DE3728669A1 - Measuring probe for measuring the soil compaction - Google Patents
Measuring probe for measuring the soil compactionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßsonde gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a measuring probe according to the preamble of the main claim.
Vor der Ausführung von Erdarbeiten zur späteren Erstellung von Bauwerken oder zum Ausheben von Gräben oder dergleichen untersucht man zunächst den Baugrund über Ramm- oder Druck sondierungen des Geländes. Für derartige Untersuchungen sind verschiedene Geräte in Form leichter, mittelschwerer oder schwerer Rammsonden bekannt. Before carrying out earthworks for later creation of structures or for digging trenches or the like one first examines the subsoil via ram or pressure sounding of the site. For such examinations various devices in the form of lighter, medium or heavy ram probes known.
Derartige Geräte sind jedoch schwer zu transportieren und zu handhaben und erfordern darüberhinaus kompliziertes Bedienungspersonal. Selbst dann, wenn geschultes Personal zur Verfügung steht, ist eine Beeinflussung der Meßergebnisse durch die Bedienungsperson bei herkömmlichen Geräten nicht auszuschließen, so daß bei einer späteren Auswertung der Untersuchungen die gewonnenen Erkenntnisse nur bedingt zuverlässig und verwertbar sind.However, such devices are difficult to transport and to handle and also require complicated Operating personnel. Even if trained personnel is available is an influence on the measurement results not by the operator in conventional devices exclude, so that in a later evaluation of the Investigations of the knowledge gained are only conditional are reliable and usable.
Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßsonde der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ihre Handhabbarkeit verbessert und die Funktionsweise, insbesondere im Hinblick auf die gewinnbaren Meßergebnisse verbessert wird.Based on the prior art mentioned, the invention based on the task of a measuring probe of the aforementioned Kind in such a way that their manageability improved and the way it works, especially with regard on the recoverable measurement results is improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:This object is achieved by the combination solved the following features:
- - An einem Rahmen sind eine Standfläche zum Aufstellen des Rahmens auf der Bodenoberfläche und eine Führungssäule angebracht;- There is a stand on a frame for setting up the Frame on the floor surface and a guide column appropriate;
- - der Sondenstab ist mit den Antriebsmitteln an der Führungs säule längs verschiebbar gelagert;- The probe rod is on the guide with the drive means column can be moved lengthways;
- - zwischen dem Sondenstab und dem Rahmen ist ein elektrischer Signalgeber angebracht, der zur Weiterleitung von die Relativpositionen zwischen dem Sondenstab und der Stand fläche repräsentierenden Ausgangssignalen über eine Ausgangsleitung mit einer mit einem Zähler ausgerüsteten Registriervorrichtung verbunden ist.- There is an electrical one between the probe rod and the frame Signalers attached to the forwarding of the Relative positions between the probe rod and the stand output signals representing a surface Output line with a meter equipped with a counter Registration device is connected.
Dadurch, daß die Anordnung in ihrer Gesamtheit über einen Rahmen fixiert auf einer Standfläche aufstellbar ist, kann die Bedienungsperson bei der Durchführung der eigentlichen Messung, also dem Eintreiben des Sondenstabes in den Boden, die Anordnung frei stehen lassen. Dadurch kann ein Einfluß der Bedienungsperson auf die Messung ausgeschlossen werden. Der Sondenstab wird dabei an der Führungssäule exakt geführt in den Boden eingetrieben, so daß die Eintreibrichtung durch die Führungssäule definiert ist und somit reproduzierbare Ergebnisse zu erwarten sind. Der Signalgeber erlaubt eine Messung der Eintriebszeit des Sondenstabes in den Boden, so daß Aussagen über den Zustand des Bodens, insbesondere hinsichtlich seiner Verdichtung getroffen werden können. Das Registrieren und Ausdrucken der Meßsignale erlaubt eine sofortige Auswertung und Beurteilung der Bodenverdichtung.The fact that the arrangement in its entirety over a Frame can be set up fixed on a stand, can the operator when performing the actual Measurement, i.e. driving the probe rod into the ground, leave the arrangement free. This can make an impact the operator to be excluded from the measurement. The probe rod is guided exactly on the guide column driven into the ground so that the driving direction through the guide pillar is defined and thus reproducible Results are expected. The signal generator allows one Measurement of the penetration time of the probe rod into the ground, making statements about the condition of the floor, in particular can be taken with regard to its compression. The registration and printing of the measurement signals allows one immediate evaluation and assessment of soil compaction.
