DE20100489U1

DE20100489U1 - Device for determining the characteristic values of soil and soil-like materials

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Publication number: DE20100489U1
Application number: DE20100489U
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Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2011-01-06

Description

Geräte zur Bestimmung der Kennwerte von Boden und bodenähnlichen MaterialienEquipment for determining the characteristics of soil and soil-like materials

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Bestimmung von Kennwerten von Böden, das umfasst: eine Lastplatte, die ausgebildet ist, auf einem Boden aufzuliegen, eine Belastungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die Lastplatte während sie auf dem Boden aufliegt mit einer Kraft F1 zu belasten, die so bemessen ist, dass sie eine Setzung s2 der Lastplatte in den Boden bewirkt, und eine Erfassungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die Setzung s2 der Lastplatte zu erfassen.The present invention relates to a device for determining characteristics of soils, comprising: a load plate which is designed to rest on a soil, a loading device which is designed to load the load plate while it rests on the soil with a force F1 which is dimensioned such that it causes a settlement s2 of the load plate in the soil, and a detection device which is designed to detect the settlement s2 of the load plate.

Bislang wird ein leichtes Fallgewichtsgerät zur Bestimmung des sogenannten dynamischen Verformungsmoduls Evd von Böden oder Tragschichten ohne Bindemittel in situ eingesetzt. Es ist in der Technischen Prüfvorschrift für Boden und Fels im Straßenbau TP BF-StB Teil B 8.3 (Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau, Titel "Dynamischer Plattendruckversuch mit Hilfe des Leichten Fallgewichtsgerätes", Ausgabe 1997) beschrieben. Hiernach besteht das Prüfgerät aus einer Stoßbelastungsvorrichtung mitTo date, a light drop weight device has been used to determine the so-called dynamic deformation modulus Evd of soils or base layers without binding agents in situ. It is described in the technical test specification for soil and rock in road construction TP BF-StB Part B 8.3 (Research Association for Road and Transport Engineering, Earth and Foundation Engineering Working Group, title "Dynamic plate load test using the light drop weight device", edition 1997). According to this, the test device consists of a shock loading device with

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Lastplatte (0 300 mm) und einer Setzungsmeßvorrichtung. Die Prüfung erfolgt in der Weise, dass die Lastplatte auf das Prüfplanum gelegt und die Belastungsvorrichtung auf die Lastplatte aufgesetzt wird. Der Bediener des Prüfgerätes lässt das Fallgewicht der Belastungsvorrichtung aus einer festgelegten Fallhöhe auf die Prüfgerätefeder fallen, wodurch unter der Stoßbelastung eine von der Tragfähigkeit des Bodens abhängige Setzung der Lastplatte hervorgerufen wird. Die Größe der Setzung wird auf mechanischem oder elektronischem Wege mit Hilfe eines mechanischen Schwingungsmessgerätes odereineselektronischen Setzungsmessgerätes bestimmt. Aus der Setzung wird der dynamische Verformungsmodul "Evd" des Bodens berechnet, der eine Kenngröße für die Tragfähigkeit des Bodens oder der Tragschicht ohne Bindemittel darstellt.Load plate (0 300 mm) and a settlement measuring device. The test is carried out by placing the load plate on the test surface and placing the loading device on the load plate. The operator of the test device allows the weight of the loading device to fall from a specified height onto the test device spring, which causes the load plate to settle under the impact load, depending on the load-bearing capacity of the soil. The amount of settlement is determined mechanically or electronically using a mechanical vibration measuring device or an electronic settlement measuring device. The dynamic deformation module "Evd" of the soil is calculated from the settlement, which is a parameter for the load-bearing capacity of the soil or the base layer without binding agent.

Die Messergebnisse können bei einigen z. Z. auf dem Markt vorhandenen Geräten vor Ort mit einem separaten Minidrucker ausgedruckt oder im Gerät gespeichert werden. Es ist möglich, die gespeicherten Messwerte später zur weiteren Auswertung an eine externe Auswertungseinheit zu übertragen.With some devices currently on the market, the measurement results can be printed out on site using a separate mini printer or stored in the device. It is possible to later transfer the stored measurement values to an external evaluation unit for further evaluation.

Nachteilig ist, dass bisher nur die Endergebnisse (Datum, max. Setzung, dynamischer Verformungsmodul E_vd) gespeichert werden. Das Messprotokoll mit der Setzungskurve kann bisher nur unmittelbar nach der Messung auf dem Minidrucker ausgedruckt werden. Die Setzungskurve kann auch nicht auf der Anzeige dargestellt werden. Auch ist es bisher nicht möglich, im Gerät gespeicherte Messwerte nachträglich auf dem Minidrucker auszugeben. Außerdem muß das Gerät zum Übertragen der Daten auf einen PC mit ins Büro genommen werden. Die Anzahl der speicherbaren Messungen ist durch die Größe des Speichers im Setzungsmessgerät beschränkt. Wenn der Speicher im Setzungsmessgerät voll ist, müssen die Daten zum PC übertragen oder gelöscht werden, ansonsten ist keine weitere Speicherung von Daten möglich.The disadvantage is that so far only the final results (date, maximum settlement, dynamic deformation modulus E _vd ) are saved. The measurement report with the settlement curve can currently only be printed out on the mini printer immediately after the measurement. The settlement curve cannot be shown on the display. It is also not possible to subsequently print out measured values saved in the device on the mini printer. In addition, the device must be taken to the office to transfer the data to a PC. The number of measurements that can be saved is limited by the size of the memory in the settlement measuring device. If the memory in the settlement measuring device is full, the data must be transferred to the PC or deleted, otherwise no further data can be saved.

Ungünstig ist weiterhin, dass der Minidrucker ein separates Gerät ist, das über ein Kabel mit dem Setzungsmessgerät verbunden wird. Dieser Geräteaufbau ist auf derAnother disadvantage is that the mini printer is a separate device that is connected to the settlement measuring device via a cable. This device structure is based on the

Baustelle schlecht zu handhaben. Außerdem besitzt der Drucker eigene Akkus, die separat aufzuladen sind. Die Ladezeit für völlig entladene Akkus beträgt bei bisherigen Geräten 14h.Difficult to handle on a construction site. The printer also has its own batteries that need to be charged separately. The charging time for completely discharged batteries in previous devices is 14 hours.

