DE69516606T2

DE69516606T2 - Compaction device and method

Info

Publication number: DE69516606T2
Application number: DE69516606T
Authority: DE
Inventors: Jacques Augarde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2015-09-02
Also published as: EP0701026B1; ATE192522T1; DE69516606D1; FR2724189B1; FR2724189A1; ES2148456T3; EP0701026A1

Abstract

The compactor consists of a spiral plate (4) driven by a motor (7) in either of two directions, and a pile driver (12) to compact the material beneath the spiral plate. The compactor also has a vibrator which acts simultaneously with the pile driver, and a transmission member (6) to transmit the vibrations to the spiral plate. The latter has a ratio of under 20 per cent between its pitch and diameter and forms roughly one complete spiral with a scraper plate on its upper surface. The transmission member is in the form of a tube resting on the upper surface of the spiral, and the drive motor, tube, shaft (5) and spiral plate can be raised or lowered in a frame (1) by guides (3).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft die Verdichtung verschiedener Materialien, kohärenter oder pulverförmiger Form, insbesondere jener, die für das Befüllen der Gräben und allgemeiner der Hohlräume, die unterirdische Netze (Luft, Gas, Elektrizität, Telefon, Wasser, Kanal) enthalten oder nicht, verwendet werden. Alle in diesem Bereich tätigen Partner stellen derzeit einstimmig eine zu geringe zeitliche Haltbarkeit der neuen oder neueren Netze fest, wobei dieser Mangel im wesentlichen auf unzureichende Verdichtungsraten zurückgeht.[0001] The invention relates to the compaction of various materials, in solid or powder form, in particular those used for filling trenches and, more generally, cavities containing or not underground networks (air, gas, electricity, telephone, water, sewerage). All the partners active in this field currently unanimously note that the durability of new or recent networks is too low, this deficiency being essentially due to insufficient compaction rates.

Die neuen europäischen Bestimmungen sehen strenge Kontrollen (Verdichtung und (oder) Dichtigkeit) für die Annahme der Netze vor: es ist somit erforderlich, daß die Unternehmen Netze guter Qualität herstellen.The new European regulations provide for strict controls (compaction and/or tightness) for the acceptance of nets: it is therefore necessary that companies produce nets of good quality.

Im derzeitigen Stand der Technik werden Verdichtungsmaschinen verwendet, die an der Oberfläche der Aufschüttungen arbeiten, wie beispielsweise Explosionsrammen, Rüttelplatten und Walzen. Die offiziellen Kontrollen zeigten, daß die Wirksamkeit dieser Geräte sehr rasch mit der Dicke der Schichten abnimmt: um zufriedenstellende Verdichtungen zu erzielen, müßten Dicken von ungefähr 20 cm hergestellt werden, was unter den Bedingungen des Marktes zu sehr hohen Kosten führt und das Personal dazu zwingt, am Boden der Gräben zu arbeiten. In der laufenden Praxis werden diese Auflagen nicht beachtet, die Verdichtungsraten sind zu gering, die abgelehnten Baustellen müssen neu bearbeitet werden: Ausbringen der Aufschüttung, Anhebung des Netzes, wodurch sich hohe Mehrkosten zu Lasten der Unternehmen ergeben.The current state of the art involves the use of compaction machines that work on the surface of the embankments, such as explosive rams, vibrating plates and rollers. Official controls have shown that the effectiveness of these machines decreases very rapidly with the thickness of the layers: to achieve satisfactory compaction, thicknesses of around 20 cm would have to be achieved, which, in market conditions, is very expensive and forces staff to work at the bottom of the trenches. In current practice, these requirements are not respected, compaction rates are too low and rejected sites have to be reworked: the embankment is spread, the net is raised, which results in high additional costs for the companies.

State of the art:

[0002] Derzeit sind weitere Verdichtungsverfahren bekannt, die nicht an der Oberfläche der Erdaufschüttung sondern im Inneren eingesetzt werden. Die meisten dieser Vorrichtungen verwenden Bohrer, insbesondere jene, die in dem Dokument US-A-3282 055 beschrieben ist. Es handelt sich um einen Bohrer, der die Verdichtung von granulatartigen (pulverförmigen) Böden durch Vibrationen hervorrufen kann, die in das zu verdichtende Material weitergeleitet werden.[0002] Other compaction methods are currently known, which are not used on the surface of the earth embankment but inside it. Most of these devices use drills, in particular the one described in the document US-A-3282 055. This is a drill that can cause the compaction of granular (powdery) soils by means of vibrations that are transmitted to the material to be compacted.

