Ansatz zur Regelung der Rütteldruckverdichtung

Im Rahmen des Forschungsprojekts “Optimierung der Rütteldruckverdichtung” wurde eine Weiterentwicklung der Rütteldruckverdichtung vorgenommen. Das Ziel des Projekts bestand in einem ersten Schritt darin, das Verfahren im Allgemeinen besser zu verstehen. Im Rahmen der Untersuchungen wurden beispielsweise die Auswirkungen von Veränderungen hinsichtlich der Verdichtungsmethode sowie die Auswirkung einer Änderung der Frequenz auf das Bewegungsverhalten und auf die Verdichtung evaluiert. Im Zuge der Forschungsarbeiten wurde die aktuelle Motorstromaufnahme, durch ergänzende Regelungsgrößen erweitert. Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, wurde ein Modellversuchsstand im entsprechenden Maßstab errichtet. Nach der Auswertung der Versuche konnten reproduzierbare Verhaltensweisen festgestellt werden, welche in einem Regelungsalgorithmus zusammengefasst wurden. Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Schwingwegamplitude, der neu eingeführte Sensorphasenwinkel sowie der Vorlaufwinkel als potenzielle Regelungsparameter identifiziert. Die genannten Parameter spiegeln das Verhalten des umgebenden Bodens wider und dienen der automatischen Anpassung der Verdichtungsfrequenz und ‐zeit. Die Eignung dieser Regelung sowie der gewonnenen Erkenntnisse wurde anhand von Feldversuchen überprüft und daraus Umsetzungsempfehlungen abgeleitet, um das Ziel der Optimierung der Rütteldruckverdichtung auf Baustellen in naher Zukunft zu erreichen.

As part of the research project “Optimisation of vibro‐compaction”, vibratory compaction was further developed. The aim of the project was, in a first step, to better understand the process in general. For example, the effects of changes in the compaction method and the effect of a change in frequency on the movement behaviour and compaction were evaluated as part of the investigations. In the course of the research work, the current control variable, the motor power consumption, was expanded to include additional variables. To achieve the above‐mentioned objectives, a model test stand was built on the appropriate scale. After the tests had been evaluated, reproducible behaviours were identified and summarised in a control algorithm. The vibration amplitude, the newly introduced sensor phase angle and the phase angle were identified as potential control parameters during the tests. These parameters reflect the behaviour of the surrounding soil and are used to automatically adjust the compaction frequency and time. The suitability of this control system and the findings obtained were verified in field tests, and recommendations for implementation were derived from these tests in order to achieve the goal of optimising vibratory compaction on construction sites in the near future.