Wenn in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Meßsonde die Standfläche als eine die Bodenoberfläche belastende Platte ausgebildet ist, die gegebenenfalls mit lösbaren bzw. aus wechselbaren Zusatzgewichten versehen ist, so ergibt dies erhebliche Vorteile in der Praxis. Es findet kein Aufwölben des Bodens statt, in den der Sondenstab eingetrieben wird. Außerdem wirkt ein gleichmäßiger Verdrängungswiderstand auf den Sondenstab praktisch unabhängig von der Tiefe, so daß schon dicht unter der Bodenoberfläche aussagefähige Meß werte erhalten werden. Wenn das Gerät bereits ausreichendes Gewicht hat, können Zusatzgewichte selbstverständlich ent fallen.If in a further development of the measuring probe according to the invention Footprint as a plate loading the floor surface is formed, which, if necessary, with detachable or from exchangeable additional weights is provided, this results considerable advantages in practice. There is no bulging of the soil into which the probe rod is driven. There is also an even displacement resistance on the probe rod practically regardless of the depth, so that meaningful measurement already close to the surface of the ground values will be preserved. If the device is already sufficient Additional weights can of course ent fall.
Eine weitere Erleichterung der Handhabbarkeit der Anordnung ergibt sich dann, wenn am Rahmen nach Art eines Sackkarrens Räder angebracht sind. Hierbei entspricht die Standfläche der erfindungsgemäßen Anordnung im wesentlichen der sogenannten Schaufel des Sackkarrens; wenn der Rahmen auf der Standfläche steht, sind die Räder vom Boden abgehoben, während beim Kippen des Rahmens die Räder dafür sorgen, daß die Stand fläche vom Boden abhebt. Dadurch ist ein leichter Transport durch das Gelände sichergestellt.A further ease of handling the arrangement arises when on the frame like a sack cart Wheels are attached. The stand area corresponds to this the arrangement according to the invention essentially the so-called Shovel of hand truck; if the frame is on the stand stands, the wheels are off the ground, while at Tilting the frame, the wheels ensure that the stand surface from the ground. This makes it easy to transport ensured by the site.
Zweckmäßigerweise ist die Anordnung bei der erfindungsgemäßen Meßsonde so getroffen, daß der Sondenstab mit den mit ihm verbundenen Antriebsmitteln und dem Führungslager im wesentlichen reibungsfrei, also auch ohne Verkanten auf der Führungssäule gleitet. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Vortriebsleistung zum Einführen der Meß sonde im Schwerefeld der Erde durch die festgelegte Masse des beweglichen Geräteteils und durch gleichbleibende Antriebsmotorleistung konstant gehalten wird.The arrangement is expedient in the case of the invention Measuring probe so hit that the probe stick with the one with it connected drive means and the guide bearing in essentially frictionless, i.e. without tilting on the Guide column slides. This is advantageous achieved that the propulsive power for introducing the measuring probe in the earth's gravitational field by the specified mass of the moving part of the device and by constant Drive motor power is kept constant.
Die Lagerung des Sondenstabes wird vorteilhafterweise zusammen mit den Antriebsmitteln über ein Führungslager bewerkstelligt, das über eine Buchse auf der Führungssäule gelagert ist. Selbstverständlich sind hier auch andere Lagermittel, wie z. B. Rollen oder Kugellager möglich, jedoch ist die Buchsenlagerung besonders einfach und widerstandsfähig.The storage of the probe rod is advantageous together with the drive means via a guide bearing accomplished that through a socket on the guide column is stored. Of course there are others here too Storage means such. B. Rollers or ball bearings possible, however Bushing storage is particularly simple and robust.
Wenn die Führungssäule aus nichtrostendem Stahl besteht, so ergibt sich eine dauerhaft gleichmäßige Führung, weil Korrosion der Gleitflächen ausgeschlossen ist. Dies wird durch Ausbildung der Buchse aus selbstschmierendem Kunststoff zusätzlich sichergestellt.If the guide column is made of stainless steel, this results in a consistently even leadership because Corrosion of the sliding surfaces is excluded. this will by designing the bushing from self-lubricating Plastic also ensured.
Die Antriebsmittel umfassen vorzugsweise einen elektrisch betriebenen Schlagbohrhammer, der mit konstanter Schlag frequenz gleichbleibender Leistung arbeitet. Diese konstante Schlagfrequenz liegt vorzugsweise über 25 Hz, was ein schnelles und gleichmäßiges, also reproduzierbares Messen der Eindringzeit und damit der Eindringgeschwindigkeit ermöglicht.The drive means preferably comprise an electric one operated hammer drill, the one with constant impact frequency of constant power works. This constant Beat frequency is preferably above 25 Hz, which is a fast and uniform, i.e. reproducible measurement the penetration time and thus the penetration speed enables.
