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Detailergebnis zu DOK-Nr. 57450

Flächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK) mit unterschiedlich angeregten dynamischen Walzen (Orig. engl.: Continuous Compaction Control (CCC) with differently excited dynamic rollers)

Autoren	H. Brandl D. Adam F. Kopf
Sachgebiete	7.2 Erdarbeiten, Felsarbeiten, Verdichtung 13.1 Erdbaugeräte

Wien: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, 2005, 150 S., zahlr. B, T, 133 Q (Schriftenreihe Straßenforschung H. 553)

In der vorliegenden Forschungsarbeit wird die "Flächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle" (FDVK) im Zusammenhang mit Walzen untersucht, die unterschiedliche dynamische Erregungsarten aufweisen. Die Bandage einer Oszillationswalze wird durch zwei gegenüberliegende rotierende Unwuchtmassen, deren Achsen exzentrisch zur Bandagenachse angeordnet sind, in eine Torsionsschwingung versetzt. Dadurch wird der Boden bei der Oszillationsverdichtung zusätzlich zur statischen Auflast mit dynamischen Horizontalkräften belastet, welche zusätzliche Schubverzerrungen hervorrufen. Bei einer Vario-Walze versetzen zwei zentrisch in der Bandagenachse gelagerte gegenlaufende Unwuchtmassen die Bandage in eine gerichtete Schwingung. Durch das Verdrehen der gesamten Erregereinheit kann die Richtung der dynamischen Erregung gewählt werden. Die selbstregelnde Vario-Control-Walze ist eine Weiterentwicklung der Vario-Walze und stellt die Erregerrichtung automatisch nach gewissen Regelkriterien auf die Untergrundverhältnisse ein, um die Verdichtung zu optimieren und eine hohe Gleichmäßigkeit zu erzielen. Im Zuge des Forschungsvorhabens wurde anhand von Computersimulationen das horizontale Bewegungsverhalten von Oszillationswalzen und Vario-Walzen mit horizontal eingestellter Erregerrichtung untersucht. Zur Modellierung des Interaktionssystems Walze-Boden wurde der elastische Halbraum des Bodens durch ein physikalisches Konusmodell auf einen Kelvin-Voigt-Körper reduziert. In großmaßstäblichen Versuchen wurden eine Oszillationswalze und ein Prototyp einer Vario-Control-Walze auf bindigem und nichtbindigem Material getestet. Auf den Testwalzen waren die entsprechenden FDVK-Systeme und zusätzliche Aufnehmer installiert. In Versuchsfeldern wurden Sensoren zur dynamischen Druck-, Verformungs- und Beschleunigungsmessung in unterschiedlichen Tiefen versetzt. Die Ergebnisse der Computersimulation und die gemessenen Daten aus den experimentellen Untersuchungen wurden ausgewertet, analysiert und in weiterer Folge für die Testwalzen gegenübergestellt und interpretiert. Aus dem Vergleich von Theorie und Experiment konnten für die Bodenverdichtung wichtige Schlüsse gezogen und bereits bekannte Phänomene bestätigt werden. Weiter wurden für die Praxis relevante Fragestellungen aufgeworfen und diskutiert, was zu einer Optimierung von Verdichtungsgeräten, Verdichtungsweisen und Verdichtungskontrollen führte.