Nachteilig an den bisherigen Setzungsmessgeräten ist ferner, dass nur die Setzung der Lastplatte ausgewertet wird. Zudem geht die Größe der Kraft bei der Berechnung des dynamischen Verformungsmoduls bisher lediglich als konstanter Faktor ein. Diese Kraft wird für eine bestimmte Fallhöhe des Fallgewichts bei der Kalibrierung der Belastungsvorrichtung durch ein Prüfinstitut ermittelt, indem zwischen der Lastplatte und einer starren Unterlage eine Kraftmessdose zur Messung der Kraft angebracht wird. Die Kraft ist also lediglich für die bestimmte Fallhöhe und das entsprechende Fallgewicht bekannt, sodass bei der Durchführung einer Messung die Fallhöhe und das Fallgewicht beibehalten werden muss. Der dynamische Verformungsmodul liefert keine Aussagen über weitere Eigenschaften des mitschwingenden Bodens.Another disadvantage of the settlement measuring devices used to date is that only the settlement of the load plate is evaluated. In addition, the magnitude of the force has so far only been included as a constant factor in the calculation of the dynamic deformation modulus. This force is determined for a specific drop height of the falling weight when the loading device is calibrated by a testing institute by placing a load cell between the load plate and a rigid base to measure the force. The force is therefore only known for the specific drop height and the corresponding drop weight, so that the drop height and the drop weight must be maintained when carrying out a measurement. The dynamic deformation modulus does not provide any information about other properties of the vibrating soil.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gerät zur Bestimmung von Kennwerten von Böden der eingangs genannten Art bereitzustellen, das die vorstehend genannten Nachteile beseitigt.It is an object of the present invention to provide a device for determining characteristics of soils of the type mentioned at the outset, which eliminates the disadvantages mentioned above.

Die Aufgabe wird durch ein Gerät zur Bestimmung von Kennwerten von Böden der eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Erfassungsvorrichtung eine Kraftmesseinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, während der Setzung s2 der Lastplatte in den Boden die Kraft F1 zu erfassen.The object is achieved by a device for determining characteristic values of soils of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the detection device comprises a force measuring device which is designed to detect the force F1 during the settlement s2 of the load plate in the soil.

Damit wird bei jeder Messung die von der Belastungsvorrichtung auf die Lastplatte ausgeübte Kraft erneut bestimmt. Es kann somit auf eine Eichung der Vorrichtung zur Festlegung der Kraft verzichtet werden. Ferner können unterschiedliche Fallgewichte aus unterschiedlichen Fallhöhen zur Belastung der Lastplatte eingesetzt werden.This means that the force exerted by the loading device on the load plate is determined again with each measurement. This means that there is no need to calibrate the device to determine the force. Furthermore, different drop weights from different drop heights can be used to load the load plate.

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Die Kraftmesseinrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen zeitlichen Verlauf der Kraft F1(t) während der Setzung s2 der Lastplatte zu erfassen. Damit kann nicht nur die maximale oder durchschnittliche Größe der Kraft ermittelt werden sondern auch der Anstieg und Abfall der von der Belastungsvorrichtung ausgeübten Kraft. Die Setzung der Lastplatte kann also für unterschiedliche Kraftverläufe ausgewertet werden, was die Aussagekraft der Messung erhöht.The force measuring device is preferably designed to record a temporal progression of the force F1(t) during the settlement s2 of the load plate. This allows not only the maximum or average magnitude of the force to be determined, but also the increase and decrease in the force exerted by the loading device. The settlement of the load plate can therefore be evaluated for different force progressions, which increases the significance of the measurement.

Bevorzugt umfasst die Erfassungsvorrichtung eine Setzungsmesseinrichtung, die ausgebildet ist, einen zeitlichen Verlauf der Setzung s2(t) der Lastplatte zu erfassen. Damit ist es wiederum möglich den Verlauf der Setzung der Lastplatte zu erfassen, was weiteren Aufschluss über die Eigenschaften des Bodens liefert.The detection device preferably comprises a settlement measuring device which is designed to detect a temporal progression of the settlement s2(t) of the load plate. This in turn makes it possible to detect the progression of the settlement of the load plate, which provides further information about the properties of the soil.

Vorzugsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung eine Beschleunigungsmesseinrichtung, die ausgebildet ist, einen zeitlichen Verlauf einer Beschleunigung a2(t) der Lastplatte während der Setzung zu erfassen. Es kann somit die Setzung der Lastplatte mit deren Beschleunigung in Beziehung gesetzt werden. Dies liefert wiederum wertvolle Informationen über die Bodenbeschaffenheit.Preferably, the detection device comprises an acceleration measuring device which is designed to detect a temporal progression of an acceleration a2(t) of the load plate during settlement. The settlement of the load plate can thus be related to its acceleration. This in turn provides valuable information about the soil condition.

Die Erfassungsvorrichtung kann eine Auswertungseinheit aufweisen, die mit der Setzungsmesseinrichtung, der Kraftmesseinrichtung und/oder der Beschleunigungsmesseinrichtung verbunden ist und ausgebildet ist, aus Messergebnissen der Setzungsmesseinrichtung, der Kraftmesseinrichtung und/oder der Beschleunigungsmesseinrichtung die Kennwerte des Bodens zu bestimmen. Die Bodenkennwerte können somit unmittelbar vor Ort nach der Messung ermittelt werden. Dem Anwender wird die Berechnung und Interpretation der Messergebnisse somit weitgehend abgenommen.The detection device can have an evaluation unit that is connected to the settlement measuring device, the force measuring device and/or the acceleration measuring device and is designed to determine the characteristics of the soil from measurement results of the settlement measuring device, the force measuring device and/or the acceleration measuring device. The soil characteristics can thus be determined immediately on site after the measurement. The calculation and interpretation of the measurement results is thus largely relieved of the user.

Die Auswertungseinheit kann dazu ausgebildet sein, aus dem zeitlichen Verlauf der Beschleunigung a2(t) der Lastplatte einen zeitlichen Verlauf einer Geschwindigkeit v2(t) der Lastplatte und/oder den zeitlichen Verlauf der Setzung s2(t) der Lastplatte zu bestimmen. Zu Beginn der Messung ist die Setzung der Lastplatte s2(0) = 0 undThe evaluation unit can be designed to determine a temporal progression of a velocity v2(t) of the load plate and/or the temporal progression of the settlement s2(t) of the load plate from the temporal progression of the acceleration a2(t) of the load plate. At the beginning of the measurement, the settlement of the load plate s2(0) = 0 and

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HilS.iVi.niHilS.iVi.ni

deren Geschwindigkeit v2(0) = 0 null. Da a2(t) = dv2/dt = d²s2/dt² kann aus dem zeitlichen Verlauf der Beschleunigung und den vorstehenden Randwerten v2(0) und s2(0) die Geschwindigkeit und Setzung zu jedem Zeitpunkt integriert werden, denn es gilt v2(t) =whose speed v2(0) = 0 is zero. Since a2(t) = dv2/dt = d ² s2/dt ^2, the speed and settlement at any time can be integrated from the temporal progression of the acceleration and the above boundary values v2(0) and s2(0), because v2(t) =

tt
fa2(t')dt'fa2(t')dt'

und s2(t) =and s2(t) =

tt
fv2(t')dt^/ fv2(t')dt ^/

Der Setzungsverlauf und Geschwindigkeitsverlauf der Lastplatte kann somit ermittelt werden, ohne dies Größen direkt messen zu müssen.The settlement and speed curve of the load plate can thus be determined without having to measure these quantities directly.

