BE1015716A3 - In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders - Google Patents

In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders Download PDF

Info

Publication number
BE1015716A3
BE1015716A3 BE2003/0538A BE200300538A BE1015716A3 BE 1015716 A3 BE1015716 A3 BE 1015716A3 BE 2003/0538 A BE2003/0538 A BE 2003/0538A BE 200300538 A BE200300538 A BE 200300538A BE 1015716 A3 BE1015716 A3 BE 1015716A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
soil
binders
drill rod
mixing
binder
Prior art date
Application number
BE2003/0538A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Denys Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denys Nv filed Critical Denys Nv
Priority to BE2003/0538A priority Critical patent/BE1015716A3/en
Priority to BE2004/0390A priority patent/BE1016154A6/en
Priority to NL1027252A priority patent/NL1027252C2/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1015716A3 publication Critical patent/BE1015716A3/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/04Sampling of soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/126Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

The pile is cast in situ by a method comprising the following steps: (a) carrying out a soil survey in the intended pile casting location in order to determine the types of soil layers present; (b) choosing a suitable binder for mixing with the soil in each layer and determining the amount of binder needed to achieve a desired level of support in the soil layer; and (c) adding the chosen binder in the pre-determined amount to the soil under pressure and mixing with the soil. The binder is chosen from one or more of lime, cement, fly ash or lava and is blown into the soil using compressed air. An independent claim is also included for the casting apparatus, comprising a drilling and mixing device (4) with a height adjustable upright hollow drill rod (24) containing an inlet (27) connected to a programmable dosing device (2) for supplying binder from one or more silos (3), each one containing a different binder. The drill rod contains at least one exit in its tip (28).

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze voor het realiseren van grondkolommen door diepvermenging van bindmiddelen in de grond. 



  De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het realiseren van grondkolommen door diepvermenging van bindmiddelen in de grond. 



  Men kent reeds een werkwijze waarbij in de te verbeteren grond een reeks grondkolommen op een afstand van elkaar volgens een bepaalde matrix worden gerealiseerd met de zogenaamde methode van diepvermenging, waarbij plaatselijk een hoeveelheid bindmiddel, bijvoorbeeld een bepaald mengsel van kalk en cement, in de grond worden ingebracht en met de grond wordt gemengd om aldus kolommen te vormen die plaatselijk de draagkracht van de grond verhogen. 



  Zulke bekende werkwijze is echter niet geschikt voor het verbeteren van de draagkracht van heterogene gronden die bestaan uit verschillende grondlagen van uiteenlopende aard en met een verschillende draagkracht. 



  In het geval van zulke heterogene gronden worden inderdaad met deze bekende werkwijze grondkolommen verkregen waarvan de draagweerstand niet uniform is over de hoogte van de kolom, hetgeen nadelig is voor de voorspelbaarheid en de reproduceerbaarheid van het eindresultaat met betrekking tot de verbetering van de draagkracht van de grond. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 De huidige uitvinding heeft tot doel aan het voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een werkwijze die toelaat op een gedoseerde manier de bindmiddelen in de grond in te brengen, rekening houdend met de aard van de grondlagen, om aldus grondkolommen te kunnen realiseren met grotendeels uniforme eigenschappen op gebied van draagkracht. 



  Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het realiseren van een grondkolom door diepvermenging van bindmiddelen in de grond, die hoofdzakelijk bestaat uit een opeenvolging van stappen, waarbij op de plaats waar zulke grondkolom moet gerealiseerd worden, een grondonderzoek in de diepte wordt uitgevoerd voor het bepalen van de aard van de opeenvolgende grondlagen; vervolgens voor iedere grondlaag wordt bepaald welke geschikte bindmiddelen dienen gebruikt te worden en in welke dosering om een bepaalde draagweerstand van de   betreffende grondlaag te bekomen ; iedere grondlaag,   ter plaatse van de te realiseren grondkolom, de aldus bepaalde dosering bindmiddelen onder druk in de betreffende laag in te brengen en te mengen met de grond van de betreffende grondlaag. 



  Een voordeel van het gedoseerd inbrengen van de bindmiddelen in de grondlagen, is dat op iedere hoogte van de grondkolom de ideale hoeveelheid bindmiddel wordt gebruikt. 



  Een voordeel van het feit dat de bindmiddelen onder druk worden ingebracht, is dat de bindmiddelen goed verspreid 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 worden en dat het grondwater door de overdruk wordt verdreven, zodat de bindmiddelen enkel reageren met het zogenaamde overblijvende hangwater dat aan de grondkorrels kleeft, waardoor een betere binding ontstaat dan wanneer de bindmiddelen in een overmaat van water terecht komen in het geval er geen druk zou toegepast worden. door het grondwater sterk zouden verdund worden in het geval er geen druk zou toegepast worden. 