Die Beaufschlagung des Sondenstabes mit kleinen, rasch aufeinander folgenden Energieportionen zum Eintreiben des Sondenstabes in den Boden ist für die gute Auflösung des Meßergebnisses und in Verbindung mit der die Bodenober fläche belastenden Platte und dem dünnen Sondenstab für die Meßmöglichkeit in geringen Tiefen unter der Geländeober fläche maßgebend. Zum Herausziehen des Sondenstabes aus dem Boden sorgt man dafür, daß der Sondenstab eine Dreh bewegung ausführt, während man gleichzeitig den Sonden stab von Hand nach oben zieht. Zu diesem Zweck wird der Schlagbohrhammer auf reine Bohrfunktion umgeschaltet. The application of the probe rod with small, quick consecutive portions of energy to drive the Probe rod in the ground is for the good resolution of the Measurement result and in connection with the the top of the soil surface loading plate and the thin probe rod for the Possibility of measurement at shallow depths below the top of the terrain area decisive. To pull the probe rod out the bottom is made sure that the probe rod turns movement while simultaneously probing pulls the rod upwards by hand. For this purpose the Hammer drill switched to pure drilling function.
Der Signalgeber kann als Lineal mit einer Anzahl von Marken oder Schaltern ausgebildet sein, die in vorgegebenen, zweckmäßigerweise äquidistanten Abständen angeordnet sind. Vorzugsweise ist darum der Signalgeber mit einem Betätigungs arm ausgestattet, der eine Anzahl von elektrischen Schalt elementen beim Eindringen des Sondenstabes betätigt, welche parallel zur Führungssäule in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind. Diese Schaltelemente sind vorzugsweise auf einer Steuerschiene angeordnet, die am Rahmen befestigt ist, und werden als mechanische, von dem Betätigungsarm betätigbare Mikroschalter ausgebildet. Es kann aber auch nur ein Schaltelement am Betätigungsarm vorhanden sein, während auf der Steuerschiene Nocken oder Marken zur Betä tigung des Mikroschalters oder eines induktiven Näherungs schalters vorgesehen sind. Alternativ können die Marken auch von Lichtschrankenelementen, z. B. Phototransistoren in vorgegebenen Abständen gebildet werden, die von einem Betätigungs arm an dem Sondenstab betätigt werden und entsprechende Ausgangssignale liefern.The signal generator can be used as a ruler with a number of Brands or switches can be formed, which in predetermined, expediently equidistant distances are arranged. Therefore, the signal transmitter is preferably with one actuation arm equipped of a number of electrical switching elements actuated when the probe rod penetrates, which parallel to the guide column at certain distances from each other are arranged. These switching elements are preferred arranged on a control rail that attaches to the frame is, and are considered mechanical, by the actuating arm actuated microswitches. But it can also there is only one switching element on the actuating arm, while on the control rail cams or marks for actuation the microswitch or an inductive proximity switch switch are provided. Alternatively, the brands can also of light barrier elements, e.g. B. phototransistors in predetermined intervals are formed by an actuation arm operated on the probe rod and corresponding Deliver output signals.
Vorzugsweise ist die Registriervorrichtung als vom Rahmen getrennter, tragbarer Koffer ausgebildet, der über die Ausgangsleitung angeschlossen ist. Dadurch ist gewährleistet, daß die Registriervorrichtung nicht den Erschütterungen ausgesetzt ist, welche von dem Schlagbohrhammer auf den Rahmen übertragen werden. Vorteilhafterweise ist die elektrische Verbindung ein relativ langes Kabel, das über Steckermittel von der Meßvorrichtung abtrennbar ist.Preferably the registration device is off the frame separate, portable case that is designed over the Output line is connected. This ensures that the registration device does not withstand the vibrations exposed from the hammer drill to the Frames are transferred. The is advantageous electrical connection a relatively long cable that over Plug means can be separated from the measuring device.
Die Messungen werden durchgeführt, wenn der Sondenstab mit seiner Längsachse im wesentlichen senkrecht zur Standfläche angeordnet ist, da Schrägmessungen unzulässig sind. In der Standfläche ist dazu in der Verlängerung der Meßsondenlängsachse eine elektrisch isolierte Öffnung vorgesehen, durch welche der Sondenstab beim Eintreiben in den Boden hindurchfährt und deren Durchmesser im wesent lichen gleich dem des Sondenstabes zuzüglich eines gewissen Spieles ist. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß der Sondenstab exakt geführt ist. Weiterhin ist durch diese Anordnung ein Umfallen während des Eintreibvorganges sicher verhindert, obwohl die Bedienungsperson den Rahmen während des eigentlichen Meßvorganges nicht zu berühren braucht, die Anordnung also frei steht.The measurements are carried out when the probe rod with its longitudinal axis essentially perpendicular to Stand area is arranged because oblique measurements are not permitted are. In the stand area is in the extension an electrically insulated opening along the longitudinal axis of the probe provided by which the probe rod when driving drives into the ground and its diameter essentially same as that of the probe rod plus a certain one Game is. This arrangement ensures that the probe rod is guided exactly. Furthermore, through this Arrangement a falling over safely during the driving process prevented, even though the operator during the frame does not need to touch the actual measuring process, the arrangement is therefore free.