Ferner ist die Auswertungseinheit ausgebildet, aus dem zeitlichen Verlauf der Kraft F2(t) sowie der Beschleunigung a2(t), der Geschwindigkeit v2(t) und der Setzung s2(t) der Lastplatte zumindest einen der Kennwerte Masse m2 der Lastplatte und des mitschwingenden Bodens, Dämpfung b₂ des Bodens und Federkonstante C₂ des Bodens anhand einer Bewegungsgleichung FKt) = m2a2(t) + b2v2(t) + c2s2(t) zu bestimmen. F1 (t) bezeichnet die auf die Lastplatte aufgeprägte Kraft. Die Lastplatte und der Boden werden in guter Näherung durch ein gedämpft schwingendes System S2 beschrieben. Die Masse m2 kennzeichnet die beschleunigte Masse des schwingenden Systems S2, also die Summe aus der Masse der Lastplatte und des beschleunigten Bodens. Der Term b2 kennzeichnet die Dämpfung des Bodens, also das Abklingverhalten des schwingenden Systems S2 und die Energieverluste, die in Form von Wärme auftreten. Zuletzt charakterisiert die Größe c2 die von dem Boden und der Lastplatte ausgeübte Rückstellkraft, also der Kraft,Furthermore, the evaluation unit is designed to determine at least one of the characteristic values mass m2 of the load plate and the vibrating floor, damping b ₂ of the floor and spring constant C ₂ of the floor from the temporal progression of the force F2(t) as well as the acceleration a2(t), the speed v2(t) and the settlement s2(t) of the load plate using an equation of motion FKt) = m2a2(t) + b2v2(t) + c2s2(t). F1 (t) denotes the force impressed on the load plate. The load plate and the floor are described to a good approximation by a damped vibrating system S2. The mass m2 denotes the accelerated mass of the vibrating system S2, i.e. the sum of the mass of the load plate and the accelerated floor. The term b2 denotes the damping of the floor, i.e. the decay behavior of the vibrating system S2 and the energy losses that occur in the form of heat. Finally, the quantity c2 characterizes the restoring force exerted by the floor and the load plate, i.e. the force

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die der Setzung des Bodens entgegenwirkt. c2 entspricht der Federkonstanten einer ausgelenkten Feder. Somit beschreibt das System S2 eine durch die Kraft F1 (t) angeregte, gedämpfte Schwingung. Wenn die Größen F1 (t), a2(t), v2(t) und s2(t) zu jedem Zeitpunkt t bekannt sind, so können die Größen m2, v2(t) und s2(t) ermittelt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Auswertungseinheit ausgebildet ist, die Bewegungsgleichung für drei Zeitpunkte ti, t2 und t3 auszuwerten und ein Gleichungssystem F1(t1) = m2a2(t1) + b2v2(t1) + c2s2(t1), Fl (t2) = m2a2(t2) + b2v2(t2) + c2s2(t2), F1(t3) = m2a2(t3) + b2v2(t3) + c2s2(t3) nach m2, b2 und c2 aufzulösen, um die Masse m2, die Dämpfung b2 und die Federkonstante c2 zu bestimmen. Das Gleichungssystem stellt drei lineare Gleichungen mit drei Unbekannten dar. Dies kann beispielsweise dadurch gelöst werden, dass die Gleichungen folgendermaßen zusammenfassengefasst werden: F1 =M*v, mit F1 =( F1(t1), F2(t2), F3(t3) ), v = (m2, b2, c2) und M =which counteracts the settlement of the ground. c2 corresponds to the spring constant of a deflected spring. Thus, the system S2 describes a damped oscillation excited by the force F1 (t). If the quantities F1 (t), a2(t), v2(t) and s2(t) are known at any time t, the quantities m2, v2(t) and s2(t) can be determined. This can be achieved, for example, by the evaluation unit being designed to evaluate the equation of motion for three points in time ti, t2 and t3 and to solve a system of equations F1(t1) = m2a2(t1) + b2v2(t1) + c2s2(t1), Fl(t2) = m2a2(t2) + b2v2(t2) + c2s2(t2), F1(t3) = m2a2(t3) + b2v2(t3) + c2s2(t3) for m2, b2 and c2 in order to determine the mass m2, the damping b2 and the spring constant c2. The system of equations represents three linear equations with three unknowns. This can be solved, for example, by summarizing the equations as follows: F1 =M*v, with F1 =( F1(t1), F2(t2), F3(t3) ), v = (m2, b2, c2) and M =

fa2(tl) v2(t2) S2{tl)\fa2(tl) v2(t2) S2{tl)\

a2{t2) V2(t2) S2(t2) _ya2(t3) V2(t3) S2(t3))a2{t2) V2(t2) S2(t2) _y a2(t3) V2(t3) S2(t3))

Durch Invertieren der quadratischen Matrix M erhält man &ngr; = M"¹ *F1. Damit ist das Gleichungssystem nach m₂, b2 und c2 aufgelöst. Selbstverständlich können die Parameter auch auf andere Weise berechnet werden.By inverting the square matrix M we obtain ν = M" ¹ *F1. This solves the system of equations for m ₂ , b2 and c2. Of course, the parameters can also be calculated in other ways.

Die Auswertungseinheit ist vorzugsweise ausgebildet, eine Kraft F2(t) = F1 (t) m2a2(t) = b2v2(t) + c2s2(t) zu bestimmen. Aus der Kraft F2(t) kann der Kennwert Pressung p2(t) des Bodens ermittelt werden. Dazu wird die Kraft F2(t) durch die auf dem Boden aufliegenden Fläche A der Lastplatte geteilt. Die Auswertungseinheit kann ebenfalls dazu ausgebildet sein, aus der Kraft F2(t) und der Fläche A den Kennwert maximale Pressung p2max des Bodens zu bestimmen.The evaluation unit is preferably designed to determine a force F2(t) = F1(t) m2a2(t) = b2v2(t) + c2s2(t). The characteristic value of the pressure p2(t) of the ground can be determined from the force F2(t). To do this, the force F2(t) is divided by the area A of the load plate resting on the ground. The evaluation unit can also be designed to determine the characteristic value of the maximum pressure p2max of the ground from the force F2(t) and the area A.