  Het voornoemde grondonderzoek kan bijvoorbeeld gebeuren door een monstername van de grondlagen ter plaatse van de te realiseren grondkolom, waardoor men een perfect idee bekomt van de toestand van de te verbeteren grond. 



  Bij voorkeur wordt het bepalen van de geschikte bindmiddelen en hun dosering proefondervindelijk uitgevoerd, waarbij verschillende mengmonsters van de betreffende grondsoort op basis van verschillende doseringen bindmiddel worden aangemaakt en waarbij deze mengmonsters, na uitharding, op hun weerstand worden getest. 



  Als bindmiddel kan bijvoorbeeld een keuze gemaakt worden uit kalk, cement, vliegas of afgeleide producten van lava of een combinatie ervan. 



  Bij voorkeur worden de bindmiddelen in de grond gebracht en gemengd met de grond door middel van een holle boorstang waar doorheen de bindmiddelen tijdens het boren 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 in de grond worden geblazen via een uitgang nabij de tip van de boorstang, welke boorstang is voorzien van zijwaarts gerichte mengvinnen om tijdens het boren de grond met de bindmiddelen te mengen. 



  Volgens de meest voorkeurdragende toepassing van de werkwijze worden de bindmiddelen door middel van luchtdruk in de grond geblazen en wordt de boorschacht bovenaan afgedekt door middel van een afdekkap die rond de boorstang over de boorschacht wordt aangebracht om te beletten dat ingeblazen lucht langs de bovenzijde van de boorschacht zou kunnen ontsnappen, zodat het vrije grondwater effectief uit de boorschacht wordt verdrongen, in functie van de k-waarde. 



  De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het realiseren van een grondkolom door diepvermenging van bindmiddelen in de grond volgens de werkwijze van één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij in hoofdzaak bestaat uit een boor- en menginrichting met een opwaarts gerichte en in de hoogte verstelbare holle boorstang, welke boorstang is voorzien, enerzijds, van een ingang die is aangesloten op een stuurbare doseerinrichting die gevoed wordt vanuit één of meer silo's die ieder met een verschillend bindmiddel zijn gevuld, en, anderzijds, van een uitgang nabij de tip van de boorstang. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 van een inrichting volgens de uitvinding voor het realiseren van grondkolommen door diepvermenging van bindmiddelen in de grond en van een voorkeurdragende toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: 
Figuur 1 schematisch een inrichting weergeeft volgens de uitvinding voor het verbeteren van gronden door diepvermenging van bindmiddelen in de grond ; figuur 2 op grotere schaal en in doorsnede het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F2 is aangeduid ; figuur 3 een doorsnede weergeeft volgens lijn III-
III in figuur 2; figuur 4 een doorsnede weergeeft zoals in figuur 3, doch voor een andere stand;

   figuur 5 een perspectiefzicht weergeeft van het gedeelte dat in figuur 1 door F5 is aangeduid; figuur 6 een doorsnede weergeeft volgens lijn VI-VI in figuur 5; figuur 7 in doorsnede het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F7 is aangeduid. 



  De inrichting 1 volgens de uitvinding bestaat in hoofdzaak uit een stuurbare doseerinrichting 2 voor de menging en dosering van bindmiddelen zoals cement, kalk, vliegas of dergelijke, die in afzonderlijke silo's 3 zijn opgeslagen en uit een boor- en menginrichting 4, die door middel van een slang 5 of dergelijke is gekoppeld aan de uitgang van de voornoemde doseerinrichting 2. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 Iedere silo 3 van de doseerinrichting 2 is voorzien van een doseerelement 6, bijvoorbeeld in de vorm van een schroef van Archimedes met een aandrijving 7, waarbij de doseerelementen 6 uitmonden in een gemeenschappelijke opvangtrechter 8 met een cilindrische uitgang 9 waarin een cellenrad 10 is aangebracht. 



  Het cellenrad 10 bestaat zoals bekend, uit twee horizontale wanden, respectievelijk een wand 11 die de bodem vormt van de trechter 8 en een daaronder gelegen wand 12 die in de voornoemde cilindrische uitgang 9 van de voornoemde opvangtrechter 8 is aangebracht, waarbij tussen deze wanden 11-12 een rad 13 verdraaibaar rond een as 14 is aangebracht waarvan de dikte nagenoeg gelijk is aan de afstand tussen voornoemde wanden 11 en 12. 



  In het rad 9 zijn op regelmatige onderlinge afstanden van elkaar doorgangen 15 voorzien die bij het draaien van het rad 9 zich tegenover een opening 16 in de bovenste wand 11 en tegenover een opening 17 in de onderste wand 12 bewegen, waarbij de openingen 16 en 17 bijvoorbeeld diametraal tegenover elkaar zijn aangebracht ten opzichte van de as 14. 



  Onder de opening 17 is een kamer 18 voorzien die in dit geval wordt afgebakend door de cilindrische uitgang 9, door de voornoemde wand 12 en door een afsluitwand 19. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  De kamer 18 is voorzien van een ingang 20 die is aangesloten op een persluchtcircuit 21 en van een uitgang 22 waarop de voornoemde slang 5 is aangekoppeld. 



