Was ist ein Kegeltest?
Ein Kegeltest, der üblicherweise als Konuspenetrationstest (CPT) bezeichnet wird, ist eine Art Bodentest, mit dem verschiedene Arten von Daten erfasst werden. Das CPT sammelt in regelmäßigen Abständen Daten, während es den Boden nach unten durchdringt. Die aus einem Kegeltest gesammelten Daten können zum Entwerfen von Pfahlgründungen und zur Bewertung der seismischen Klassifizierung des Bodens verwendet werden.
Der Kegeltest wird so genannt, weil die Ausrüstung zum Bohren in den Boden aus einem zylindrischen Metallstab mit einer konischen, spitzen Spitze besteht. Andere Teile umfassen eine bewegliche Reibungshülse, ein Filterelement zum Messen des porösen Drucks und Sensoren zum Messen der verschiedenen auf den Stab wirkenden Kräfte. Die gesamte Baugruppe, die in den Boden gelangt, wird als Konuspenetrometer oder Piezokonuspenetrometer bezeichnet. Penetrometer können mechanisch oder elektrisch sein und verschiedene Durchmesser des Kegels können verwendet werden - übliche Größen umfassen 0,55 Zoll (ungefähr 1,4 cm), 1,42 Zoll (ungefähr 3,6 cm) und 1,73 Zoll (ungefähr 4,4 cm).
Für die Messung mit dem Kegelpenetrometer ist ein CPT-Prüfstand erforderlich. Das Rig ist ein LKW, der speziell für die Durchführung von Kegeltests ausgerüstet ist. In der Mitte der Ladefläche des Lastwagens ist ein Hydraulikzylinder montiert, mit dem das Penetrometer durch den Boden gedrückt werden kann. Der Stapler enthält auch Instrumente, die die Kraft an der Spitze des Kegels, die Reibungskraft an der Reibungshülse, den Porendruck und in einigen Fällen Scherwellengeschwindigkeitsmessungen aufzeichnen. Ein Computer in der Anlage zeichnet alle Daten auf, die während eines Tests gesammelt wurden.
Um einen Kegeltest durchzuführen, schiebt der Hydraulikzylinder das Penetrometer mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den Boden, normalerweise 0,79 Zoll pro Sekunde (ungefähr 2 cm pro Sekunde). Die gewünschten Messungen werden in gleichen Schritten zwischen 0,20 und 1,97 Zoll (etwa 0,5 und 5 cm) durchgeführt. Je tiefer das Penetrometer in den Boden vordringt, desto mehr Stangenabschnitte werden hinzugefügt. Sobald das Penetrometer aus dem Boden entfernt ist, wird das Loch gemäß den örtlichen Vorschriften gefüllt.
Zusätzliche Ausrüstung wird benötigt, um eine seismische Bewertung mit einem Kegeltest durchzuführen. Für seismische Tests ist ein spezieller Penetrometertyp erforderlich, der als seismisches Kegelpenetrometer (SCPT) bezeichnet wird und die Scherwellengeschwindigkeit misst. Der Aufbau für einen seismischen Test umfasst auch eine Platte, die eine Auslösevorrichtung enthält. Das Testpersonal schlägt mit Vorschlaghämmern auf die Platte, um seismische Wellen zu erzeugen. Der zur Datenerfassung verwendete Computer kann als Oszilloskop fungieren, ein Gerät, das Scherwellendaten erfasst.