. Dette sker ved at iagttage kurven, medens den tegnes, og ved at.betjeningsmandskabet for hver operationscyklus ved isætningen af den komprimerede sandsøjle driver foringsrøret 1 ned igen, indtil den lodrette nedadgående spidse ende af kurven falder sammen med den ovenfor omtalte referencelinie. Som ovenfor omtalt benyttes registreringen af dybden i forhold til det ialt udtømte sandvolumen ikke alene direkte ved fremstilling af komprimerede sandsøjler, hvor den trykudtømte sandsøjle kontrolleres ved måling, men den er også nødvendig som en dataregistrering til senere brug for foretagen fremstilling af en'komprimeret sandsøjle.With the above-mentioned graphical record of the depth relative to the total depleted sand volume, where the predetermined depth reference line for the depleted sand volume obtained on the basis of calculations is plotted on the registration paper as indicated, it is possible to control the insertion operation. easily and securely. This is done by observing the curve as it is drawn, and by operating the operation of each compressed cycle during the insertion of the compressed sand column driving the casing 1 down again until the vertical downwardly pointed end of the curve coincides with the reference line mentioned above. As discussed above, the recording of the depth relative to the total depleted sand volume is used not only directly in the production of compressed sand columns, where the pressure depleted sand column is checked by measurement, but it is also necessary as a data record for later use for the preparation of a compressed sand column. .

Som ovenfor beskrevet er der større eller mindre praktiske vanskeligheder for foringsrørets betjeningsmandskab ved isætningen under samtidig iagttagelse af registreringsprocessen på registreringsorga net. Dette skyldes,' at føringsrørets 1 betjeningsmandskab almindeligvis 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 registrere kurven på et registreringsorgan på et særskilt sted,og som vist i fig. 11 anvise et driftsmåleapparat 26, der er tilsluttet registreringsorganet 25 (se fig. 12) på et hensigtsmæssigt sted på den flyttelige drivmaskine, hvorved betjeningsmandskabet kan udføre fremstilling af den komprimerede sandsøjle som ovenfor ved at styre isætningen ved hjælp af angivelsen på driftsmåleapparatet. Pig. 11 viser en udførelsesform for driftsmåleapparatet 26, og referenceværdien af dybden i forhold til det ved tryk udtømteAs described above, there is greater or less practical difficulty for the casing's operating crew during insertion while simultaneously observing the registration process on the registration body. This is because the actuator of the guide tube 1 generally operates on a movable drive mechanism which performs the method and transport of the casing 1, which is why the recording means is subjected to unfavorable vibrations, etc. Accordingly, it is desirable to record the curve of a recording means at a separate location, and as shown in FIG. 11, an operating metering device 26 connected to the recording means 25 (see Fig. 12) is located at an appropriate location on the movable driving machine, whereby the operating crew can carry out the preparation of the compressed sand column as above by controlling the insertion by means of the indication on the operating measuring apparatus. Pig. 11 shows an embodiment of the operating measuring apparatus 26 and the reference value of the depth relative to the pressure-discharged

Claims

146633 v. 12 sand volume obtainable from the calculation can be remembered in the operating measuring device 26. On the left side of the operating measuring device the depth D of the casing 1 is shown. is measured by means of a depth measuring means, and on the right-hand side, the penetration depth Dd of the casing 1, is shown. satisfying the reference value of the pressurized sand volume at various depths. Accordingly, operation of the casing 1 can be performed by observing the indication of the depth D on the left side until it is in accordance with the indicated depth Dd shown on the right side. Needless to say, in addition to the form mentioned above, the operating meter can utilize many other types of indication. Above, the method of loading compressed sand columns of the present invention has been described. Instead of sand as a material for the sand pillar, sandy granular materials such as crushed stone, gravel, slag, granulated slag and mixtures thereof can be used instead of sand as a material for the sand column. In these cases, of course, the insertion method of the present invention may also be used. Claims. A method of producing compressed sand columns in the ground, wherein a casing (1) is driven into the ground and filled with the column forming material, and the pipe is intermittently pulled upward and driven down to form a compact sand column (5c) larger than the outer diameter of the casing (1) and where the surface level (50) of the sand is measured, characterized in that a depth measurement (D) of the pipe (11) is continuously measured by means of a depth measuring means (6,7,8). ) and, in addition, by means of a sand volume measuring means (9,10,11,12) attached to the tube (1) with a sand surface level measuring mechanism (9,10,11), a servo-electrode (9) constantly monitoring the sand surface for measuring the sand surface height (50) of the pipe (1), on the basis of the surface depression (SL ^ -SI ^) of the sand introduced into the pipe (1) in each cycle, it measures the sand volume (a constant times (SL ^ -SL ^)) which is discharged from the lower end (4) of the tube (1) by the limited pull-up of the tube (1), that simultaneously recording the depth (D) and the depleted sand volume (S) on a recording