  Het cellenrad 10 is voorzien van een draaiaandrijving die niet in de figuren is weergegeven. 



  De boor- en menginrichting 4 wordt gevormd door een mobiele drager 23 in de vorm van een rupsonderstel of   dergelij ke,   waarop een opwaarts gerichte en in de hoogte verstelbare holle boorstang 24 is aangebracht, welke boorstang 24 is voorzien van aandrijfmiddelen 25 voor het roteren en van. een hoogteaandrijving 26 en welke boorstang 24 bovenaan een ingang 27 bezit die, via de slang 5 in verbinding staat met de doseerinrichting 2, terwijl onderaan, nabij de tip 28 van de boorstang 24, één of meer uitgangen 29 zijn voorzien. 



  De boorstang 24 draagt verder een aantal zijwaarts gerichte mengvinnen 30 die in het weergegeven voorbeeld diametraal tegenover elkaar zijn opgesteld, doch op een verschillende hoogte. 



  De boor- en menginrichting 4 bevat tevens een afdekkap 31 die rond de boorstang 24 is aangebracht en die een straal bezit die groter is dan de radiale lengte van de voornoemde mengvinnen 30. 



  Bij voorkeur wordt de inrichting 2 uitgerust met een programeerbare sturing 32, bijvoorbeeld in de vorm van een microprocessor of dergelijke, voor het aansturen van 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 minstens de doseerinrichting 2, meer speciaal van de aandrijvingen 7 van de doseerelementen 6 en van de aandrijving van het cellenrad 10, evenals van de hoogteaandrijving 25 van de boorstang 24, en eventueel bijkomend ook van de rotatieaandrijving 26 van de boorstang 24 en van het pneumatisch circuit 21. 



  De sturing 32 is daarbij voorzien van middelen 33, bijvoorbeeld in de vorm van een klavier, om de gewenste dosering in functie van de boordiepte te kunnen inbrengen. 



  De werking van de inrichting 1 is zeer eenvoudig en als volgt. 



  Voor de sanering van een grond, meer speciaal met de bedoeling de draagkracht van de grond te verhogen door het realiseren van een matrix van grondkolommen, worden eerst op de plaatsen waar grondkolommen dienen voorzien te worden monsters genomen van de verschillende grondlagen. 



  Deze monsters worden dan onderzocht in het labo, waarna door verdere proeven in het labo wordt nagegaan met welke bindmiddelen en in welke dosering de beste resultaten worden bekomen op gebied van grondverbetering. 



  Aldus wordt voor iedere te verwezenlijken grondkolom proefondervindelijk een tabel of een grafiek opgesteld die voor elke diepte de hoeveelheden weergeeft van de bindmiddelen die op die bepaalde diepte in de grondlaag 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 moeten ingebracht worden en met de grond moeten gemengd worden. 



  Deze tabel wordt vervolgens in de sturing 32 ingegeven, waarna de hiervoor beschreven inrichting automatisch de gepaste hoeveelheden bindmiddelen in de juiste verhouding in de grond zal inbrengen en erin zal vermengen. 



  Hiertoe wordt eerst een boring uitgevoerd met de voornoemde inrichting 4 tot op de gewenste diepte van de te realiseren grondkolom, waarbij tijdens het boren de grond door de mengvinnen 30 wordt stuk gemalen, zodat een boorschacht 34 ontstaat met de dimensies van de te realiseren boorkolom. 



  Vervolgens wordt de boorstang 24 roterend terug omhoog bewogen en wordt gelijktijdig, in functie van de diepte van de uitgangen 29, een mengsel van bindmiddelen afkomstig van de doseerinrichting 2, in de gepaste verhouding onder druk in de grond geblazen door middel van samengeperste lucht afkomstig van het circuit 21, waarbij, door de draaibeweging van de mengvinnen 30, deze bindmiddelen verder in de grond worden verdeeld. 



  Dankzij de afdekkap 31 wordt de opening van de boorschacht 34 nagenoeg luchtdicht afgedekt, waardoor de ingeblazen lucht niet langs boven kan ontsnappen en bijgevolg het vrije grondwater 35 uit de boorschacht 34 wordt verdrongen. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



  De gepaste dosering van de bindmiddelen wordt daarbij gestuurd vanuit de sturing 31, waarbij de aansturing voornamelijk gebeurt op het niveau van de aanvoer in gedoseerde verhoudingen van de bindmiddelen vanuit de silo's 3 naar de opvangtrechter 8. 



  De aldus gedoseerde bindmiddelen vallen daarbij doorheen de opening 16 in de bodem 11 van de trechter 8 in de daaronder gesitueerde doorgang 15 van het cellenrad 10, welke doorgang 15 onderaan is afgesloten door de wand 12. 