Der konstante dünne Durchmesser des Sondenstabes ohne ver dickte Spitze ist für die Meßmöglichkeit in geringen Tiefen unter der Bodenoberfläche von Bedeutung.The constant thin diameter of the probe rod without ver Thick tip is for measuring at shallow depths of importance under the ground surface.
Vorzugsweise ist ein einstellbarer Anschlag an der Führungs säule vorgesehen, über den der Betrieb des Schlagbohrhammers bei Erreichen einer vorgegebenen, einstellbaren Tiefe angehalten wird.There is preferably an adjustable stop on the guide column provided, through which the operation of the hammer drill when a predetermined, adjustable depth is reached is stopped.
In Weiterbildung der Meßsonde ist vorgesehen, daß an dem Rahmen ein Schaltkopf angebracht ist, der einen Schaltknopf aufweist, mit dem gleichzeitig die Eintreibvorrichtung freigegeben und der Schlagbohrhammer sowie die Registrier vorrichtung ausgelöst werden. Auf diese Weise wird der Startpunkt für jede Messung neu vorgegeben, ohne daß Umrechnungen erforderlich sind. Sobald der angetriebene Sondenstab sich in den Boden zu bewegen beginnt, läuft der Zähler bzw. die Uhr in der Registriervorrichtung los und erhält beim Passieren der jeweiligen Marken an der Führungs säule Signale, die die Eindringzeit angeben und wegen der vorgegebenen Abstände der Marken repräsentativ für die Eindringgeschwindigkeit sind. In a further development of the measuring probe it is provided that on the Frame a switch head is attached to a switch button has, with which the driving device released and the hammer drill as well as the registration device are triggered. In this way the Starting point newly specified for each measurement without Conversions are required. Once the powered Probe rod begins to move into the ground, the runs Start the counter or the clock in the registration device and receives on passing the respective brands on the leadership column Signals indicating the penetration time and because of the given distances of the brands representative of the Are penetration rate.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Meßsonde so ausgebildet, daß der Schaltkopf einerseits ein elektrisches Schalt element zum Einschalten des Schlagbohrhammers und der Registriervorrichtung und andererseits eine Klinke aufweist, die bei Betätigung des Schaltknopfes gleichzeitig betätigt werden.In particular, the measuring probe according to the invention is designed such that the switch head is an electrical switch element for switching on the hammer drill and the Registration device and on the other hand has a jack, which operates simultaneously when the switch button is pressed will.
Das Schaltelement kann z.B. ein Mikroschalter sein, während die Klinke drehbar im Schaltkopf gelagert sein kann und an einem Ende einen Haken zum lösbaren Eingriff mit der Eintreibvorrichtung aufweist.The switching element can e.g. be a microswitch while the pawl can be rotatably mounted in the switch head can and a hook at one end for releasable engagement with the driving device.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Meßsonde ist vorge sehen, daß der Schlagbohrhammer einen Getriebehebel, mit dem der Schlagbohrhammer nach Beendigung eines Eintreibvor ganges auf reine Drehbewegung umschaltbar ist, und einen eigenen Handgriff zum Herausziehen des Sondenstabes aus dem Boden aufweist.In a further development of the measuring probe according to the invention is provided see that the hammer drill has a gear lever, with the hammer drill after completing a driving in ganges on pure rotary movement is switchable, and one own handle for pulling out the probe rod has the floor.
Bei einer speziellen Ausführungsform ist der Schaltknopf als Mitnehmer für das Schaltelement und die Klinke ausge bildet und mit einer Rückstelleinrichtung versehen, die ihn in seine Ausgangsstellung beaufschlagt.In a special embodiment, the switch button out as a driver for the switching element and the pawl forms and provided with a reset device that applied it to its starting position.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung, die anhand von Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigenFurther features essential to the invention result from the following description of a preferred embodiment form of the invention, which is based on the figures is explained. Show here
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Gerätes mit Meßkoffer; Figure 1 is a schematic side view of the device with measuring case.
Fig. 2 eine detaillierte Seitenansicht des Gerätes ohne Meßkoffer; und Figure 2 is a detailed side view of the device without a measuring case. and
Fig. 3 eine detaillierte Seitenansicht, teilweise im Schnitt des Schaltkopfes beim erfindungs gemäßen Gerät. Fig. 3 is a detailed side view, partly in section of the switching head in the device according to the Invention.
