CH248159A - Vorrichtung zur Durchführung von Bodenuntersuchungen. - Google Patents

Description

  Vorrichtung zur     Durchführung    von Bodenuntersuchungen.    Gegenstand der Erfindung ist eine Vor  richtung zur Durchführung von Bodenunter  suchungen mit wenigstens einem Rohr mit  einem an     dessen        unterem    Ende angebrachten,  ringförmigen     Schneidkopf    grösseren Aussen  durchmessers als der     Rohraussendurchmesser     und einem am obern Ende des Rohres ange  ordneten, das Rohr umfassenden Kopfring,  wobei, auf dem Kopfring ein als Amboss die  nendes Kopfstück aufsitzt, bei dem der       Schneidkopf    mit ringförmiger     Schneidkante     wenigstens innen einen Wulst kleineren  Mindestdurchmessers als der Innendurch  messer des Rohres besitzt.

   Bei koaxialen Roh  ren beziehen sich die obigen Angaben auf das       innere    Rohr.  



  Der Erfindungsgegenstand ist auf der  Zeichnung in einigen beispielsweisen Ausfüh  rungsformen     dargestellt.     



       Fig.    1 zeigt im Schnitt eine erste Aus  führungsform der Vorrichtung.  



       Fig.    2 zeigt im Schnitt eine zweite Aus  führungsform.  



       Fig.    3 ist eine Seitenansicht zu     Fig.    2, und       Fig.    4 zeigt eine Ansicht des Bohrkopfes  von unten.  



       Fig.    5 zeigt im     Schnitt    eine     weitere    Aus  führungsform für verschiedene Verwendung.       Fig.    5a zeigt einen Schnitt nach der Linie       a-a    der     Fig.    5.  



       Fig.    6 zeigt im Schnitt eine aus mehreren  Teilen zusammengesetzte Vorrichtung für  grössere Tiefen.         Fig.    7 ist ein Schnitt durch eine Vorrich  tung mit einem     äussern    Mantelrohr.  



       Fig.    8     zergt    im Schnitt ein mehrfach zu  sammengesetztes Rohr mit einem in einem  der Innenräume angebrachten Rammbär.  



       Fig.    9 zeigt eine Verbindungsstelle für  Rohre.  



       Fig.    10 und 11 zeigen in     Vorder-    und  Seitenansicht einen Flachmeissel.  



       Fig.    12 bis 14 zeigen in Auf- und Grund  riss einen Bohrmeissel.  



  Die Vorrichtung nach     Fig.    1 besitzt ein  Rohr 1 mit einem an das Rohr angesetzten       Schneidkopf    2, einen auf dasselbe aufgesetz  ten Kopfring 3 und einen in diesem gehalte  nen Einsatz 4. Der     Sehneidkopf    2 hat aussen  einen Wulst 5 grösseren Durchmessers als der  Durchmesser des Rohres 1 und innen einen  Wulst 7 kleineren Durchmessers als der     Rohr-          innendurchmesser,    wodurch beim Eindringen  des     Schneidkopfes    durch Schläge und der  gleichen eine Verdichtung der     Bohrlochwan-          Jung    und des     Erdkernes    erzielt wird.

   Der       Schneidkopf    2 kann aber auch aussen an  nähernd zylindrisch     sein.    Der Aufsatz 4 dient  als Amboss     beim    Eintreiben der Vorrichtung  durch Schläge in den Boden und kann aus  Metall mit einem Holzeinsatz, nur Metall oder  einem     andern    geeigneten Material     bestehen.     



  Bei den Ausführungsformen nach den       Fig.    2, 3 und 4 besitzt der     Schneidkopf    2  zusätzlich     wenigstens    eine oder mehrere sich  diametral gegenüberliegende radial     gestellte     Schneiden ss,     in.    Form von Ansätzen. Die      Schneide 8 steht über die ringförmige  Schneide 6 des     Schneidkopfes    2 in axialer  Richtung vor, sie kann aber auch auf gleicher  Höhe liegen     wie    diese oder etwas zurück  stehen.