  Bij het draaien van het rad 13 wordt het mengsel bindmiddelen in de voornoemde betreffende doorgang 15 meegenomen tot boven de opening 17 in de wand 12, waardoor het mengsel in de kamer 18 terechtkomt, van waaruit het mengsel, door middel van perslucht die via de opening 20 in de kamer 18 wordt geblazen, via de uitgang 22 en de slang 5 naar de boor- en menginrichting 4 wordt geperst en zo via de holle boorstang met zijn uitgangen 29 in de grond wordt geblazen. 



  De ingeblazen bindmiddelen reageren met het hangwater rond de grondkorrels om een binding tussen de grondkorrels tot stand te brengen, zodat na uitharding een relatief stijve grondkolom wordt verkregen met een verhoogde draagkracht. 



  Het is duidelijk dat voor het bepalen van types grondlagen, niet noodzakelijk een monstername in situ dient te gebeuren, maar dat ook andere methodes van bodemonderzoek hiervoor kunnen aangewend worden. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



  Het is eveneens duidelijk dat het bepalen van de gepaste bindmiddelen en hun dosering niet noodzakelijk empirisch moet gebeuren, maar bijvoorbeeld ook zou kunnen uitgegaan worden van empirische of theoretische modellen die toelaten in functie van de grondsoort deze gegevens te bepalen. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm en toepassing van een werkwijze, doch een dergelijke inrichting en werkwijze kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Method for the realization of soil columns by deep mixing of binders in the soil.



  The present invention relates to a method for realizing soil columns by deep mixing of binders in the soil.



  A method is already known in which in the soil to be improved a series of soil columns are realized at a distance from each other according to a certain matrix with the so-called method of deep mixing, in which locally a quantity of binder, for example a certain mixture of lime and cement, in the soil be introduced and mixed with the soil to thus form columns that locally increase the bearing capacity of the soil.



  However, such a known method is not suitable for improving the bearing capacity of heterogeneous soils that consist of different layers of soil of different nature and with a different bearing capacity.



  In the case of such heterogeneous soils, indeed, with this known method, soil columns are obtained whose bearing resistance is not uniform across the height of the column, which is detrimental to the predictability and reproducibility of the end result with regard to the improvement of the bearing capacity of the ground.

 <Desc / Clms Page number 2>

 The present invention has for its object to provide a solution to the aforementioned and other disadvantages in that it provides a method which allows the binders to be introduced into the soil in a dosed manner, taking into account the nature of the soil layers, so as to provide soil columns. be able to realize with largely uniform characteristics in terms of capacity.



  To this end, the invention relates to a method for realizing a soil column by deep mixing of binders in the soil, which essentially consists of a succession of steps, wherein at the location where such a soil column is to be realized, a soil depth investigation is carried out for determining of the nature of the successive soil layers; subsequently it is determined for each base layer which suitable binders should be used and in what dosage to obtain a certain bearing resistance of the respective base layer; each soil layer, at the location of the soil column to be realized, introduces the dosage of binders thus determined under pressure into the relevant layer and mixes it with the soil of the relevant soil layer.



  An advantage of the dosed introduction of the binders into the soil layers is that the ideal amount of binder is used at every height of the soil column.



  An advantage of the fact that the binders are introduced under pressure is that the binders spread well

 <Desc / Clms Page number 3>

 and that the groundwater is expelled by the overpressure, so that the binders only react with the so-called remaining hanging water that adheres to the ground grains, resulting in a better bond than when the binders end up in an excess of water in the event that no pressure would be applied. would be diluted strongly by the groundwater if no pressure were applied.



  The aforementioned soil investigation can, for example, take place by sampling the soil layers at the location of the soil column to be realized, whereby a perfect idea of the condition of the soil to be improved is obtained.



  Preferably, the determination of the suitable binders and their dosage is carried out experimentally, wherein different mixed samples of the soil in question are prepared on the basis of different doses of binder and wherein these mixed samples, after curing, are tested for their resistance.



  As binder, for example, a choice can be made from lime, cement, fly ash or derived products from lava or a combination thereof.



  The binders are preferably introduced into the ground and mixed with the ground by means of a hollow drill rod through which the binders are drilled during drilling.

 <Desc / Clms Page number 4>

 are blown into the ground via an outlet near the tip of the drill rod, which drill rod is provided with sideways mixing fins to mix the soil with the binders during drilling.



  According to the most preferred application of the method, the binders are blown into the ground by means of air pressure and the drill shank is covered at the top by means of a cover cap which is fitted around the drill rod over the drill shank to prevent blown air along the top of the drill shaft could escape, so that the free groundwater is effectively displaced from the drill shaft, as a function of the k value.



  The present invention also relates to a device for realizing a soil column by deep mixing of binders in the soil according to the method of one or more of the preceding claims, characterized in that it essentially consists of a drilling and mixing device with an upward oriented and height-adjustable hollow drill rod, which drill rod is provided on the one hand with an input connected to a controllable dosing device that is fed from one or more silos each filled with a different binder and, on the other hand, with an output near the tip of the drill rod.



