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A. Leitich:
"Ein FDVK-System für Oszillationswalzen im Vergleich mit herkömmlichen Verdichtungskontrollen";
Supervisor: D. Adam, J. Pistrol; Institut für Geotechnik, Forschungsbereich für Grundbau, Boden- und Felsmechanik, 2017; final examination: 2017-03-07.

The methods of near-surface compaction were improved continuously over the last decades. In addition to the classic compaction using vibratory rollers, oscillatory rollers were established because of their significantly lower ambient vibration during the compaction process, which is important especially in urban areas.
While a Continuous Compaction Control system (CCC) for vibratory rollers was introduced already in the late 1970s such a system has not yet been developed for oscillatory rollers.
In 2011 a joint venture research project was launched by the Hamm AG and the Vienna University of Technology (Institute of Geotechnics) with the aim of developing the first functioning CCC-system for oscillatory rollers.
The findings of the experimental tests and the results of the conducted semi-analytic modelling are described in detail in the Phd thesis of PISTROL [57]. The algorithm used to calculate the CCC value was filed for a patent.
In October and November 2015 comprehensive field tests with three different test rollers with oscillatory drums were conducted in a gravel pit of the HABAU Hoch- u. Tiebaugesellschaft m.b.H.
For the first time the newly developed CCC measuring system was installed on the rollers. This way CCC values were calculated work-integrated online. While the CCC-values were recorded, comparative tests with a dynamic load plate were carried out.
In this thesis the results of the field tests performed in autumn 2015 are discussed, depicted and interpreted systematically. The following issues have been evaluated:
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Detection of artificially installed weak spots in the test field
The impact of adjustable process parameters controlled by the roller operator (excitation frequency, driving speed)
The impact of the roller parameters, determined by the roller itself
Evaluation of the reproducibility of CCC values
Comparison of CCC values with results of the dynamic load plate tests
After a short introduction in chapter 1 the theoretical principle of soil compaction is described in chapter 2. The influence of the soil on the compaction success, the common roller and drum types, their modes of operation including the roller-soil behaviour and the common methods of compaction control are discussed.
In chapter 3 functional principle, components, influencing parameters and CCC systems for vibratory and oscillatory rollers are described. The method and algorithm used for the calculation of the CCC value for oscillation rollers examined in the field tests is described in detail.

Die Verfahren zur Oberflächenverdichtung wurden in den letzten Jahrzenten stetig weiterentwickelt und verbessert. Neben der klassischen Verdichtung mittels Vibrationswalzen haben sich Oszillationswalzen aufgrund der signifikant geringeren Erschütterungen beim Verdichtungsvorgang insbesondere im innerstädtischen Bereich etabliert.
Während für die Flächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK) bei Vibrationswalzen bereits Ende der 70er Jahre des vorangegangenen Jahrhunderts ein FDVK- System auf den Markt gebracht wurde, ist bei den Oszillationswalzen nach wie vor kein funktionierendes FDVK-System in Serie gegangen. Seit 2011 läuft ein von der Hamm AG in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Wien (Institut für Geotechnik) groß angelegtes Forschungsprojekt, bei welchem erstmals ein System zur Flächendeckenden Dynamischen Verdichtungskontrolle für Oszillationswalzen entwickelt wurde. Die Erkenntnisse aus den experimentellen Untersuchungen sowie die Ergebnisse der durchgeführten semi- analytischen Modellierungen sind in der Dissertation von PISTROL [57] ausführlich beschrieben worden, auch ist der Algorithmus zur Berechnung des FDVK-Wertes zum Patent angemeldet worden.
Im Oktober und November 2015 wurden in der Kiesgrube der HABAU Hoch- u. Tiefbaugesellschaft m.b.H. in Fischamend groß angelegte Feldversuche mit drei unterschiedlichen T estwalzen mit Oszillationsbandagen durchgeführt. Mit dem neu entwickelten und erstmals in den Walzen eingebauten FDVK-System konnten somit FDVK- Werte erstmalig online und arbeitsintegriert generiert werden. Parallel zu der FDVK- Wertaufzeichnung wurden vergleichend Versuche mit der dynamischen Lastplatte durchgeführt.
In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der bei den Feldversuchen im Herbst 2015 durchgeführten Testfahrten systematisch aufgearbeitet, dargestellt und interpretiert. Folgende Punkte wurden im Zuge der Auswertung beurteilt:
 Generierung von Verdichtungszuwächsen
 Detektion von Schwachstellen
 Einfluss der vom Walzenfahrer einstellbaren Prozessparameter (Erregerfrequenz,
Fahrgeschwindigkeit)
 Einfluss der durch die Walze vorgegebenen Walzenparameter
 Beurteilung der Reproduzierbarkeit des FDVK-Wertes
 Vergleich der generierten FDVK-Werte mit den Ergebnissen der dyn.
Lastplattenversuche
Nach einer kurzen Einführung in die Thematik in Kapitel 1 folgen in Kapitel 2 die theoretischen Grundlagen der Bodenverdichtung. Es wird dabei insbesondere auf den Einfluss des Bodens auf den Verdichtungserfolg, auf alle gängigen Walzen- und Bandagentypen, auf deren Betriebszustände und Bewegungsverhalten sowie auf gängige Verfahren der Verdichtungskontrolle eingegangen.
In Kapitel 3 werden das Funktionsprinzip, die Komponenten, die Einflussgrößen sowie die FDVK-Systeme für Vibrations- und Oszillationswalzen beschrieben. Ausführlich eingegangen wird auf die Methodik bzw. den Algorithmus zur Berechnung des FDVK-Wertes für Oszillationswalzen, welcher im Zuge der Feldarbeiten getestet wurde.
Der Versuchsaufbau sowie die Durchführung der experimentellen Feldversuche werden in Kapitel 4 beschrieben. Die Auswertung der Messergebnisse aus den Messfahrten sowie aus den parallel durchgeführten dyn. Lastplattenversuchen ist in Kapitel 5 dargestellt. Dabei werden die aufgezeichneten Messdaten ausgewertet, analysiert, graphisch aufbereitet, dargestellt, vergleichend gegenübergestellt und diskutiert.
Abschließend werden in Kapitel 6 die Erkenntnisse aus den Versuchen zusammengefasst und Anregungen auf mögliche weitere Forschungsaktivitäten angegeben.

Bodendynamik, Verdichtung, Walzen, Oszillation, FDVK, CCC, Verdichtungskontrolle