Allerdings dieses Gerät weist mehrere Nachteile auf: jenen, daß es für kohärente Böden nicht geeignet ist, daß es ein Loch bei seinem Herausziehen hinterläßt, daß es den Boden mit der an seiner Basis befindlichen Spitze durchbohrt, daß es eine große Trägheit gegenüber Vibrationen durch die zwischen allen seinen Windungen eingeschlossene große Materialmenge aufweist.However, this device has several disadvantages: that it is not suitable for coherent soils, that it leaves a hole when it is extracted, that it pierces the soil with the tip located at its base, that it has a great inertia to vibrations due to the large amount of material enclosed between all its turns.

Weitere Vorrichtungen, wie jene, die in den Dokumenten EP- A-161 974, EP-A-96 671, WO/SE 9200526 beschrieben sind, verwenden nicht vibrierende Flügelgeräte, die es aber ermöglichen, in die Erdaufschüttung Verfestigungsprodukte für den Boden vom Typ hydraulische Bindemittel einzubringen, die in dem Boden durch Mischen homogenisiert werden; der Hauptnachteil besteht in den hohen Kosten dieser Produkte.Other devices, such as those described in documents EP-A-161 974, EP-A-96 671, WO/SE 9200526, use non-vibrating blade devices but allow soil consolidation products of the hydraulic binder type to be introduced into the embankment, which are homogenised in the soil by mixing; the main disadvantage is the high cost of these products.

Description of the technical problem and its solution:

[0003] Die Erfindung soll eine optimale Verdichtung gleicher Stärke über die gesamte Tiefe der Erdaufschüttung sowohl für die pulverförmigen (granulatartigen) als auch für die kohärenten Böden oder die Böden von einem Zwischentyp bieten, durch einfache mechanische Einwirkung und ohne Zugabe von Verfestigungsprodukten, wobei sie gleichzeitig eine rasche Befüllung in einer einzigen Schicht ermöglicht, wobei der Graben zur Gänze mit einem nicht verdichteten Material auf seiner ganzen Breite und Dicke befüllt wird, bevor die Verdichtungsphase beginnt.[0003] The invention is intended to provide an optimal compaction of the same strength over the entire depth of the earth embankment, both for powdery (granular) and coherent soils or for soils of an intermediate type, by simple mechanical action and without the addition of consolidation products, while at the same time allowing a rapid filling in a single layer, the trench being completely filled with a uncompacted material is filled across its entire width and thickness before the compaction phase begins.

[0004] Dieses Problem wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und den Einsatz des Verfahrens nach Anspruch 8 gelöst.[0004] This problem is solved by the device according to claim 1 and the use of the method according to claim 8.

[0005] Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist das spiralförmige Element eine flache Schraube mit einer einzigen Windung, die auf im wesentlichen 360º ausgebildet, abgeflacht ist, und deren Innenseite glatt ist, wobei die Oberseite mit einer Vorrichtung (die später im Detail beschrieben ist) versehen ist, die das Einstürzen der Materialhohlräume ermöglicht, die sich bei der Verdichtung der kohärenten Böden, insbesondere der Tonböden, bilden können. Diese Schraube ist an der Basis einer Achse befestigt, die sich in beide Richtungen drehen kann, und sie unterliegt der kombinierten Wirkung von drei mechanischen Einwirkungen: Vibrationen mit vertikaler Komponente, Schlagen durch einen Hammer und Gewicht der beweglichen Ausrüstungseinheit.[0005] According to an advantageous embodiment of the invention, the spiral element is a flat screw with a single turn, flattened over substantially 360°, with a smooth internal surface, the upper surface being provided with a device (described in detail later) which allows the collapse of the material cavities which can form during the compaction of coherent soils, in particular clayey soils. This screw is fixed to the base of an axle which can rotate in both directions and is subject to the combined action of three mechanical actions: vibrations with a vertical component, impact from a hammer and weight of the mobile equipment unit.