  With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred embodiment is described below as an example without any limiting character

 <Desc / Clms Page number 5>

 of a device according to the invention for the realization of soil columns by deep mixing of binders in the soil and of a preferred application of a method according to the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 schematically represents a device according to the invention for improving soils by deep mixing of binders in the soil; figure 2 represents the part indicated by F2 in figure 1 to a larger scale and in cross-section; figure 3 represents a section according to line III-
III in figure 2; figure 4 represents a section as in figure 3, but for a different position;

   figure 5 represents a perspective view of the part indicated by F5 in figure 1; figure 6 represents a section according to line VI-VI in figure 5; Figure 7 shows in section the portion indicated by F7 in Figure 1.



  The device 1 according to the invention consists essentially of a controllable dosing device 2 for mixing and dosing binders such as cement, lime, fly ash or the like, which are stored in separate silos 3 and of a drilling and mixing device 4, which by means of a hose 5 or the like is coupled to the output of the aforementioned dosing device 2.

 <Desc / Clms Page number 6>

 Each silo 3 of the dosing device 2 is provided with a dosing element 6, for example in the form of a screw from Archimedes with a drive 7, wherein the dosing elements 6 open into a common collection funnel 8 with a cylindrical outlet 9 in which a cell wheel 10 is arranged.



  The cell wheel 10 consists, as is known, of two horizontal walls, respectively a wall 11 which forms the bottom of the funnel 8 and a wall 12 located below it, which wall is arranged in the aforementioned cylindrical outlet 9 of the aforementioned receiving funnel 8, wherein between these walls 11 -12 a wheel 13 is rotatably arranged around an axis 14, the thickness of which is substantially equal to the distance between said walls 11 and 12.



  In the wheel 9, passages 15 are provided at regular mutual distances from each other which, when the wheel 9 rotates, move opposite an opening 16 in the upper wall 11 and opposite an opening 17 in the lower wall 12, the openings 16 and 17 are arranged diametrically opposite each other with respect to the shaft 14.



  A chamber 18 is provided below the opening 17, which chamber is in this case delimited by the cylindrical outlet 9, by the aforementioned wall 12 and by a closing wall 19.

 <Desc / Clms Page number 7>

 



  The chamber 18 is provided with an inlet 20 which is connected to a compressed air circuit 21 and with an outlet 22 to which the aforementioned hose 5 is connected.



  The cell wheel 10 is provided with a rotary drive which is not shown in the figures.



  The drilling and mixing device 4 is formed by a mobile carrier 23 in the form of a crawler chassis or the like, on which an upwardly directed and height-adjustable hollow drill rod 24 is arranged, which drill rod 24 is provided with drive means 25 for rotating and from. a height drive 26 and which drill rod 24 has at the top an input 27 which, via the hose 5, is connected to the dosing device 2, while at the bottom, near the tip 28 of the drill rod 24, one or more outputs 29 are provided.



  The drill rod 24 further carries a number of side-facing mixing fins 30 which, in the example shown, are arranged diametrically opposite each other, but at a different height.



  The drilling and mixing device 4 also comprises a cover cap 31 which is arranged around the drill rod 24 and which has a radius greater than the radial length of the aforementioned mixing fins 30.



  The device 2 is preferably provided with a programmable control 32, for example in the form of a microprocessor or the like, for controlling

 <Desc / Clms Page number 8>

 at least the dosing device 2, more particularly of the drives 7 of the dosing elements 6 and of the drive of the cell wheel 10, as well as of the height drive 25 of the drill rod 24, and optionally also also of the rotary drive 26 of the drill rod 24 and of the pneumatic circuit 21.



  The control 32 is thereby provided with means 33, for example in the form of a keyboard, in order to be able to introduce the desired dosage in function of the drilling depth.



  The operation of the device 1 is very simple and as follows.



  For the remediation of a soil, more specifically with the intention of increasing the bearing capacity of the soil by realizing a matrix of soil columns, samples of the various soil layers are first taken at the places where soil columns must be provided.



  These samples are then examined in the lab, after which further tests in the lab check with which binders and in which dosage the best results are obtained in the field of soil improvement.



  Thus, for each soil column to be realized, a table or graph is prepared experimentally which, for each depth, shows the quantities of the binders that are present in the soil layer at that particular depth.

 <Desc / Clms Page number 9>

 must be introduced and mixed with the soil.



  This table is then entered into the control 32, whereafter the device described above will automatically introduce the appropriate quantities of binders into the soil in the correct ratio and mix them in.



  To this end, first a bore is carried out with the aforementioned device 4 to the desired depth of the soil column to be realized, wherein during drilling the soil is ground to pieces by the mixing fins 30, so that a drill shaft 34 is formed with the dimensions of the drill column to be realized.