   Die     Schneidkante    8a der Schneide 8  liegt auf einem grösseren Durchmesser als der       grösste    Aussendurchmesser des Wulstes 5 des       Schneidkopfes    2. Die Schneide kann parallel,  sie     kann    aber auch in einem spitzen     Winkel     zur Rohrachse la verlaufen, gerade oder     2pi-          ralförmig    ausgebildet sein. Die     Schneiden    8  können nach unten, nach der Seite oder nach  oben schneiden oder gleichzeitig nach mehre  ren Richtungen.

   Die untern     Schneidkanten     können nach unten beim Eintreiben der Vor  richtung, die obern nach oben beim Hoch  ziehen der Vorrichtung schneiden und in  einem rechten oder spitzen Winkel zur Rohr  achse stehen.  



  Beim Bohren in weichen Grund kann die  Vorrichtung einfach durch Schläge in den  Boden     getrieben    werden, beim Bohren in har  tem Grund     wird    die Bohreinrichtung während  des Eintreibens -langsam um die Längsachse  gedreht, damit die     meisselförmigen    Schneiden  wechselnd     in    verschiedenen     Stellungen    in den       Bohrlochgrund    eindringen und das Gestein       zersplittern.     



  Die Drehung des Rohres erfolgt durch an  das Rohr     angeklemmte    Vorrichtungen, die  auf der Zeichnung nicht dargestellt sind.  



  Die Vorrichtung nach der Ausführungs  form     Fig.    5 besteht, wie die     vorbeschriebenen     Ausführungsformen, aus einem Rohr 1 mit  einem an das Rohr angesetzten     Schneidkopf    2,  einem auf das Rohr aufgesetzten Kopfring     3a     mit     Gewindeansatz    und einer auf der Unter  seite mit Innengewinde     versehenen        Verschluss-          ka.ppe    4a, die als Amboss beim     Eintreiben    der  Vorrichtung in den Boden dient.

   Das Ein  treiben in den Boden erfolgt in gleicher Weise       wie    bei der Vorrichtung mit einfachem Rohr  durch Schläge auf die     Verschlusskappe        4a.     Im     untersten    Rohr 1 kann zum Festhalten des       erbohrten    Erdkernes im Rohr bei der Heraus  nahme der Vorrichtung aus dem Boden eine  Hülse 9 eingesetzt werden. Diese kann axial    in zwei oder mehr sich nach unten verengende  Teile, die federnd sein können, geteilt sein.  



  Die Hülse kann im obern     Teil    ganz ge  schlossen oder geschlitzt sein. Quer und längs  zur Achse kann sie mit Rippen, Kerben, Fe  dern und dergleichen zum besseren Festhalten  des in die     VoHichtung    eingedrungenen     Erd-          kernes    versehen sein. Die Hülsenteile 9 sind  oben bei 9a durch einen Ring gefasst und in  radialer und     axialer    Richtung geführt.  



  Die in     Fig.    6 dargestellte Ausführungs  form zeigt eine aus mehreren Rohren zu  sammengesetzte     Bohrvorrichtung    mit einem  unten angesetzten     Schneidkopf    2 und einem  auf das oberste Rohr 10 aufgesetzten     Kopf-          ring    10b mit     Verschlüsskappe    4a.  



  Beide     Rohre    sind durch den     Kopfring        3a     des     untern    Rohres mit dem untern Verbin  dungskopf des Verlängerungsrohres 10 fest  verbunden. Das obere Ende des zweiten Roh  res trägt wieder einen Kopfring 10b, auf dem  die     Verschlusskappe        4a        aufgesehraubt    ist. In       gläichem    Sinne werden beliebig viele weitere  Rohre zusammengesetzt.  



  Die Bohrvorrichtung nach der Ausfüh  rungsform     Fig.    7 besitzt ein äusseres Mantel  rohr 11,     11a,    in dessen Innenraum ein Rohr 1,  10 angeordnet ist. Am untern Ende des Roh  res 1, 10 ist ein     Schneidkopf    2, der     eine    Boh  rung aufweist, mit Wulsten 5, 7 versehen.  Die     Verschraubungsteile        3a,    10a weisen kon  vex gewölbte Aussenflächen auf. Das äussere  Rohr     lla    trägt an seinem untern Ende den  in eine Schneide 12a auslaufenden Schneid  kopf 12, dessen Innendurchmesser gleich dem  grössten Aussendurchmesser des Teils 2 ist.