Wie aus den Abbildungen hervorgeht, umfaßt die erfindungs gemäße Meßsonde einen Rahmen 1, der mit Handgriffen 2 etwa in Höhe der abgewinkelten Unterarme einer Bedienungsperson des Gefährts ausgestattet ist. Diese Bauhöhe wird auch von den anderen, auf dem Rahmen 1 vorgesehen Teilen des insgesamt mit 35 bezeichneten Geräts nicht wesentlich überschritten, so daß das als Karren ausgebildete Gefährt in Pkw-Kofferräumen Platz finden kann.As can be seen from the figures, the measuring probe according to the invention comprises a frame 1 which is equipped with handles 2 approximately at the level of the angled forearms of an operator of the vehicle. This overall height is also not significantly exceeded by the other parts of the device designated 35 on the frame 1 , so that the vehicle designed as a cart can be accommodated in car trunk spaces.
Zum Ein- und Ausladen sowie zum Tragen über Treppen ist der Rahmen 1 zweckmäßigerweise in Bodennähe mit einem weiteren Handgriff 3 bestückt. Am Rahmen 1 befindet sich eine Bodenplatte 4, so daß das Gerät 35 insgesamt eine L-förmige Konfiguration hat. Die Bodenplatte 4 kann gegebenenfalls mit nicht darge stellten, lösbaren bzw. auswechselbaren Zusatzgewichten versehen sein, damit sichergestellt ist, daß sie eine die Bodenoberfläche belastende Platte bildet, wenn das Eigen gewicht des Gerätes 35 nicht ausreichen sollte. Auf der Bodenplatte 4 stehend, befindet sich das Gerät 35 in Arbeitsstellung, wobei dann die Räder 5 in dieser Stellung vom Boden abgehoben sind. Zum Fahren wird das Gerät 35 gekippt, bis die Räder 5 den Erdboden berühren und die Bodenplatte 4 hochgeschwenkt ist. Der Transport in einem Pkw wird in der Regel liegend vorgenommen.For loading and unloading and for carrying up stairs, the frame 1 is expediently equipped with a further handle 3 near the floor. On the frame 1 there is a base plate 4 , so that the device 35 has an overall L-shaped configuration. The bottom plate 4 can optionally be provided with detachable or replaceable additional weights, so as to ensure that it forms a plate loading the bottom surface if the weight of the device 35 should not be sufficient. Standing on the base plate 4 , the device 35 is in the working position, the wheels 5 then being lifted off the floor in this position. For driving, the device 35 is tilted until the wheels 5 touch the ground and the base plate 4 is pivoted up. Transport in a car is usually carried out horizontally.
Mit der Bodenplatte 4 rechtwinklig verbunden ist eine Führungssäule 6, an der die eigentliche Eintreibvorrichtung 7 einschließlich eines elektrisch angetriebenen Schlagbohr hammers 8 mit dem Sondenstab 9 parallel geführt wird. Der Schlagbohrhammer ist umschaltbar zwischen Schlagen und Boh ren, wobei das Schlagen zum Eintreiben des Sondenstabes 9 dient, während das Bohren, also die reine Drehbewegung des Sondenstabes, zum Herausziehen des Sondenstabes 9 aus dem Boden verwendet wird. Durch die elektrische Schaltung der Antriebsmittel ist sichergestellt, daß der Sondenstab 9 während des Eintreibens nicht rotiert. With the bottom plate 4 is connected at right angles to a guide column 6 on which the actual driving device 7 including an electrically driven hammer drill 8 is guided in parallel with the probe rod 9 . The hammer drill can be switched between hitting and drilling, the hitting being used to drive in the probe rod 9 , while the drilling, that is to say the pure rotary movement of the probe rod, is used to pull the probe rod 9 out of the ground. The electrical circuit of the drive means ensures that the probe rod 9 does not rotate during driving.
Damit der Reibungskoeffizient beim Sondieren trotz äußerer Einflüsse, wie Korrosion und Alterung, möglichst konstant bleibt und ein im wesentlichen reibungsfreies Gleiten auf der Führungssäule 6 ermöglicht, bestehen die Führungssäule 6 aus nichtrostendem Stahl, die Buchsen 10 des Führungslagers 11 aus selbstschmierendem Kunststoff.So that the coefficient of friction when probing remains as constant as possible despite external influences such as corrosion and aging and enables an essentially friction-free sliding on the guide column 6 , the guide column 6 are made of stainless steel, the bushings 10 of the guide bearing 11 are made of self-lubricating plastic.