  The drill rod 24 is then rotated back upwards and simultaneously, depending on the depth of the outlets 29, a mixture of binders originating from the dosing device 2 is blown into the soil under pressure in the appropriate ratio by means of compressed air originating from the circuit 21, wherein, by the rotational movement of the mixing fins 30, these binders are further distributed in the ground.



  Thanks to the cover cap 31, the opening of the drill shank 34 is covered substantially airtightly, so that the blown-in air cannot escape from above and consequently the free groundwater 35 is displaced from the drill shank 34.

 <Desc / Clms Page number 10>

 



  The appropriate dosing of the binders is thereby controlled from the control 31, whereby the control mainly takes place at the level of the supply in metered proportions of the binders from the silos 3 to the receiving funnel 8.



  The binders thus dosed fall thereby through the opening 16 in the bottom 11 of the funnel 8 into the passage 15 of the cell wheel 10 situated below, which passage 15 is closed at the bottom by the wall 12.



  When the wheel 13 is rotated, the mixture of binders in the aforementioned relevant passage 15 is carried above the opening 17 in the wall 12, through which the mixture enters the chamber 18, from which the mixture, by means of compressed air passing through the opening 20 is blown into the chamber 18, pressed through the outlet 22 and the hose 5 to the drilling and mixing device 4, and thus blown into the ground via the hollow drill rod with its outlets 29.



  The blown-in binders react with the hanging water around the ground grains to establish a bond between the ground grains, so that after curing a relatively rigid ground column is obtained with an increased bearing capacity.



  It is clear that for determining types of soil layers, sampling in situ does not necessarily have to take place, but that other methods of soil testing can also be used for this.

 <Desc / Clms Page number 11>

 



  It is also clear that the determination of the appropriate binders and their dosage should not necessarily be done empirically, but empirical or theoretical models could, for example, be used to determine these data depending on the soil type.



  The present invention is by no means limited to the exemplary embodiment and application of a method described and shown in the figures, but such a device and method can be realized according to various variants without departing from the scope of the invention.


    

Claims (1)