Ferner kann die Auswertungseinheit ausgebildet zumindest einen der Kennwerte dynamischer Elastizitätsmodul, dynamische Viskosität und dynamischer Dämpfungsgrad des Bodens aus der Fläche A, der Masse m2, der Dämpfung b2 und/oderFurthermore, the evaluation unit can be designed to calculate at least one of the characteristic values of dynamic elastic modulus, dynamic viscosity and dynamic damping ratio of the soil from the area A, the mass m2, the damping b2 and/or

der Federkonstanten c2 zu bestimmen. Der Kennwert maximale Setzung s2max des Bodens wird aus dem zeitlichen Verlauf der Setzung s2(t), eine maximale Kraft F2max aus dem zeitlichen Verlauf der Kraft F2(t) und der Kennwert dynamischer Verformungsmodul Evd des Bodens aus der maximalen Setzung s2max, der maximalen Kraft F2max sowie der Fläche A zu bestimmen.the spring constant c2. The maximum settlement s2max of the soil is determined from the temporal progression of the settlement s2(t), a maximum force F2max from the temporal progression of the force F2(t) and the dynamic deformation modulus Evd of the soil is determined from the maximum settlement s2max, the maximum force F2max and the area A.

Das Gerät zur Bestimmung der Bodenkennwerte umfasst vorzugsweise eine Anzeigevorrichtung, die mit der Erfassungsvorrichtung verbunden und ausgebildet ist, die Messergebnisse der Kraftmesseinrichtung, der Setzungsmesseinrichtung und/- oder der Beschleunigungsmesseinrichtung und/oder Auswertungsergebnisse der Auswertungseinheit von der Erfassungsvorrichtung zu empfangen und anzuzeigen.The device for determining the soil characteristics preferably comprises a display device which is connected to the detection device and is designed to receive and display the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or evaluation results of the evaluation unit from the detection device.

Ferner umfasst das Gerät vorzugsweise eine Speichervorrichtung, die mit der Erfassungsvorrichtung verbunden und ausgebildet ist, die Messergebnisse der Kraftmesseinrichtung, der Setzungsmesseinrichtung und/oder der Beschleunigungsmesseinrichtung und/oder die Auswertungsergebnisse der Auswertungseinheit von der Erfassungsvorrichtung zu empfangen und zu speichern. Das Gerät kann zudem eine Druckvorrichtung aufweisen, die mit der Erfassungsvorrichtung verbunden und ausgebildet ist, die Messergebnisse der Kraftmesseinrichtung, der Setzungsmesseinrichtung und/oder der Beschleunigungsmesseinrichtung und/oder die Auswertungsergebnisse der Auswertungseinheit von der Erfassungsvorrichtung zu empfangen und zu drucken.Furthermore, the device preferably comprises a storage device which is connected to the detection device and is designed to receive and store the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or the evaluation results of the evaluation unit from the detection device. The device can also have a printing device which is connected to the detection device and is designed to receive and print the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or the evaluation results of the evaluation unit from the detection device.

Die Auswertungseinheit besitzt bevorzugt die Befähigung, Datensätze der zeitlichen Verläufe der Kraft F1(t), der Beschleunigung a2(t), der Geschwindigkeit v2(t) und/oder der Setzung s2(t) zu komprimieren. Die Kompression der Datensätze der zeitlichen Verläufe findet vorzugsweise durch eine Geradenapproximation der zeitlichen Verläufe. Dabei wird die Zeitachse in eine Reihe von aufeinanderfolgenden Intervallen aufgeteilt, und die Messswerte am Anfang und am Ende eines jeden dieser Intervall werden durch eine Gerade miteinander verbunden. Die Zeitintervalle werden dabei so gewählt, dass die maximale Abweichen der Messkurve im BereichThe evaluation unit preferably has the ability to compress data sets of the temporal progressions of the force F1(t), the acceleration a2(t), the speed v2(t) and/or the settlement s2(t). The compression of the data sets of the temporal progressions preferably takes place by a straight line approximation of the temporal progressions. The time axis is divided into a series of consecutive intervals and the measured values at the beginning and end of each of these intervals are connected by a straight line. The time intervals are chosen so that the maximum deviation of the measurement curve is in the range

eines Intervalls von der Geraden für dieses Intervall einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Die Näherung ist um so besser, je feiner die Zeitachse in Zeitintervalle aufgeteilt wird. Als Datensatz sind dann lediglich die Anfangs- und Endpunkte eines jeden Intervalls und die Messwerte der Kurve an diesen Anfangsund Endpunkten jeweils abzuspeichern. Der Kurvenverlauf kann aus diesem Datensatz rekonstruiert werden, indem die Messwerte am Anfang und Ende eines jeden Intervalls mit einer Geraden verbunden werden.of an interval from the straight line for this interval does not exceed a predetermined value. The approximation is better the more finely the time axis is divided into time intervals. Only the start and end points of each interval and the measured values of the curve at these start and end points need to be saved as a data set. The curve can be reconstructed from this data set by connecting the measured values at the start and end of each interval with a straight line.

Die Speichervorrichtung umfasst vorzugsweise ein entnehmbares Speichermedium, das ausgebildet ist, von der Speichervorrichtung beschrieben zu werden. Dieses Speichermedium kann also ausgetauscht werden, wenn es von der Speichervorrichtung in Gänze beschrieben wurde. Somit ist es möglich mehr Daten mit dem Gerät aufzunehmen. Das Speichermedium ist ausgebildet, im entnommenen Zustand von einer externen Lesevorrichtung gelesen zu werden. Dazu wird es in die entsprechende Schnittstelle der Lesevorrichtung eingegeben. Die aufgenommenen Messdaten können somit an eine Lesevorrichtung übertragen werden. Zur Auswertung der aufgenommenen Kurven können diese über eine externe Lesevorrichtung in eine Datenverarbeitungsvorrichtung eingelesen werden, die sich nicht notwendigerweise am Ort der Messung befinden muss. Die Erfassungsvorrichtung kann eine Datenübertragungs-Ausgang aufweisen, der ausgebildet ist, Daten an eine mit dem Ausgang verbindbare Datenverarbeitungsanlage zu übertragen.The storage device preferably comprises a removable storage medium which is designed to be written to by the storage device. This storage medium can therefore be replaced once it has been completely written to by the storage device. This makes it possible to record more data with the device. The storage medium is designed to be read by an external reading device when removed. For this purpose, it is inserted into the corresponding interface of the reading device. The recorded measurement data can thus be transmitted to a reading device. To evaluate the recorded curves, these can be read into a data processing device via an external reading device, which does not necessarily have to be located at the location of the measurement. The detection device can have a data transmission output which is designed to transmit data to a data processing system which can be connected to the output.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichungen beschrieben.Embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Kompression eines Kurvenverlaufs durch Geradenapproximation, undFig. 1 a compression of a curve by straight line approximation, and