[0006] Eine bevorzugte Verwendungsart der Erfindung umfaßt zwei Phasen:[0006] A preferred use of the invention comprises two phases:

- first phase:

die Schraube dreht sich in die direkte Richtung und taucht in die gesamte Dicke der Erdaufschüttung unter der Wirkung ihres Gewichtes ein, zu dem jenes der gesamten beweglichen Ausrüstung hinzukommt, die sich auf die Oberseite der Schraube stützt. Während dieser Phase werden das Schlagen und das Vibrieren abgeschaltet;the screw rotates in the direct direction and immerses itself in the entire thickness of the embankment under the effect of its weight, to which is added that of all the mobile equipment resting on the top of the screw. During this phase, the impact and vibration are switched off;

- second phase:

wenn die Schraube den Boden des Grabens erreicht, wird die Drehrichtung umgekehrt, das Schlagen und Vibrieren werden während dieser gesamten Phase des Aufsteigens eingeschaltet. Die Schraube und die Dreh-Schlag- Vibrier-Ausrüstung werden vertikal durch ein Gestell gehalten, das mit Führungen versehen ist, da diese Vorrichtung nicht manuell verwendet werden kann sondern auf einen Träger angepaßt ist (Geländefahrzeug, Löffelbagger usw.).When the screw reaches the bottom of the trench, the direction of rotation is reversed, the beating and vibration are activated during this entire lifting phase. The screw and the rotary-impact-vibrating equipment are held vertically by a frame provided with guides, since this device cannot be used manually but is adapted to a support (off-road vehicle, backhoe, etc.).

[0007] Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile:[0007] The invention offers numerous advantages:

- Möglichkeit der Befüllung des Grabens (oder des Hohlraumes im allgemeinen) mit einem Mal, wodurch sich ein beträchtlicher Zeitgewinn zu Beginn im Vergleich zu der Methode ergibt, bei der in dünnen aufeinanderfolgenden Schichten vorgegangen werden muß;- Possibility of filling the trench (or cavity in general) in one go, thus saving considerable time at the start compared with the method requiring the use of thin successive layers;

- Möglichkeit des Arbeitens an der Oberfläche des Bauwerks, ohne zum Boden hinabsteigen zu müssen, was unbequem, gefährlich ist und vom Personal nur schwer angenommen wird;- Possibility of working on the surface of the structure without having to descend to the ground, which is inconvenient, dangerous and difficult for personnel to accept;

- Garantie des Erhalts einer intensiven und gleichmäßigen Verdichtung, da die bewegliche Ausrüstung nur dann wieder aufsteigen kann, wenn ihr Gewicht mit einer ausreichenden Verdichtungsrate vereinbar ist, die unter der Innenseite der Schraube hergestellt wird, wo das Material einen maximalen Auftrieb erreichen muß (gemessen in GBR-Index oder Proctor-Index);- guarantee of obtaining an intense and uniform compaction, since the mobile equipment can only rise again if its weight is compatible with a sufficient compaction rate produced under the inside of the screw, where the material must reach maximum buoyancy (measured in GBR index or Proctor index);

- Möglichkeit Baustellen konform zu machen, die aufgrund einer unzureichenden Verdichtung abgelehnt wurden;- Possibility to make construction sites that were rejected due to insufficient compaction compliant;

mit den herkömmlichen Geräten kann die Wiederherstellung von schadhaften Baustellen nur erfolgen, indem die gesamte Erdaufschüttung oder die Kanalisation bei Bearbeitung oder Reinigung des nicht entsprechenden Materials oder dessen Ersatz durch edlere Materialien, die manchmal "selbstverdichtend" genannt werden, entnommen wird, wie beispielsweise angefeuchteter gewalzter Kies, stufenweise sortiert, zementverfestigter Kiessand usw. Diese Arbeiten stellen einen beträchtlichen Zeit- und Geldverlust dar. Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es möglich, die Erdaufschüttung in ihrer gesamten Dicke wieder herzustellen, ohne daß die Kanalisation herausgenommen oder angehoben werden müßte;With conventional equipment, the restoration of damaged construction sites can only be carried out by removing the entire earth embankment or sewerage system while processing or cleaning the non-conforming material or replacing it with more noble materials, which are sometimes called "self-compacting", such as moistened rolled gravel, graded in stages, cement-bonded gravel-sand, etc. These operations represent a considerable loss of time and money. With a device according to the invention it is possible to restore the earth embankment in its entire thickness without having to remove or raise the sewer;