Conclusies. 1.- Werkwijze voor het realiseren van een grondkolom door diepvermenging van bindmiddelen in de grond, daardoor gekenmerkt dat . zij hoofdzakelijk bestaat uit een opeenvolging van stappen, waarbij op de plaats waar zulke grondkolom moet gerealiseerd worden, een grondonderzoek in de diepte wordt uitgevoerd voor het bepalen van de aard van de opeenvolgende grondlagen ; voor iedere grondlaag wordt bepaald welke geschikte bindmiddelen dienen gebruikt te worden en in welke dosering om een bepaalde draagweerstand van de betreffende grondlaag te bekomen ; plaatse van de te realiseren grondkolom voor iedere grondlaag de aldus bepaalde dosering bindmiddelen onder druk in de betreffende laag in te brengen en te mengen met de grond van de betreffende grondlaag. Conclusions. Method for the realization of a soil column by deep mixing of binders in the soil, characterized in that. it consists essentially of a succession of steps, where at the place where such a soil column is to be realized, an in-depth soil survey is carried out to determine the nature of the successive soil layers; it is determined for each base layer which suitable binders should be used and in what dosage to obtain a certain bearing resistance of the respective base layer; At the location of the soil column to be realized for each soil layer, the dosage of binders thus determined is introduced into the relevant layer under pressure and mixed with the soil of the soil layer concerned. 2.- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde grondonderzoek gebeurt door een monstername van de grondlagen ter plaatse van de te realiseren grondkolom. Method according to claim 1, characterized in that the aforementioned soil examination is carried out by sampling the soil layers at the location of the soil column to be realized. 3.- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het bepalen van de geschikte bindmiddelen en hun dosering voor iedere grondlaag proefondervindelijk wordt uitgevoerd. Method according to claim 1, characterized in that the determination of the suitable binders and their dosage for each primer is carried out experimentally. 4.- Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat het proefondervindelijk bepalen van de geschikte <Desc/Clms Page number 13> bindmiddelen en van de gepaste dosering voor een bepaalde grondlaag gebeurt door het aanmaken van verscheidene mengmonsters van de betreffende grondlaag op basis van verschillende doseringen bindmiddel en door deze mengmonsters na uitharding op hun weerstand te testen. Method according to claim 3, characterized in that it is determined experimentally of the suitable one  <Desc / Clms Page number 13>  binders and of the appropriate dosage for a given primer layer is made by producing various mixed samples of the relevant primer based on different dosages of binder and by testing these mixed samples for their resistance after curing. 5.- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de gebruikte bindmiddelen gekozen worden uit de volgende reeks of uit een combinatie van bindmiddelen gekozen uit de volgende reeks: kalk, cement, vliegas en lava. Method according to claim 1, characterized in that the binders used are selected from the following series or from a combination of binders selected from the following series: lime, cement, fly ash and lava. 6.- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de bindmiddelen in de grond worden ingebracht en gemengd door middel van een holle boorstang (24) waar doorheen de bindmiddelen tijdens het boren in de grond worden geblazen via minstens één uitgang (29) nabij de tip (28) van de boorstang (24), welke boorstang (24) is voorzien van zijwaarts gerichte mengvinnen (30) om tijdens het boren de grond met de bindmiddelen te mengen. Method according to claim 1, characterized in that the binders are introduced into the ground and mixed by means of a hollow drill rod (24) through which the binders are blown into the ground during drilling via at least one outlet (29) near the tip (28) of the drill rod (24), which drill rod (24) is provided with sideways mixing fins (30) for mixing the soil with the binders during drilling. 7.- Werkwijze volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de bindmiddelen door middel van luchtdruk in de grond worden geblazen. Method according to claim 6, characterized in that the binders are blown into the ground by means of air pressure. 8.- Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de boorschacht (34) wordt afgedekt door middel van een afdekkap (31) die rond de boorstang (24) over de boorschacht (34) wordt aangebracht om te beletten dat ingeblazen lucht langs de boorschacht (34) zou kunnen ontsnappen. <Desc/Clms Page number 14> 9.- Inrichting voor het realiseren van een grondkolom door diepvermenging van bindmiddelen in de grond volgens de werkwijze van één of meer van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij in hoofdzaak bestaat uit een boor- en menginrichting (4) met een opwaarts gerichte en in de hoogte verstelbare holle boorstang (24), welke boorstang (24) is voorzien, enerzijds, van een ingang (27) die is aangesloten op een stuurbare doseerinrichting (2) die gevoed wordt vanuit één of meer silo's (3) die ieder een verschillend bindmiddel bevatten, en, anderzijds, Method according to claim 7, characterized in that the drill shank (34) is covered by means of a cover cap (31) which is arranged around the drill rod (24) over the drill shank (34) to prevent blown-in air along the drill shank (34) could escape.  <Desc / Clms Page number 14>  Device for realizing a soil column by deep mixing of binders in the soil according to the method of one or more of the preceding claims, characterized in that it essentially consists of a drilling and mixing device (4) with an upwardly directed and height-adjustable hollow drill rod (24), which drill rod (24) is provided, on the one hand, with an input (27) connected to a controllable dosing device (2) which is fed from one or more silos (3) each of which contain different binder and, on the other hand, van minstens één uitgang (29) nabij de tip (28) van de boorstang.  from at least one outlet (29) near the tip (28) of the drill rod. 10. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de boorstang (24) nabij de voornoemde tip (28) is voorzien van zijwaarts gerichte mengvinnen (30). Device according to claim 9, characterized in that the drill rod (24) is provided with sideways mixing fins (30) near the aforementioned tip (28). 11. - Inrichting volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde mengvinnen (30) op een verschillende hoogte diametraal tegenover elkaar op de boorstang (24) zijn aangebracht. Device according to claim 10, characterized in that the aforementioned mixing fins (30) are arranged diametrically opposite each other on the drill rod (24) at a different height. 12. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de doseerinrichting (2) bestaat uit een doseerelement (6) voor iedere silo (3), een gemeenschappelijke opvangtrechter (8) en een daaronder geplaatst cellenrad (10). Device according to claim 9, characterized in that the dosing device (2) consists of a dosing element (6) for each silo (3), a common collection funnel (8) and a cell wheel (10) placed underneath. 13. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de uitgang (17) van de doseerinrichting (2) uitmondt in een kamer (18) die via een leiding (5) is aangesloten <Desc/Clms Page number 15> op de voornoemde ingang (27) van de boorstang (24) en die is aangesloten op de uitgang (20) van een pneumatisch circuit (21). Device according to claim 9, characterized in that the output (17) of the dosing device (2) opens into a chamber (18) which is connected via a line (5)  <Desc / Clms Page number 15>  to the aforementioned input (27) of the drill rod (24) and connected to the output (20) of a pneumatic circuit (21). 14. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat zij is voorzien van een afdekkap (31) die rond de boorstang (24) is aangebracht en die een straal bezit die groter is dan de radiale lengte van de voornoemde mengvinnen (30). Device according to claim 9, characterized in that it is provided with a cover cap (31) arranged around the drill rod (24) and having a radius greater than the radial length of the aforementioned mixing fins (30). 15. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de boorstang (24) is aangebracht op een mobiele drager (23). Device according to claim 9, characterized in that the drill rod (24) is mounted on a mobile carrier (23). 16. - Inrichting volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat zij is voorzien van een programeerbare sturing (32) voor de sturing van minstens de doseerinrichting (2) en van de hoogteaandrijving (25) van de boorstang (24). Device according to claim 9, characterized in that it is provided with a programmable control (32) for controlling at least the dosing device (2) and with the height drive (25) of the drill rod (24). 17. - Inrichting volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sturing (32) is gekoppeld aan de rotatieaandrijving (26) van de boorstang (24) en aan het pneumatisch circuit (21). Device according to claim 13, characterized in that said control (32) is coupled to the rotary drive (26) of the drill rod (24) and to the pneumatic circuit (21). 18. - Inrichting volgens conclusie 16 of 17, daardoor gekenmerkt dat de sturing (32) is voorzien van middelen (33) om de gewenste dosering in functie van de boordiepte te kunnen instellen. Device according to claim 16 or 17, characterized in that the control (32) is provided with means (33) for adjusting the desired dosage in function of the drilling depth.
BE2003/0538A 2003-10-14 2003-10-14 In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders BE1015716A3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2003/0538A BE1015716A3 (en) 2003-10-14 2003-10-14 In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders
BE2004/0390A BE1016154A6 (en) 2003-10-14 2004-08-09 Method for realize soil columns by deep mixing the binding in the ground.
NL1027252A NL1027252C2 (en) 2003-10-14 2004-10-14 In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2003/0538A BE1015716A3 (en) 2003-10-14 2003-10-14 In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1015716A3 true BE1015716A3 (en) 2005-07-05