Fig. 2 ein Zweimassenschwingsystem gebildet aus Prüfgerät (System 1)Fig. 2 a two-mass vibration system formed by test device (System 1)

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und Boden mit Lastplatte (System 2).and floor with load plate (System 2).

Das Gerät zur Bestimmung der Kennwerte von Boden gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst: einer wasserdichten Gehäuse (IP64) mit durchsichtigem Deckel und Tragriemen, aufladbaren Akkus mit Schnelladevorrichtung, eingebautem Drucker, eingebauter Vorrichtung zum Lesen und Beschreiben von Chipkarten nach ISO
7816, grafischer Anzeige mit Tastatur sowie einem Ablagefach für das Zubehör. Das Gerät ermittelt die dynamischen Kennwerte auf Basis eines Zweimassenschwingermodells (siehe Fig. 2), insbesondere die Größen m2, b2, c2, den Verlauf der Kraft F2 und daraus den dynamischen Elastizitätsmodul, die dynamische Viskosität, den dynamischen Dämpfungsgrad und die im Boden wirkende Pressung p2. Das Gerät speichert die aktuellen Messergebnisse automatisch oder manuell auf einer ins Gerät eingesteckten Chipkarte, wobei sowohl Endergebnisse als auch Zeitverläufe der Messgrößen und Ergebnisse abgespeichert werden können. Das Gerät speichert die Zeitverläufe sowohl unkomprimiert als auch komprimiert nach der Methode der Geradenapproximation abgespeichert werden können (siehe Fig. 1). Die grafische Anzeige des Gerätes stellt die Ergebnisse und die Zeitverläufe der Messgrößen und Ergebnisse dar, wobei dies sofort nach der Prüfung aber auch nachträglich von auf der Chipkarte gespeicherten Daten erfolgen kann. Der Benutzer des Gerätes die Sprache der Bedienerführung und des Ausdrucks jederzeit ändern. Durch den durchsichtigen Deckel des Gerätes können die Ergebnisse auch bei geschlossenem Deckel abgelesen werden, wobei die glatte Rückseite des Deckels als Unterlage zur Beschriftung der ausgedruckten Protokolle verwendet werden kann. In dem Gerät ist folgendes abgespeichert:The device for determining the characteristics of soil according to the embodiment comprises: a waterproof housing (IP64) with a transparent cover and carrying strap, rechargeable batteries with quick charging device, built-in printer, built-in device for reading and writing chip cards according to ISO
7816, graphic display with keyboard and a storage compartment for accessories. The device determines the dynamic parameters on the basis of a two-mass oscillator model (see Fig. 2), in particular the variables m2, b2, c2, the progression of the force F2 and from this the dynamic modulus of elasticity, the dynamic viscosity, the dynamic damping factor and the pressure p2 acting on the ground. The device saves the current measurement results automatically or manually on a chip card inserted in the device, whereby both final results and time courses of the measured variables and results can be saved. The device saves the time courses both uncompressed and compressed using the straight line approximation method (see Fig. 1). The graphic display of the device shows the results and the time courses of the measured variables and results, whereby this can be done immediately after the test or subsequently from data saved on the chip card. The user of the device can change the language of the operator prompts and the printout at any time. The transparent lid of the device allows the results to be read even when the lid is closed, and the smooth back of the lid can be used as a base for labeling the printed reports. The following is stored in the device:

die eindeutige Gerätenummer,the unique device number,

wann durch wen und mit welchen Kenngrößen das Gerät zuletztwhen, by whom and with which parameters the device was last

kalibriert wurde.was calibrated.

Diese Angaben können vom Benutzer nicht überschrieben werden.This information cannot be overwritten by the user.

Die auf der Chipkarte gespeicherten Daten könne sowohl mit einem Chipkartenleser auf einen PC übernommen und weiterverarbeitet werden, als auch über die serielle Schnittstelle des Gerätes auf den PC übertragen werden. Das Gerät kann mit wechselbaren Lastplatten oder Belastungsstempeln verschiedener Durchmesser und Fallgewichten unterschiedlicher Masse ausgestattet werden.The data stored on the chip card can be transferred to a PC using a chip card reader and processed further, or transferred to the PC via the device's serial interface. The device can be equipped with interchangeable load plates or load stamps of different diameters and drop weights of different masses.

Das Ausführungsbeispiel ist ferner mit folgenden Verbesserungen ausgestattet:The embodiment is also equipped with the following improvements:

graphische Anzeige mit Tastatur,graphic display with keyboard,

vom Benutzer einstellbare Sprache für Menüführung und Ausdruck die jeweils verwendete Lastplatte kann vom Benutzer im Gerät eingestellt werden als auch vom Gerät automatisch erkannt werden im Gerät und/oder auf der Chipkarte abgelegte Elemente zur Realisierung eines QS-Systems (ISO 9000 und ähnliche Normen), z.B. Zeitpunkt und Parameter der letzten Kalibrierung, Kalibrierinstitut, Gerätenummer, Zeitpunkt der PrüfungUser-selectable language for menu navigation and printouts The load plate used can be set by the user in the device and also automatically recognised by the device Elements stored in the device and/or on the chip card for the implementation of a QS system (ISO 9000 and similar standards), e.g. time and parameters of the last calibration, calibration institute, device number, time of the test

eingebauter Chipkartenleser für EEPROM-Chipkarten nach ISO 7816, eingebauter Drucker,built-in chip card reader for EEPROM chip cards according to ISO 7816, built-in printer,

aufladbare schnellladef ähige Akkus und Schnellladeautomatik (Ladezeit kürzer als 2h)
separates Ablagefach für Zubehör,rechargeable quick-charge batteries and automatic quick charge (charging time less than 2 hours)
separate storage compartment for accessories,

wasserdichtes Gehäuse (IP64) mit durchsichtigem Deckel und Tragriemen. Diese Verbesserungen können sowohl alle, als auch einzeln im beschriebenen Gerät realisiert sein.waterproof housing (IP64) with transparent cover and carrying strap. These improvements can be implemented either all or individually in the described device.