    Die Aussenrohre 11,     lla    sind durch die mit       abgeschrägten        ganten    versehene Muffe 13  miteinander verbunden, und das oberste Rohr  ist mit einem Kopfring 14 versehen, der gegen  die     Unterseite    des verbreiterten äussern Ran  des der     Verschlusskappe    4b anliegt. Das  Innenrohr 1, 10 ist wie das in     Fig.    6 dar  gestellte ausgebildet und trägt mit demselben  verschraubt die     Verschlusskappe    4b. Als  Innenrohr könnte auch das in     Fig.    5 darge  stellte Rohr 1, 9 dienen.

        Die Rohre 11,     11a    und 10, 1 können ein  zeln oder     gleichzeitig    miteinander     in    den Bo  den getrieben werden. Das     äussere    Rohr 11,       lla    kann mit auf der     Zeichnung    nicht dar  gestellten Öffnungen versehen sein, damit       Flüssigkeit    in das Rohrinnere eintreten kann,  die dann aus dem Innenraum abgesaugt oder  entfernt werden kann.  



  Eine weitere Ausführungsform der Vor  richtung ist in     Fig.    8 dargestellt. Sie besteht  aus drei     aufeinandergesetzten,    miteinander  verschraubten Bohrrohren 1, 15, 16, wobei  der untere Teil der aufgesetzten Rohre einen  verstärkten Boden     15a    und 16a mit einer  Bohrung 17 in der     Mitte    besitzt. Dieser Bo  den bildet mit den Rohren 15, 16 ein Stück  oder ist mit dem betreffenden Rohr ver  schraubt.

   Im mittleren Rohrstück 15 ist ein  Rammbär 18 eingesetzt, der durch ein     Ilebe-          mittel    19 axial verschiebbar angeordnet ist  und durch dieses hochgezogen werden kann,  um dann in seiner höchsten Stellung ausge  löst. zu werden, worauf derselbe zufolge sei  nes Gewichtes nach unten fällt und auf den  untern Boden     15a    des mittleren Rohres 15  aufschlägt und damit die Vorrichtung in den  Boden treibt.

   Der Rammbär kann auch in  der entgegengesetzten Richtung nach oben  gegen den Boden 16a des Rohres 16 schlagen,  um das Herausnehmen der Vorrichtung aus  dem Bohrloch zu     erleichtern.    Es kann vor  kommen, dass     Schwierigkeiten    beim Zurück  ziehen nach dem Durchschlagen von Boden  schichten durch sich zwischen Vorrichtung  und     Bohrlochwandung    klemmende     Steine    ent  stehen. Durch rasches Hochziehen des Ramm  bärs schlägt derselbe dann gegen den untern  Boden des obersten Rohres, wobei die obere  Kante eines. beispielsweise am     Schneidkopf    2       befindlichen    Messers 8 (siehe     Fig.    2) das  Loch ausweitet.

   In gleicher     Weise    werden  eventuell andere sich dem Zurückziehen der  Bohrvorrichtung entgegenstellende Hinder  nisse beseitigt.  



  Die Verbindung der Rohre miteinander  kann in verschiedener Weise erfolgen.     Fig.    9  zeigt eine Ausführungsform, bei der der Bo  den 24 in dem Rohr 10 für sich getrennt aus-    gebildet ist und mit dem Kopfring 30 und  dem untern Ring 10a des aufgesetzten Rohres  verschraubt ist. Dadurch besteht, -wie in       Fig.    8, die Möglichkeit einer leichten Aus  wechselung des     Schneidkopfes    gegen andere  Werkzeuge. Der Boden 24 in     Fig.    9 dient  als Verbindungsstück eines Meissels nach       Fig.    10 und 11 mit der Schneide 20 oder  eines Bohrmeissels nach     Fig,    12-14 mit einem  untern Verbindungsring 10a des Rohres 10.

    Der Boden 24 kann auch an den Ringen 3a  und 10b der Rohre 1 und 10     (Fig.    6 und 7)  befestigt werden, wobei     mit    dem Bär 18 auf  den Boden 24 geschlagen werden kann. Die  Arbeitsseite des     Werkzeuges    kann auch, statt  wie in     Fig.    10 und 11 dargestellt, zwei-,     drei-          oder    mehrkantig sein, wobei die     Schneidkan-          ten        symmetrisch    oder unsymmetrisch zur  Bohrachse der Vorrichtung angeordnet sein  können.