Family

ID=34682716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2003/0538A BE1015716A3 (en) 2003-10-14 2003-10-14 In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1015716A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107642091A (en) * 2017-09-21 2018-01-30 宁波绿茵市政园林股份有限公司 A kind of Cement Mixing Pile spraying system and its into pile operation method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941514A (en) * 1982-08-30 1984-03-07 Seibu Kensetsu Kk Improvement and administration work for soft ground
US4606675A (en) * 1984-02-02 1986-08-19 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of and apparatus for soil stabilization
DE4207420A1 (en) * 1991-03-08 1992-09-17 Sicapi Italiana Spa METHOD AND DEVICE FOR PROVIDING PALES IN THE GROUND
DE10131973A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-30 Keller Grundbau Gmbh Sample obtaining method for a ground treated with hardenable bonding agents or mortar involves insertion of a double-walled pipe into the ground before hardening takes place

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941514A (en) * 1982-08-30 1984-03-07 Seibu Kensetsu Kk Improvement and administration work for soft ground
US4606675A (en) * 1984-02-02 1986-08-19 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of and apparatus for soil stabilization
DE4207420A1 (en) * 1991-03-08 1992-09-17 Sicapi Italiana Spa METHOD AND DEVICE FOR PROVIDING PALES IN THE GROUND
DE10131973A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-30 Keller Grundbau Gmbh Sample obtaining method for a ground treated with hardenable bonding agents or mortar involves insertion of a double-walled pipe into the ground before hardening takes place

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 143 (M - 306) 4 July 1984 (1984-07-04) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107642091A (en) * 2017-09-21 2018-01-30 宁波绿茵市政园林股份有限公司 A kind of Cement Mixing Pile spraying system and its into pile operation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9909398B2 (en) Oilfield material mixing and metering system with auger
Bigelow et al. Physical properties of three sand size classes amended with inorganic materials or sphagnum peat moss for putting green rootzones
EP3232179B1 (en) Sampling device and sampling method
Lenhard et al. Measurement and simulation of one‐dimensional transient three‐phase flow for monotonic liquid drainage
US6929393B1 (en) Asphalt production plant
US7461566B2 (en) Method of segregation testing a mixture of particulate solids
US6991134B2 (en) Device to store, sift and measure flour
Wang et al. Unstable flow during redistribution: Controlling factors and practical implications
Stephens et al. Grain bulk properties as affected by mechanical grain spreaders
KR101630350B1 (en) Quality Control Apparatus for Mixing of Mortar containing Granite soil and Stone powder
BE1015716A3 (en) In situ pile casting method, comprises mixing different layers of soil with different binders
DE2925317A1 (en) WEIGHING DEVICE AND DEVICE COMPRISING SUCH A DEVICE, IN PARTICULAR TO TITRATE A POWDER-SHAPED MATERIAL, LIKE CEMENT PRODUCING RAW MATERIAL
BE1016154A6 (en) Method for realize soil columns by deep mixing the binding in the ground.
US10024771B2 (en) Portable self-cleaning aggregrate mixture analysis unit
Heathman et al. Surface aggregates and macropore effects on chemical transport in soil under rainfall
CN214200878U (en) Pavement material compaction instrument
Rahardjo et al. 1D infiltration behavior of two-layered recycled concrete aggregates using hydrophobic materials in a column apparatus
US4416547A (en) Portable proportioning device
CN106613462A (en) Plug charging machine capable of preventing material from being suspended and working method thereof
US1989003A (en) Method of testing materials
KR102007760B1 (en) Quantative tray for manufacturing composite sample
DE3241108A1 (en) Device for the metered dispensing of partial quantities of viscous substances, such as casting resin
CA2381022C (en) Measurement of moisture of potting soil
US2540540A (en) Mud mixer
CN220625802U (en) Test device for surface soil collection mixed sample