In einer parallel zur Führungssäule verlaufenden Steuer schiene 12 sind Nocken oder Taster 13, z. B. Mikroschalter geschützt untergebracht. An dem Führungslager 11 ist ein Ausleger 14 vorgesehen, der derart angebracht ist, daß dieser Ausleger 14 die Taster 13 berühren kann. Die Taster 13 sind beispielsweise in einem Abstand von jeweils 10 cm angeordnet, so daß beim Eintreiben des Sondenstabes 9 der Ausleger 14 alle 10 cm (Eintreibtiefe) einen der Taster 13 berührt. Die Taster 13 sind über eine Leitung 24 sowie eine Ausgangsleitung 22 mit einer Registriervorrichtung 15 verbunden, die sich in einem Meßkoffer befindet. Dadurch ist die Registriervorrichtung 15 vor der Vibration des Schlagbohrhammers 8 geschützt. Die Ausgangsleitung 22 ist eine mehrpolige Meßleitung, die über eine Steckverbindung 16 in einem Schaltkopf 17 der Anordnung einsteckbar und auf diese Weise über die Leitung 24 mit den Tastern 13 verbind bar ist.In a parallel to the guide column control rail 12 are cams or buttons 13 , z. B. microswitch housed protected. A boom 14 is provided on the guide bearing 11 , which is attached such that this boom 14 can touch the buttons 13 . The buttons 13 are arranged, for example, at a distance of 10 cm each, so that when the probe rod 9 is driven in, the arm 14 touches one of the buttons 13 every 10 cm (driving depth). The buttons 13 are connected via a line 24 and an output line 22 to a registration device 15 which is located in a measuring case. As a result, the registration device 15 is protected from the vibration of the hammer drill 8 . The output line 22 is a multi-pole measuring line which can be plugged into a switch head 17 of the arrangement via a plug connection 16 and in this way can be connected via the line 24 to the buttons 13 .
Die Registriervorrichtung 15 enthält eine Uhr oder einen (elektrischen) Zähler, der beim Auslösen des Gerätes jedesmal bei Null gestartet wird und dann die Zeiten mißt, bis er Steuersignale von den jeweiligen Tastern 13 erhält. Diese nacheinander gemessenen Zeiten lassen sich von der Registrier vorrichtung 15 in Form eine Meßprotokolls ausdrucken.The registration device 15 contains a clock or an (electrical) counter which is started each time from zero when the device is triggered and then measures the times until it receives control signals from the respective buttons 13 . These successively measured times can be printed out by the registration device 15 in the form of a measurement protocol.
Die Führungssäule 6 ist mit einer verstellbaren Kunststoff- Feder 19 als Anschlag für das Führungslager 11 versehen.The guide column 6 is provided with an adjustable plastic spring 19 as a stop for the guide bearing 11 .
Der elektrisch antriebene Schlagbohrer 8 arbeitet beim Sondieren als reiner Schlaghammer mit konstanter Schlagfolge und hoher Frequenz von mehr als 25 Hz. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß zur Erzielung zuverlässiger Messungen die Vergleichsmessungen mit gleichen Antriebs bedingungen vorgenommen werden.The electrically driven hammer drill 8 works when probing as a pure hammer with a constant impact sequence and a high frequency of more than 25 Hz. It is important in this connection that the comparison measurements are carried out with the same drive conditions in order to achieve reliable measurements.
Wenn man den Sondenstab 9 aus dem Erdboden herausziehen will, wenn also die eigentliche Messung beendet ist, ist es vorteilhaft, wenn sich die Sonde dabei gleichzeitig dreht. Dies wird über einen Umschalter 20 bewirkt, der in Fig. 2 angedeutet ist. Der Schlagbohrhammer wird dabei als Bohr gerät betrieben. Zur Sicherung gegen Fehlbedienung ist die Anordnung so aufgebaut, daß in der Schaltstellung "Herausziehen" keine Bodenverdichtungsmessungen ausgeführt werden können.If you want to pull the probe rod 9 out of the ground, ie when the actual measurement is finished, it is advantageous if the probe rotates at the same time. This is effected via a changeover switch 20 , which is indicated in FIG. 2. The hammer drill is operated as a drill. To protect against incorrect operation, the arrangement is so constructed that no soil compaction measurements can be carried out in the "pull-out" switch position.
Um den Sondenstab herausziehen zu können, ist an der Eintreibvorrichtung 7 ein zusätzlicher Handgriff 21 ange bracht.In order to be able to pull out the probe rod, an additional handle 21 is placed on the driving device 7 .