   Diese Werkzeuge werden bei der  Durchführung von Bohrungen in Böden ver  wendet, wo bereits Sondierungen durchge  führt worden sind und sich die Entnahme von       Erdkernproben    erübrigt.  



  Der Bohrmeissel nach     Fig.    12-14 be  sitzt eine Schneide 21, die über die andern  Schneiden am Bohrer in axialer Richtung  vorsteht. Die     andern    Schneiden 22 stehen da  gegen in radialer Richtung vor. Die Schneide  21 schneidet nur im innern Teil des Bohr  loches und die Schneide 22 nur im äussern  Teil desselben. Die losgelösten Massen können  durch Löcher 23 im Bohrkopf in das Bohr  rohr entweichen. In sehr hartem Boden oder  Gestein kann mit einem Werkzeug kleineren  Durchmessers vorgebohrt und mit einem grö  sseren nachgebohrt werden. Die Rohre und die  mit ihnen zu verbindenden Organe können  durch     Bajonettverschluss    miteinander verbun  den werden oder eine     Verkeilung    aufweisen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Durchführung von Bo denuntersuchungen, mit wenigstens einem Rohr mit einem an dessen unterem Ende an gebrachten, ringförmigen Schneidkopf grösse ren Aussendurchmessers als der Rohraussen durchmesser und einem am obern Ende des Rohres angeordneten, das Rohr umfassenden Kopfring, wobei, auf dem Kopfring ein als Amboss dienendes Kopfstück. aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf mit ringförmiger Schneidkante wenigstens innen einen Wulst kleineren Mindestdurchmessers als der Innendurchmesser des Rohres besitzt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass am Schneidkopf wenigstens ein Ansatz mit Schneidkanten an geordnet ist, die nach aussen über den Wulst vorstehen. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansätze Schneidkanten besitzen, die nach unten über die ringförmige Schneide vor stehen. . 3. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ansätze nach oben ge richtete Schneidkanten besitzen. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schneidkanten der An sätze nach innen über den Wulst am Schneid kopf vorstehen. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ansätze gewölbte Form aufweisen. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ansätze Spiralform aufweisen. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass im Bohrrohr ein Einsatz angebracht ist, wobei der lichte Durchmesser des Einsatzes unten zwecks Zurückhaltung des in das Rohr eingedrungenen Erdkernes kleiner ist als derjenige des Rohres. B. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, däss der Einsatz im Rohr mehr teilig ausgebildet ist. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die einzelnen Teile des Ein satzes am Kopf desselben durch ineinander greifende Teile auf gleicher Höhe und radial einstellbar gehalten sind. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der Einsatz ein Rohr mit nach innen vorstehenden Erhöhungen ist. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Verbindung der Rohre und<B>.</B> der mit ihnen zu verbindenden Organe Verschraubungen vorgesehen sind. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch ein äusseres und ein inne res Bohrrohr, wobei das äussere mit Öffnun gen im Rohrmantel versehen ist. 13.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenflächen der Verbindungsstücke der Rohrteile des innern Rohres in axialer Richtung konvex gewölbt sind. 14. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 12 und 13, dadurch ge kennzeichnet, dass beide Rohre durch eine gemeinsame, obere Verschlusskappe abge schlossen sind. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 12 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die gemeinsame Verschluss kappe gleichen Durchmesser wie der Kopf ring des Aussenrohres aufweist.

   16. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein Rammbär vor gesehen ist, der gegen im Rohr feste Ein sätze nach oben und nach unten zur Einwir kung auf das Rohrsystem gebracht werden kann. 17. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass dieselbe zusätzlich zum Schneidkopf einen Bohrmeissel mit mehreren Schneiden besitzt, welche beiden Werkzeuge wahlweise gegeneinander ver tauscht werden können. 18. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden des Bohrmeissels auf ver schiedenen Radien und in verschiedener Hö henlage angeordnet sind. 19.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 17 und 18, dadurch ge kennzeichnet, dass der Bohrmeissel wenigstens eine Bohrung oberhalb der obersten Schneide aufweist.