Die Prüfung wird auf herkömmliche Weise durchgeführt. Auf der grafischen Anzeige werden dem Benutzer zusätzlich die Zeitverläufe der Messgrößen, sowie der ermittelten dynamischen Kennwerte angezeigt.The test is carried out in the conventional way. The graphic display also shows the user the time profiles of the measured variables and the determined dynamic parameters.

Wird in den Chipkartenleser eine Chipkarte eingesteckt, werden die aktuellen Messergebnisse automatisch oder manuell auf der Chipkarte gespeichert. Auf derIf a chip card is inserted into the chip card reader, the current measurement results are automatically or manually saved on the chip card.

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Chipkarte werden sowohl die Endergebnisse als auch der Verlauf der Setzung der Lastplatte und der Kraft während jedes Stoßes gespeichert. Die Daten können mit einem separaten Chipkartenleser zur Auswertungseinheit übertragen werden. Das Gerät muss nicht mehr ins Büro mitgenommen und mit der Auswertungseinheit verbunden werden. Falls ein separater Chipkartenleser nicht vorhanden ist, können die Daten auch mit dem Gerät über die serielle Schnittstelle zur Auswertungseinheit übertragen werden.The chip card stores both the final results and the course of the load plate settlement and the force during each impact. The data can be transferred to the evaluation unit using a separate chip card reader. The device no longer needs to be taken to the office and connected to the evaluation unit. If a separate chip card reader is not available, the data can also be transferred to the evaluation unit using the device via the serial interface.

Auf der Auswertungseinheit stehen nach der Übertragung die Messergebnisse als auch die Setzungs- und Kraftverläufe zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Zur Speicherung der Messungen können mehrere Chipkarten verwendet werden, sodass die Anzahl der speicherbaren Messungen nur durch die Anzahl der Chipkarten begrenzt wird. Auf jeder Chipkarte ist eine eindeutige Bezeichnung der Chipkarte und des verwendeten Gerätes abgelegt, wodurch die Chipkarte und das für die Messung verwendete Gerät zweifelsfrei identifiziert werden können. Weiterhin ist abgelegt, wann, mit welchen Kenngrößen, und durch wen das Gerät zuletzt kalibriert wurde, sowie der Zeitpunkt der jeweiligen Prüfung. Diese Daten können vom Anwender für den Aufbau eines QS-Systems verwendet werden, wie z.B. in den Normen ISO 9000 und ähnlichen beschrieben.After transmission, the measurement results as well as the settlement and force curves are available for further processing on the evaluation unit. Several chip cards can be used to save the measurements, so that the number of measurements that can be saved is only limited by the number of chip cards. Each chip card has a unique name for the chip card and the device used, which allows the chip card and the device used for the measurement to be identified without a doubt. It also stores when, with which parameters and by whom the device was last calibrated, as well as the time of the respective test. This data can be used by the user to set up a quality assurance system, as described in the ISO 9000 and similar standards.

Das Messprotokoll einer bestimmten Messung kann jederzeit entweder direkt nach dem Versuch oder nachträglich von der Chipkarte auf dem Minidrucker des Gerätes ausgedruckt werden. Der Anwender kann die einzelnen auf der Chipkarte gespeicherten Datensätze durchsehen und per Knopfdruck die Endergebnisse zusammen mit der Setzungskurve und/oder Kraftkurve auf dem Minidrucker ausgeben. Die Datensätze auf der Chipkarte können einzeln oder komplett gelöscht werden.
Der durchsichtige Deckel des Gerätes kann z.B. bei Regen auch während einer Messung und während eines Druckes geschlossen werden. Durch den durchsichtigen Deckel ist es möglich, die Ergebnisse auch bei geschlossenem Deckel abzulesen. Außerdem kann im geschlossenen Zustand die glatte Rückseite des Deckels als Unterlage für die Beschriftung der Protokolle verwendet werden.The measurement protocol of a specific measurement can be printed out at any time, either directly after the test or subsequently, from the chip card on the device's mini printer. The user can look through the individual data records stored on the chip card and, at the touch of a button, print out the final results together with the settlement curve and/or force curve on the mini printer. The data records on the chip card can be deleted individually or completely.
The transparent cover of the device can be closed during a measurement or during printing, for example in the event of rain. The transparent cover makes it possible to read the results even when the cover is closed. In addition, when the cover is closed, the smooth back of the cover can be used as a base for writing on the reports.

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Das Ablagefach dient zur Aufbewahrung von z.B. Ladegerät, Messkabel und Ersatzpapierrollen. Das elektronische Messgerät kann am Tragriemen umgehängt werden, sodass beide Hände für den Transport der Lastplatte und der Belastungsvorrichtung frei sind.The storage compartment is used to store items such as the charger, measuring cable and spare paper rolls. The electronic measuring device can be hung on the carrying strap so that both hands are free to transport the load plate and the loading device.

Die zur Zeit verfügbaren EEPROM-Chipkarten nach ISO 7816 haben nur eine geringe Speicherkapazität. Auf einer Chipkarte mit der Größe von 8 kBytes können bei unkomprimierten Zeitverläufen nur ca. 8 Messdatensätze abgespeichert werden. Durch Kompression - Geradenapproximation des Kurvenverlaufs - sind ungefähr 60 Datensätze speicherbar. Die tatsächliche Anzahl der Datensätze ist abhängig von der Struktur der Zeitverläufe. Die Daten können wahlweise nicht komprimiert oder komprimiert abgespeichert werden.The EEPROM chip cards currently available in accordance with ISO 7816 have only a small storage capacity. For uncompressed time courses, only about 8 measurement data sets can be saved on a chip card with a size of 8 kBytes. By compression - straight line approximation of the curve - about 60 data sets can be saved. The actual number of data sets depends on the structure of the time courses. The data can be saved either uncompressed or compressed.