- Möglichkeit der maximalen Verwendung des ursprünglichen, aus dem Graben entnommenen Bodens, da sich die Verdichtungsart an alle Bodentypen dank der kombinierten Wirkung des Schlagens-Vibrierens anpaßt, allerdings unter der Bedingungen, daß der vorhandene Boden keine Elemente zu großer Körnchengröße enthält (in der Praxis darf die Körnchengröße 50 mm nicht überschreiten, um die Drehung der Schraube nicht zu stören).- Possibility of maximum use of the original soil extracted from the trench, since the compaction method adapts to all types of soil thanks to the combined impact-vibration action, provided that the existing soil does not contain elements with too large a grain size (in practice, the grain size must not exceed 50 mm so as not to disturb the rotation of the screw).

[0008] Die Erfindung wird mit Hilfe der Beschreibung von drei Figuren besser verständlich, die ein Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihre Anwendung bei der Verdichtung von Gräben unterschiedlicher Breiten zeigen.[0008] The invention will be better understood with the help of the description of three figures which show an example of the device according to the invention and its application in the compaction of trenches of different widths.

Fig. 1 stellt den Vertikalschnitt einer elementaren Verdichtungseinheit oder eines "Verdichtungsmoduls" nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung dar.Fig. 1 represents the vertical section of an elementary compaction unit or a "compaction module" according to a particular embodiment of the invention.

Fig. 2 stellt im Detail eine Schraube, von ihrer Oberseite aus gesehen und im Profil dar, die bei einer besonderen Ausführungsart der Erfindung verwendbar ist.Fig. 2 shows in detail a screw, seen from its top and in profile, which can be used in a particular embodiment of the invention.

Fig. 3 beschreibt eine Verwendung der Verdichtungsvorrichtung nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung für die Verdichtung von Gräben verschiedener Breiten.Fig. 3 describes a use of the compaction device according to a particular embodiment of the Invention for the compaction of trenches of different widths.

[0009] Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt:[0009] The device shown in Fig. 1 comprises:

- ein vertikales Gestell zur Führung (1)- a vertical frame for guidance (1)

- eine horizontale Stütze, auf der die gesamte bewegliche Ausrüstung befestigt ist, (2).- a horizontal support on which all the mobile equipment is fixed, (2).

- zwei seitliche Führungen und eine Mittelführung (3)- two side guides and one central guide (3)

- eine flache Schraube mit einer Windung mit einer vollständigen Drehung mit einem Verhältnis Schraubengang/Durchmesser kleiner oder gleich 20% (4)- a flat screw with one thread with one complete turn with a ratio of screw pitch to diameter less than or equal to 20% (4)

- eine Vertikalachse (5), die mit der Schraube verbunden ist und sich in einem Rohr (6) dreht- a vertical axis (5) connected to the screw and rotating in a tube (6)

- einen Hydraulikmotor (7), der auf einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung (8) liegt, die auf der Stütze (9), die mit dem Rohr (6) verbunden ist, befestigt ist. Dieser Motor ist mit einer Zahnwelle (10) versehen, die in das obere Ende der Achse (5), die mit der Schraube (4) verbünden ist, eingreift. Die Achse (5) kann sich frei in dem Rohr (6) drehen, welches sich auf die Oberseite der Schraube (4) stützt und auf diese die Vibrationen, die von dem Vibrationselement (7) erzeugt werden, und die Stöße des Schlagelements (12) überträgt;- a hydraulic motor (7) resting on a vibration damping device (8) fixed to the support (9) connected to the tube (6). This motor is provided with a toothed shaft (10) which engages in the upper end of the axle (5) connected to the screw (4). The axle (5) can rotate freely in the tube (6) which rests on the top of the screw (4) and transmits to it the vibrations generated by the vibrating element (7) and the shocks of the impact element (12);

- einen hydraulischen Vibrator (11), der sich über dem Motor (7) befindet, dessen Vibrationen jedoch auf die Stütze (9) oder das Rohr (6) übertragen werden;- a hydraulic vibrator (11) located above the motor (7), but whose vibrations are transmitted to the support (9) or the tube (6);