In Fig. 3 sind Einzelheiten des Schaltkopfes 17 dargestellt, der mit der Führungssäule 6 und der Steuerschiene 12 verbunden ist. Auf der Führungssäule 6 erkennt man ein Teil der Eintreibvorrichtung 7, die in ihrer Ausgangs stellung von einer Klinke 31 gehalten ist. Dies erfolgt durch einen Haken 32 am unteren Ende der Klinke 31 in Eingriff mit einer Raste 33 an der Eintreibvorrichtung. Die Klinke 31 ist um eine im wesentlichen horizontale Achse 30 drehbar gelagert, so daß beim Drehen der Klinke 31 im Gegenuhrzeigersinn der Haken 32 die Eintreibvorrichtung 7 freigeben kann.In Fig. 3 details of the switch head 17 are shown, which is connected to the guide column 6 and the control rail 12 . On the guide column 6 you can see a part of the driving device 7 , which is held in its starting position by a pawl 31 . This is done by a hook 32 at the lower end of the pawl 31 in engagement with a catch 33 on the driving device. The pawl 31 is rotatably supported about an essentially horizontal axis 30 , so that when the pawl 31 is turned counterclockwise, the hook 32 can release the driving device 7 .
Der Schaltkopf 17 ist über eine Leitung 25 an Netzspannung angeschlossen, die über eine Leitung 29 am Schlagbohrham mer 8 anliegt und die einen Transformator 26 versorgt, der sie in Kleinspannung umsetzt und mit dieser die elektroni sche Meßeinrichtung der Registriervorrichtung 15 über eine Leitung 24 bzw. die Steckverbindung 16 und die Leitung 22 versorgt. The switching head 17 is connected via a line 25 to the mains voltage, which is present via a line 29 at the Schlagbohrhammer 8 and which supplies a transformer 26 , which converts it into low voltage and with it the electronic measuring device of the registration device 15 via a line 24 or the connector 16 and the line 22 supplied.
Im oberen Bereich des Schaltkopfes 17 erkennt man einen Schaltknopf 18, der einerseits mit einem Schaltelement 23 und andererseits mit dem oberen Ende der drehbaren Klinke 31 mechanisch in Eingriff steht.In the upper region of the switching head 17 , a switching button 18 can be seen, which is mechanically engaged on the one hand with a switching element 23 and on the other hand with the upper end of the rotatable pawl 31 .
Wird der Schaltknopf 18 bei der Darstellung gemäß Fig. 3 nach links verschoben, so wird über das Schaltelement 23 der Antrieb des Schlagbohrhammers 8 ausgelöst und die Registriervorrichtung 15 gestartet. Zur gleichen Zeit wird die Eintreibvorrichtung 7 von der Klinke 31 freigegeben, so daß der Sondenstab 9 in den Boden eintreibbar ist.If the switch button 18 is shifted to the left in the illustration according to FIG. 3, the drive of the hammer drill 8 is triggered via the switching element 23 and the registration device 15 is started. At the same time, the driving device 7 is released by the pawl 31 , so that the probe rod 9 can be driven into the ground.
Nachstehend wird die Verwendung des vorstehend erläuterten Gerätes näher erläutert.The following explains the use of the above Device explained in more detail.
Nach dem Aufstellen der Meßsonde am Meßplatz wird das Gerät 35 an die elektrische Versorgung, also das Stromnetz oder einen Akkumulator angeschlossen, während die Registrier vorrichtung 15 an den Schaltkopf 17 und damit an das Gerät 35 angeschlossen wird. Anschließend wird der Schaltknopf 18 am Schaltkopf 17 betätigt und dadurch der automatische Meßvorgang gestartet.After setting up the measuring probe at the measuring station, the device 35 is connected to the electrical supply, that is to say the mains or an accumulator, while the registration device 15 is connected to the switching head 17 and thus to the device 35 . The switch button 18 on the switch head 17 is then actuated and the automatic measuring process is started.
Die Meßeinrichtung schaltet sich dann ab, wenn der Sondenstab 9 den tiefsten Punkt der Meßstrecke im Erdboden erreicht hat und die Registriervorrichtung 15 ein (Streifen)-Protokoll ausgedruckt hat.The measuring device switches itself off when the probe rod 9 has reached the lowest point of the measuring path in the ground and the registration device 15 has printed out a (strip) protocol.
Mit Betätigung des Schaltknopfes 18 wird in der Registrier vorrichtung 15 eine Zeitmeßeinrichtung gestartet, der Schlag bohrhammer 8 wird, meistens ohne Drehung in Gang gesetzt und die Eintreibvorrichtung 7 mit dem Schlagbohrhammer 8 aus geklinkt, so daß der Sondenstab 9 frei in den Boden ein dringen kann.With actuation of the button 18 , a time measuring device is started in the registration device 15 , the impact hammer drill 8 is usually started without rotation and the driving device 7 is latched with the impact hammer 8 , so that the probe rod 9 can penetrate freely into the ground .