Die Geradenapproximation (Fig. 1) ist wie folgt realisiert. Der Setzungs- oder Kraftverlauf wird in mehrere Teilstrecken aufgeteilt, die so gelegt werden, dass die maximale Abweichung vom vorgegebenen Verlauf einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Beginnend vom Zeitpunkt 0 des Verlaufs wird der Endpunkt der ersten Teilstrecke gesucht. Der Endpunkt wird solange auf dem gemessenen Verlauf (Punkt 1,2,3 in Abb. 1) verschoben, bis der maximale Abstand zwischen der Strecke und dem gemessenen Verlauf einen vorgegebenen Wert erreicht. Damit ist die erste Strecke festgelegt (zwischen Pkt. 0 und 4 in Abb. 1). Dann wird der Anfangspunkt der zweiten Strecke auf die Koordinaten des Endpunktes der ersten Strecke gesetzt und der Endpunkt der zweiten Strecke nach der gleichen Vorgehensweise gesucht. Dieses Vorgehen wird bis zum Ende des Kurvenverlaufs fortgesetzt. Auf diese Weise wird der gesamte Kurvenverlauf durch Strecken angenähert. Auf der Chipkarte werden nur die Anfangs- und Endpunkte der ermittelten Strecken abgespeichert. Die maximal zulässige Abweichung wird so gewählt, dass die Abweichung vom originalen Verlauf innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt.The straight line approximation (Fig. 1) is implemented as follows. The settlement or force curve is divided into several sections, which are laid out in such a way that the maximum deviation from the specified curve does not exceed a certain value. Starting from time 0 of the curve, the end point of the first section is sought. The end point is moved along the measured curve (points 1, 2, 3 in Fig. 1) until the maximum distance between the section and the measured curve reaches a specified value. This defines the first section (between points 0 and 4 in Fig. 1). The start point of the second section is then set to the coordinates of the end point of the first section and the end point of the second section is sought using the same procedure. This procedure is continued until the end of the curve. In this way, the entire curve is approximated by stretching. Only the start and end points of the determined sections are saved on the chip card. The maximum permissible deviation is chosen so that the deviation from the original curve remains within specified limits.

Aus den Zeitverläufen der beiden Sensoren (Kraft und Beschleunigung) die währendFrom the time courses of the two sensors (force and acceleration) during

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eines Prüfstoßes vom Messgerät erfasst werden, können die Kenngrößen
(m2,c2,b2,F2) eines Zweimassenschwingsystems, sowie daraus entsprechende Bodenkenngrößen bestimmt werden, wobei diese Kenngrößen und die obengenannten Zeitverläufe vom Messgerät ausgegeben, auf Chipkarte gespeichert und auf einem Drucker ausgedruckt werden können. Dem Messprinzip liegt ein Zweimassenschwinger (Abb. 2) zu Grunde. Der Zweimassenschwinger besteht aus dem Erregersystem System 1 (Masse m1 - Fallmasse des Prüfgerätes, c1 - Prüfgerätefeder) und dem angeregten System 2 (Masse m2 - Masse der Lastplatte und des mitschwingenden Bodenhalbraumes, der Dämpfungsgliedes b2 (resultierend aus der Viskosität des Bodens) und der Federkonstante c2 ( Elastizitätsmodul des Bodens)).of a test shock are recorded by the measuring device, the parameters
(m2,c2,b2,F2) of a two-mass oscillation system, and from this the corresponding soil parameters are determined, whereby these parameters and the above-mentioned time courses can be output by the measuring device, saved on a chip card and printed out on a printer. The measuring principle is based on a two-mass oscillator (Fig. 2). The two-mass oscillator consists of the excitation system system 1 (mass m1 - falling mass of the test device, c1 - test device spring) and the excited system 2 (mass m2 - mass of the load plate and the resonating soil half-space, the damping element b2 (resulting from the viscosity of the soil) and the spring constant c2 (elastic modulus of the soil)).

Es werden folgende Zeitverläufe aufgezeichnet und ausgewertet:The following time courses are recorded and evaluated:

die Beschleunigung der Lastplatte und des Bodens m2 (und daraus ermittelt der Geschwindigkeits-und Einsenkungsverlauf) (a2,v2,s2) der Kraftverlauf der eingetragenen Kraft beim Stoß (F1)the acceleration of the load plate and the ground m2 (and from this the speed and sinking curve is determined) (a2,v2,s2) the force curve of the applied force during the impact (F1)

Der Kraftverlauf F1 ist Eingangsgröße des Systems 2, der Beschleunigungsverlauf a2 die messbare Ausgangsgröße. Unter Zuhilfenahme dieser Größen kann ein Gleichungssystem aufgestellt werden, das die Ermittlung der dynamischen Kennwerte des Bodens (m2, b2, c2) erlaubt. Im einfachsten Fall wird dieses Gleichungssystem für drei signifikante Zeitpunkte aufgestellt und gelöst. Das Gerät kann auch unter Zuhilfenahme der Methode der kleinsten Fehlerquadrate diese Größen basierend auf den Messwerten für den gesamten Zeitverlauf des Stoßes ermitteln. Aus den Lösungen des Gleichungssystems werden unter Berücksichtigung des Lastplattendurchmessers die bodentypischen Eigenschaften dynamischer Elastizitätsmodul, dynamische Viskosität, dynamischer Dämpfungsgrad ermittelt.The force curve F1 is the input value of system 2, the acceleration curve a2 is the measurable output value. Using these values, a system of equations can be set up that allows the dynamic characteristics of the soil (m2, b2, c2) to be determined. In the simplest case, this system of equations is set up and solved for three significant points in time. The device can also use the least squares method to determine these values based on the measured values for the entire time course of the impact. The solutions to the system of equations are used to determine the soil-specific properties of dynamic elastic modulus, dynamic viscosity and dynamic damping factor, taking the load plate diameter into account.

Zusätzlich wird der Kraftverlauf F2 aus a2*m2 und F1 rekonstruiert. Unter Berück-In addition, the force curve F2 is reconstructed from a2*m2 and F1.

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sichtigung des Lastplattendurchmessers kann damit auf die tatsächlich auf den Boden wirkende Pressung p2 geschlossen den, deren Maximalwert ermittelt wird. Die genannten Kenngrößen können alle angezeigt, ausgedruckt, abgespeichert und auf die Auswertungseinheit übertragen werden.By taking the load plate diameter into account, the actual pressure p2 acting on the ground can be deduced and the maximum value of this pressure can be determined. All of the parameters mentioned can be displayed, printed out, saved and transferred to the evaluation unit.