- einen Rammhammer (12), der das Schlagen gewährleistet, indem er auf den Amboß (13) schlägt, dessen Stöße auf die Stütze (9) und das Rohr (6) übertragen werden. Die Schlagfrequenz, wie auch jene der Vibration, ist einstellbar. Der Rammhammer wird regelmäßig von einer hydraulischen Winde (15) hochgehoben, das Herabfallen des Rammhammers wird um das Kabel (16) geführt, das es ermöglicht, die Einheit der beweglichen Ausrüstung mit Hilfe einer Winde (17) hochzuheben. Der Rammhammer (12) ist mit der Winde (15) mit Hilfe eines Kabels (14) verbunden;- a hammer (12) which ensures impact by striking the anvil (13), the impacts of which are transmitted to the support (9) and the pipe (6). The impact frequency, as well as that of the vibration, is adjustable. The hammer is regularly raised by a hydraulic winch (15), the fall of the hammer is guided around the cable (16) which allows the assembly of mobile equipment to be raised by means of a winch (17). The hammer (12) is connected to the winch (15) by means of a cable (14);

- eine Vorrichtung (18), die sich unter dem Gestell befindet und dessen Befestigung und Drehung um die Tragemaschine gewährleistet.- a device (18) located under the frame and ensuring its fixing and rotation around the carrying machine.

[0010] Fig. 2 zeigt ein wesentliches Detail der Vorrichtung, die es ermöglicht, die Materialhohlräume zum Einsturz zu bringen, die sich über der Schraube in den kohärenten Böden bilden, insbesondere in jenen, die sehr stark mit Ton versetzt sind:[0010] Fig. 2 shows an essential detail of the device which makes it possible to collapse the material cavities that form above the screw in coherent soils, especially in those that are very heavily clayey:

- Schraube, von oben gesehen, während der Phase der direkten Drehung (1), versehen mit einem "Schabfinger" (2), der an seinem Ende (6) nach oben gebogen ist und durch Drehung um seine Achse (3) an die Schraube angelegt gehalten wird;- screw, seen from above, during the direct rotation phase (1), provided with a "scraping finger" (2) bent upwards at its end (6) and kept in contact with the screw by rotation about its axis (3);

- Schraube, im Profil gesehen, (5), der Pfeil (6) gibt die Stelle an, an der die Materialien eingreifen, unter der Spitze des Schabfingers, sobald die Drehrichtung der Schraube umgekehrt wird;- Screw, seen in profile, (5), the arrow (6) indicates the point where the materials engage, under the tip of the scraper finger, as soon as the direction of rotation of the screw is reversed;

- Schraube; von oben gesehen, (7) nach einer Umdrehung in die indirekte Richtung; der Finger (8) hat sich um seine Achse gedreht und überragt den Umfang der Schraube;- screw; seen from above, (7) after one turn in the indirect direction; the finger (8) has rotated around its axis and protrudes beyond the circumference of the screw;

- Schraube während der Phase des Wiederaufsteigens (9), im Profil gesehen.- Screw during the re-ascent phase (9), seen in profile.

[0011] Die Ausrichtung der Achse des Schabfingers und seine Länge werden derart berechnet, daß das Ende (4) dieses letztgenannten über und außerhalb des von der Schraube beschriebenen Zylinders angeordnet ist, um den Hohlraum (11) zum Einsturz zu bringen.[0011] The orientation of the axis of the scraper finger and its length are calculated so that the end (4) of the latter is located above and outside the cylinder described by the screw in order to collapse the cavity (11).

[0012] Der Finger (10) führt zum Einsturz des Hohlraumes (11), der noch nicht verdichtet ist (lose Böschungsschraffen). Die auf diese Weise gebildeten Brocken (12) fallen auf die Oberseite der Schraube, gehen durch den Schlitz der Schraube hindurch und werden durch Drehwirkung unter die Schraube getrieben (13), wo sie durch Schlag- und Vibrationswirkung verdichtet werden (14) (dichte Böschungsschraffen).[0012] The finger (10) leads to the collapse of the cavity (11), which is not yet compacted (loose slope hatching). The chunks (12) formed in this way fall on the top of the screw, pass through the slot of the screw and are driven under the screw by rotational action (13), where they are compacted by impact and vibration action (14) (dense slope hatching).

[0013] Das Schaben ist besonders nützlich, wenn die zu verdichtenden Materialien kohärent sind, beispielsweise Tonböden.[0013] Scraping is particularly useful when the materials to be compacted are coherent, for example clay soils.