Ist der Sondenstab 9 in das Erdreich z. B. 10 cm tief eingedrungen, so betätigt der Ausleger 14 den ersten Taster 13 an der Steuerschiene 12. Der dazugehörige Schaltimpuls wird der Registriervorrichtung 15 als Befehl zur Speicherung und zum Ausdrucken der ersten Teilzeit, die der Sondenstab 9 zum Zurücklegen dieses Weges benötigt hat, mitgeteilt. Beim weiteren Eintreiben werden entsprechende weitere Impulse erzeugt.Is the probe rod 9 in the ground z. B. penetrated 10 cm deep, the boom 14 actuates the first button 13 on the control rail 12th The associated switching impulse is communicated to the registration device 15 as a command for storing and printing out the first part-time that the probe rod 9 needed to cover this distance. When driving in further, corresponding further pulses are generated.
Der letzte Impuls, im vorliegenden Falle nach 50 cm, schaltet die Meßeinrichtung nach Ausdrucken der letzten Protokoll zeile ebenso wie den Schlagbohrhammer 8 ab. Nach dem Umschalten des Schalters 20 auf Betrieb des Schlagbohrhammers mit Drehung wird der Sondenstab 9 von Hand mit Hilfe des Handgriffes 21 wieder in die Ausgangsstellung hochgezogen, in der die Eintreibvorrichtung 7 wieder am Schaltkopf 17 über die dargestellte Rasteinrichtung 32, 33 festgehalten wird.The last pulse, in the present case after 50 cm, switches off the measuring device after printing out the last protocol line, as does the hammer drill 8 . After switching the switch 20 to operation of the hammer drill with rotation, the probe rod 9 is pulled up again by hand with the aid of the handle 21 into the starting position, in which the driving device 7 is again held on the switching head 17 by means of the locking device 32 , 33 shown.
Das vorstehend beschriebene Gerät eignet sich insbesondere zur vergleichenden Bodenverdichtungsprüfung an sanierten Kabel- und Leitungsgräben, wobei man zwei Meßprotokolle miteinander vergleicht. Das erste Meßprotokoll entsteht beim Eintreiben des Sondenstabes 9 in den zugeschütteten und gestampften Teil des Grabens, während das zweite Meßprotokoll direkt neben dem Leitungsgraben im gewachsenen Boden erstellt wird.The device described above is particularly suitable for comparative soil compaction testing on rehabilitated cable and conduit trenches, with two measurement protocols being compared with one another. The first measurement protocol is created when the probe rod 9 is driven into the filled and stamped part of the trench, while the second measurement protocol is created directly next to the line trench in the grown soil.
Gewachsener Boden hat in der Regel eine über die Tiefe zunehmende Dichte, während das Erdreich, z. B. in einem zugeschütteten und nur oberflächlich verdichteten Graben eine über die Tiefe abnehmende Dichte aufweist. Dadurch ergibt sich bei gewachsenem Boden eine über die Tiefe sinkende, bei einem nicht ordnungsgemäß zugeschütteten Graben aber eine über die Tiefe zunehmende Eindring geschwindigkeit. Dies wirkt sich in den Meßprotokollen in entsprechenden Meßzeiten aus, die direkt miteinander vergleichbar sind, ohne daß eine Umrechnung der Meßzeiten auf Meßgeschwindigkeiten erforderlich ist.Grown soil usually has a depth increasing density, while the soil, e.g. B. in one filled in and only superficially compacted trench has a decreasing density over the depth. Thereby if the soil has grown, there is a depth sinking, if not properly filled But dig a penetration that increases over the depth speed. This affects the measurement logs in appropriate measuring times that directly with each other are comparable without having to convert the measurement times on measuring speeds is required.
Claims (23)
- - An einem Rahmen (1) sind eine Standfläche (4) zum Aufstellen des Rahmens (1) auf der Bodenoberfläche und eine Führungs säule (6) angebracht;
- - der Sondenstab (9) ist mit den Antriebsmitteln (8) an der Führungssäule (6) längsverschiebbar gelagert;
- - zwischen dem Sondenstab (9) und dem Rahmen (1) ist ein elektrischer Signalgeber (13, 14) angebracht, der zur Weiterleitung von die Relativpositionen zwischen Sondenstab (9) und Standfläche (4) repräsentierenden Ausgangssignalen über eine Ausgangsleitung (22) einer mit einem Zähler ausgerüsteten Registriervor richtung (15) verbunden ist.
- - On a frame ( 1 ) a base ( 4 ) for setting up the frame ( 1 ) on the floor surface and a guide column ( 6 ) are attached;
- - The probe rod ( 9 ) is mounted with the drive means ( 8 ) on the guide column ( 6 ) to be longitudinally displaceable;
- - Between the probe rod ( 9 ) and the frame ( 1 ), an electrical signal transmitter ( 13 , 14 ) is attached, which for forwarding the relative positions between the probe rod ( 9 ) and footprint ( 4 ) representing output signals via an output line ( 22 ) with a meter equipped Registriervor direction ( 15 ) is connected.
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