Zusammenhang zwischen Abrasivität und Werkzeugverschleiß am Beispiel einer maschinellen Rohrpressung

Abstract

Der Verschleiß an Tiefbauwerkzeugen und deren Trägergeräten durch Lockergestein spielt in der Kalkulation wie auch im Baufortschritt eine wesentliche Rolle. Mit derzeitigen Prüfmaschinen läßt sich der zu erwartende Verschleiß nur mäßig über die Abrasivität des Bodens qualifizieren. Am Institut für Geotechnik der TU Wien, Institut für Grundbau, Boden- und Felsmechanik wurde das TU Wien Abrasimeter entwickelt. In dieser Arbeit wurden die im Labor mittles LCPC Prüfgerät und TU Wien Abrasimeter ermittelten Werte den tatsächlichen Verschleißwerten von einer maschinellen Rohrpressung gegenübergestellt. Es wurden sowohl standardisierte als auch modifizierte Versuche mit dem TU Wien Abrasimeter und dem LCPC Prüfgerät durchgeführt, um eine Veränderung der Abrasivität des Bodens zu untersuchen. Diese Versuche haben bestätigt, dass Wasser und auch Bentonitsuspension den Verschleiß am Werkzeug erhöhen. Weiters zeigte sich auch, das die Korngröße und die Kornhärte einen wesentlichen Einfluss auf den Verschleiß ausübt. Die Verschleißwerte der Rohrpressung waren aber um ein vielfaches höher als es die Versuche zu erwarten ließen. Somit ist es unmöglich eine Verschleißprognose nur über die Abrasivität des Bodens durchzuführen, da es sich bei Verschleißvorgängen um ein sehr komplexes System handelt, das nicht von nur einem Parameter abhängig sind.

The abrasive tool wear represents a big challenge in the calculation and in the construction progress of soilworks. With state of the art testing equipment it is not quite possible to make an exact prediction of the tool wear over the loose rock abrasiveness. Therefore the TU Wien Abrasimeter was created at the Technical University of Vienna. In this thesis several testing values were created with the LCPC testing machine and the TU Wien Abrasimeter. The collected values got compared with actual tool wear values of a pipe jacking project in Vienna. With the testing machines both standardised and modificated test were scored. The tests have shown an increase of the loose rock abrasiveness and also of the tool wear. They also revealed the fact that the size and mineral hardness of the grain is a crucial factor for tool wear. The tool wear of the pipe jacking was beyond the expectations based on the testing values. Therefore it is not possible to make a tool wear prediction just on the base of the loose rock abrasiveness. This is because the tool wear process is very complex and not only dependent on one parameter.