[0014] Natürlich können andere Typen von Schabeinrichtungen vorgesehen werden. Sie können automatisch bei Beginn der Drehung der Schraube in die umgekehrte Richtung, wie der oben beschriebene Schabfinger, eingekuppelt werden oder beispielsweise durch hydraulische Übertragung ferngesteuert werden. In diesem Fall entscheidet die Bedienperson, ob sie die Schabeinrichtung einschaltet oder nicht, in Abhängigkeit von dem zu verdichtenden Boden.[0014] Of course, other types of scraping devices can be provided. They can be automatically engaged at the start of the screw's rotation in the opposite direction, like the scraping finger described above, or they can be remotely controlled, for example, by hydraulic transmission. In this case, the operator decides whether to engage the scraping device or not, depending on the soil to be compacted.

[0015] Fig. 3 beschreibt eine Verdichtungsvorrichtung für Gräben unterschiedlicher Breiten.[0015] Fig. 3 describes a compaction device for trenches of different widths.

[0016] Die hier verwendete Verdichtungsvorrichtung umfaßt eine Vielzahl von elementaren Verdichtungsvorrichtungen (Verdichtungsmodulen), die mit der in Fig. 1 dargestellten ident und auf einem gemeinsamen Gestell montiert sind. Natürlich können weitere Teile der Module allen Modulen gemein sein, oder auch nur manchen: Antriebsmotor, Vibrationseinrichtung, Amboß, Rammhammer, beispielsweise.[0016] The compaction device used here comprises a plurality of elementary compaction devices (compaction modules) which are identical to the one shown in Fig. 1 and are mounted on a common frame. Of course, other parts of the modules can be common to all modules, or only to some: drive motor, vibration device, anvil, ramming hammer, for example.

Gegebenenfalls können die Positionen der verschiedenen Module in der Höhe und/oder Breite verstellt werden.If necessary, the positions of the various modules can be adjusted in height and/or width.

[0017] Als Beispiele können folgende Typen von Gräben herangezogen werden:[0017] The following types of trenches can be used as examples:

- enge Gräben von 30 bis 40 cm- narrow trenches of 30 to 40 cm

- Gräben mittlerer Breite von 60 bis 70 cm- Trenches of medium width from 60 to 70 cm

- breite Gräben von 100 bis 120 cm.- wide trenches from 100 to 120 cm.

[0018] Die Vorrichtung wird durch ihr Gestell (1) und zwei Schrauben (2) und (3) mit zueinander entgegengesetzten Schraubenwindungen schematisch dargestellt, die sich in die entgegengesetzte Richtung drehen, um die Reaktionswirkung auf den zu verdichtenden Boden zu neutralisieren. Das Gestell (1) und die beiden Schrauben (2 + 3) sind in diesem Fall in die Richtung des Grabens ausgerichtet, der einer geringen Breite entspricht: zwei aufeinanderfolgende Stationen umfassen jeweils eine Abstiegs- und eine Anstiegsphase und sind somit um ungefähr 1 Meter voneinander entfernt, wenn der Durchmesser jeder Schraube 35 cm beträgt und wenn ihre Achsen 50 cm voneinander entfernt sind, um eine ausreichende Verdichtung zu gewährleisten, unter Berücksichtigung des Randeffekts, der von jeder Schraube in einem Abstand von mindestens gleich einem Radius über ihren Umfang hinaus hervorgerufen wird.[0018] The device is schematically represented by its frame (1) and two screws (2) and (3) with mutually opposite threads, which rotate in opposite directions to neutralize the reaction effect on the soil to be compacted. The frame (1) and the two screws (2 + 3) are in this case oriented in the direction of the trench, which corresponds to a small width: two consecutive stations each comprise a descent and an ascent phase and are thus spaced approximately 1 meter apart if the diameter of each screw is 35 cm and if their axes are 50 cm apart to ensure sufficient compaction, taking into account the edge effect induced by each screw at a distance of at least equal to a radius beyond its circumference.

[0019] Wenn die Breite des Grabens durchschnittlich ist, ist die Verdichtungsvorrichtung 45º (Position 4) in bezug auf die Achse des Grabens ausgerichtet. Der Abstand zwischen den beiden Stationen beträgt nun 75 cm.[0019] If the width of the trench is average, the compaction device is oriented at 45º (position 4) with respect to the axis of the trench. The distance between the two stations is now 75 cm.