Bisher eingesetzte Fallgewichtsgeräte verwenden ein 10 kg Fallgewicht und eine Lastplatte mit 300 mm Durchmesser. Wegen der dadurch festgelegten Pressung sind diese Fallgewichtsgeräte nicht für die Prüfung aller Böden und Befestigungen geeignet. Bei dem hier beschriebenen Gerät besteht deshalb die Möglichkeit Fallgewichte mit anderen Massen und Lastplatten mit kleineren Durchmessern oder einen CBR-Stempel anstelle der Lastplatte einzusetzen. Ein Beispiel ist ein Gerät mit einem Fallgewicht von 1 kg und einem modifizierten CBR-Stempel mit 500 mm² Prüfstempelfläche { 0 25,2 mm ). Wie beim herkömmlichen CBR-Versuch wird der zu prüfende Boden in einem Prüfzylinder (0 150 mm) verdichtet und geprüft. Dieses Gerät ist besonders geeignet für die Laborbestimmung des Verformungsmoduls Ev.Previously used drop weight testers use a 10 kg drop weight and a load plate with a diameter of 300 mm. Because of the pressure this creates, these drop weight testers are not suitable for testing all soils and fixings. With the device described here, it is therefore possible to use drop weights with other masses and load plates with smaller diameters or a CBR stamp instead of the load plate. One example is a device with a drop weight of 1 kg and a modified CBR stamp with a 500 mm ² test stamp area ( 0 25.2 mm ). As with the conventional CBR test, the soil to be tested is compacted and tested in a test cylinder (0 150 mm). This device is particularly suitable for the laboratory determination of the deformation modulus Ev.

Claims

1. Device for determining the characteristics of soils, with

- a load plate designed to rest on a floor,

- a loading device designed to load the load plate, while it is resting on the ground, with a force F1 which is dimensioned such that it causes a settlement s2 of the load plate in the ground, and

- a detection device which is designed to detect the settlement s2 of the load plate, characterized in that the detection device comprises a force measuring device which is designed to detect the force F1 during the settlement s2 of the load plate in the ground.

2. Device according to claim 1, characterized in that the force measuring device is designed to record a temporal progression of the force F1(t) during the settlement s2 of the load plate.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the detection device comprises a settlement measuring device which is designed to detect a temporal progression of the settlement s2(t) of the load plate.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the detection device comprises an acceleration measuring device which is designed to detect a temporal course of an acceleration a2(t) of the load plate during settlement.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device comprises an evaluation unit which is connected to the settlement measuring device, the force measuring device and/or the acceleration measuring device and is designed to determine the characteristics of the soil from measurement results of the settlement measuring device, the force measuring device and/or the acceleration measuring device.

6. Device according to claim 5, characterized in that the evaluation unit is designed to determine a temporal course of a speed v2(t) of the load plate and/or the temporal course of the settlement s2(t) of the load plate from the temporal course of the acceleration a2(t) of the load plate.

7. Device according to claim 6, characterized in that the evaluation unit is designed to determine from the temporal course of the force F1(t) as well as the acceleration a2(t), the speed v2(t) and the settlement s2(t) of the load plate at least one of the characteristic values mass m ² of the load plate and of the vibrating floor, damping b2 of the floor and spring constant c2 of the floor using an equation of motion F1(t) = m2a2(t) + b2v2(t) + c2s2(t).

8. Device according to claim 7, characterized in that the evaluation unit is designed to determine a force F2(t) = F1(t) - m2a2(t).

9. Device according to claim 8, characterized in that the evaluation unit is designed to determine the characteristic pressure p2(t) of the ground from the force F2(t) and a surface A of the load plate resting on the ground.

10. Device according to claim 9, characterized in that the evaluation unit is designed to determine the characteristic value of the maximum pressure p2max of the soil from the force F2(t) and the area A.

11. Device according to claim 7, characterized in that the evaluation unit is designed to evaluate the equation of motion for three points in time t1, t2 and t3 and to solve a system of equations F1 (t1) = m2a2(t1) + b2v2(t1) + c2s2(t1), F1 (t2) = m2a2(t2) + b2v2(t2) + c2s2(t2), F1 (t3) = m2a2(t3) + b2v2(t3) + c2s2(t3) for m2, b2 and c2 in order to determine the mass m2, the damping b2 and the spring constant c2.

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the evaluation unit is designed to determine at least one of the characteristic values of dynamic elastic modulus, dynamic viscosity and dynamic damping factor of the floor from the area A, the mass m ² , the damping b2 and/or the spring constant c2.

13. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the evaluation unit is designed to determine the characteristic value of maximum settlement s2max of the soil from the temporal course of the settlement s2(t), a maximum force F2max from the temporal course of the force F2(t) and the characteristic value of dynamic deformation modulus Evd of the soil from the maximum settlement s2max, the maximum force F2max and the area A.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized by a display device which is connected to the detection device and is designed to receive and display the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or evaluation results of the evaluation unit from the detection device.

15. Device according to claim 14, characterized in that the display device is designed for graphical representation of the measurement results and/or the temporal progression of the measurement results and of measurement variables.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized by a storage device which is connected to the detection device and is designed to receive and store the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or the evaluation results of the evaluation unit from the detection device.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized by a printing device which is connected to the detection device and is designed to receive and print the measurement results of the force measuring device, the settlement measuring device and/or the acceleration measuring device and/or the evaluation results of the evaluation unit from the detection device.

18. Device according to one of claims 14, 15 or 17, characterized by a transparent, hinged or removable cover of the display device, which is designed such that displayed information is legible when the cover is closed and that it is suitable as a base for labeling printouts.

19. Device according to one of claims 14, 15 or 17, characterized by a selection unit which is designed to select a language in which descriptions of the measurement results and/or an operator prompt are displayed or printed out.

20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit is designed to compress data sets of the temporal courses of the force F1(t), the acceleration a2(t), the velocity v2(t) and/or the settlement s2(t).

21. Device according to claim 20, characterized in that the evaluation unit is designed to compress the data sets of the temporal profiles by approximating the temporal profiles by means of a straight line approximation.

22. Device according to claim 16, characterized in that the storage device is designed to write to a removable storage medium.

23. Device according to claim 22, characterized in that the storage medium is designed to be read by an external reading device when removed.

24. Device according to claim 22 or 23, characterized in that the storage device is designed to write to the storage medium a unique device identifier and a calibration identifier which indicates when the device was last calibrated, by whom and with which parameters.

25. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device has a data transmission output which is designed to transmit data to a data processing system connectable to the data transmission output.

26. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the load plate is replaceable.

27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the loading device has at least one replaceable drop weight.

28. Device according to claim 17, characterized by a reading device for a removable storage medium, which is connected to the printing device, so that information stored on the storage medium can be printed out by means of the printing device.

29. Device according to claim 22 and 28, characterized in that the reading device is part of the storage device.