[0020] Wenn die Breite des Grabens groß ist (ungefähr 1 m), ist die Vorrichtung senkrecht (Position 5) auf die Achse des Grabens ausgerichtet. Der Abstand zwischen zwei Stationen beträgt nun 50 cm.[0020] If the width of the trench is large (approximately 1 m), the device is aligned perpendicularly (position 5) to the axis of the trench. The distance between two stations is now 50 cm.

[0021] Der Winkel zwischen der Achse des Gestells und der Achse des Grabens ist nun eine steigende Funktion der Breite dieses letztgenannten.[0021] The angle between the axis of the frame and the axis of the trench is now an increasing function of the width of the latter.

[0022] In jedem Fall wird die Drehung der Vorrichtung, die durch die Verbindung von 2 Verdichtungsmodulen gebildet wird, durch zwei entgegengesetzte Hydraulikzylinder um die Tragemaschine im Bereich des Aufhängungssystems (18, Fig. 1) gewährleistet, wobei die verschiedenen Positionen verriegelt werden.[0022] In any case, the rotation of the device formed by the connection of 2 compaction modules is achieved by two opposing hydraulic cylinders around the Carrying machine in the area of the suspension system (18, Fig. 1), whereby the different positions are locked.

Claims

1. Device for compacting materials, in particular filling materials, which includes a spiral element (4) which can be driven by a motor (7) in a direct and a reverse direction, characterized in that it further includes a striking device (12) which tamps the spiral element when it rotates in the reverse direction; the compaction is carried out step by step from the bottom of the material to the surface of the material when the spiral element rotates in the reverse direction.

2. Compaction device according to claim 1, characterized in that it further includes a vibrating device (11) cooperating with the impact device and generating vibrations along the axis of the spiral element and a transmission element (8) transmitting these vibrations to said spiral element.

3. A compaction device according to claim 1 or 2, characterized in that it also comprises a scraping device which collapses material cavities above the spiral element when the latter rotates in the reverse direction.

4. Compaction device according to one of the preceding claims, characterized in that the spiral element consists of a flat screw (4) whose blade angle is less than 20% and which has approximately one full thread.

5. Compaction device according to one of the preceding claims, characterized in that the scraping device consists of a finger raised at its end, which is arranged on the upper side of the screw so as to be movable about an axis, the finger being folded onto its upper side by the rotation of the screw when the screw rotates in the direct direction and being placed upright when the screw rotates in the opposite direction.

6. Device for compression according to claim 5, characterized in that the transmission element consists of a tube (4) standing on the top of the screw,

that the motor (7) drives a toothed shaft (10) which is slidably inserted into an opening on the upper end of the shaft (5) attached to the screw and drives the screw by rotation,

that the device consisting of the motor (7), the vibrating device (11), the tube (6), the shaft (5) and the screw (4) can slide along a frame made up of several guide rails (3),

that the motor (7) is isolated from vibrations via a damping element (8),

that the impact device consists of a ramming hammer (12) which strikes an anvil (13), whereby the impacts are transmitted via the tube (6) to the screw (4).

7. Compaction device comprising several compaction devices according to one of the preceding claims, characterized in that the screws of two adjacent modules are screwed in opposite directions and rotate in opposite directions.

8. A method for compacting materials, in particular filling materials, comprising the following steps:

- Driving at least one spiral element into the material to be compacted by rotating this element in the direct direction without tamping it;

- reversal of the direction of rotation of the spiral element;

- tamping the spiral element when it rotates in the reverse direction, compaction being carried out gradually from the bottom to the top when the spiral element rotates in the reverse direction.

9. A method for compacting materials according to claim 8, characterized in that the cavities above the spiral element are collapsed during rotation in the reverse direction.

10. Method for compacting materials according to claim 8 or 9, characterized in that several spiral-shaped elements are used and two adjacent elements have opposing threads and rotate in opposite directions and that

- the spiral elements are first driven into the material to be compacted by rotating each element in its direct direction;

- the direction of rotation of each spiral element is reversed and

- each spiral element is subsequently tamped as it rotates in its opposite direction.

11. A method for compacting trenches comprising an operation for compacting the filling material of the trench and/or the trench bottom according to the compaction method according to claim 10 and further comprising a previously carried out step for aligning the chassis carrying the plurality of spiral-shaped elements with respect to the direction of the trench, the angle between the direction of the chassis and the direction of the trench being an increasing function of the width of the trench.