CH258534A - Verfahren und Gerät für Bodenuntersuchungen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Gerät für Bodenuntersuchungen.    Vorliegende Erfindung bezieht .sich auf  ein Verfahren.     und    ein Gerät für     Bodenunter-          u-ehu.ngen.     



  Bisher     bekannte    Verfahren für     Boden-          untersjuchungen    bestehen     entweder    in einer  Sondierung mit Entnahme gestörter     bz.w.    un  gestörter Bodenproben (Kernentnahme) oder  in einer     Abtastung    des     Baugrundes        mittels     speziell zu diesem Zwecke     ausgebildeten        Son-          dierwerkzeugen.        Die    bei den     Boh        ,rungen    vor  genommene     Kernen@nah@me,

      dient dem     geo1o-          gis,chen        Aufschluss!    des     Bodens    und der Un  tersuchung der     erdbaumechaniechen        Eigen-          schaften,der        entnommenen        Proben.        Eine          Intaktheit    der als ungestört bezeich  neten     Bodenproben    ist durch den Vorgang  der Entnahme     schan        insofern    nicht     möglI,ch,

       da bei -der Entnahme die Proben     bestimmte          .nderungen    des     Zustandes    erfahren und da  mit die     wirklichen        Eigenschaften    des natür  lich gelagerten Bodens     nicht    wiedergeben  können. Um diese     vollGtändiger    erfassen zu  können, werden zusätzlich     Tastversu,che        vor-          genommen,    welche die Bestimmung     Üer    na  türlichen     Eigenschaften    direkt am     Boden    er  möglichen. Durch     Tastmethoden,    z. B.

   Ramm  sondierungen, mittels einer in     die    Erde einge  triebenen, mit einer Spitze     versehenen     Sonde, kann ,der     Eindr        ingungswideretand    ge  messen werden. De Anwendung einer     Ein-          dringspitze        veru.nmöglieht    jedoch eine Kern  entnahme und dadurch     einen        gleichzeitigen     kontinuierlichen     geologischen        Aufschlüss    des  Bodens. Zu diesem Zwecke müssen Ver-         gleichsbo.hrungen    mit Kernentnahme ausge  führt werden.  



  Durch das erfindungsgemässe Verfahren  und die zugehörige Vorrichtung soll nun  ermöglicht werden, im gleichen     Arbeitsgang          kontinuierlieh.    den     Eindringungswidemtand     und den     geologieehen    Aufbau des[ Erdreichs       durch        Kernentnahme    zu     untersuüheni.     



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren     besteht     darin,     d:ass:    eine     ringförmige        Sondierechnei-de     in das Erdreich eingetrieben, z.

       B..        gepresst     oder gerammt,     und    der zu überwindende     Erd-          widerstand_    gemessen wird,     worauf        die        Son-          diersühneide    auf ihrem     erreichten        Tiefpunkt          belassen    und der     du.rch    die Bohrung der  ringförmigen     Sondiers        chneide    eingedrungene  Bodenkern entnommen wird.

   Zur Ausübung       fieses    Verfahrens dient vorzugsweise ein Ge  rät, das sieh dadurch kennzeichnet, dass in  einem Mantelrohr ein in diesem verschieb  bares und     drehbares    Rohr vorgesehen ist, das  an seinem untern Ende mit einer     'ringf        örmi-          gen        Son@dierschnei@de    versehen     ist    und ein  drittes in ihm     verschiebbares    Rohr enthält.,  das,     Mittel    aufweist, die zur     Untersnchung          d:

  er        Bodenbeschaffenheit    bestimmt     s        nd.     



  In beiliegender Zeichnung ist eine bei  spielsweise     Ausführungsform        des    erfindungs  gemässen     Gerätes        veranschaulicht.    Es zeigt.:       Fig.    1 das Gerät zur     Bodenuntersuchung     im     Längsschnitt,          Fi.g.    2' das Gerät     nach        F'ig.    1 im Längs  schnitt mit zusätzlichen     Einrichtungen.     In dem     Mantelrohr    1, welches zum Ein  treiben in .die Erde unten mit einer Verstär-           kung    2     ersehen    ist,

       sitze        dre1l-        und        ver-          schiebhar    .gelagert das Rohr 3. Das Rohr 3  ist an seinem untersten Ende mit einer durch  bohrten     Sondierschneide    4 versehen, deren       Aussendimension        etwas.    grösser ist als die  jenige ,der Verstärkung 2     des,    Rohres 1. Die       Sondierschneide    kann kreisrund oder zur Er  höhung des zu messenden     Drehwiderstandes     im Boden vieleckig sein.

   Die Aussenwand  der     Sondierschneide    4. kann glatt oder auch  mit Rippen 5     versehen    sein. Letztere dienen  dazu, das Erdreich festzuhalten, um beim       Drehen    der     Sondierschneide    den     Reibungs-          widerstand    von Erde zu Erde zu     ermitteln.     Das obere Ende .des, Rohres 3     ist        in    bekannter  Weise mit einem     Rammaufsatz    6 versehen.

    In dem Rohr     3#    sitzt ein :drittes Rohr 7, dessen  lichte Weite etwas grösser ist (in der Zeich  nung der Deutlichkeit halber etwas kleiner       gezeichnet)    als die lichte Weite der Boh  rung 8 der     Sondierschneide    4.

   Die     Sondier-          schneide    4     weist    eine     Ausweitung    9 auf, in  welche die     federndfen    Kauen 110,     die    an dem  Rohr 7 befestigt     @simd,derart    eingreifen,     dass     sie den sieh     Jureh    die     Bohrung    8 ;der     Son-          dierschneide    4 schiebenden Erdkern nicht ver  formen können.

   Das, Rohr 7 ist durch Plan  sehen     1;11    mit einem Rohr 12 verbunden, .das       durch,den    Stift     1;3    mit dem Führungsrohr 14  verbunden werden kann. In -dem     Führungs-          rohr    14 sind die     Vortreibgewichte    116 ver  schiebbar     gelagert,    welche durch die Zange       1'7,    die an -dem Seil 18 befestigt     ist,        erfass@t     und -angehoben werden,

       wobei        beispielsweise     für     zdas    Vortreiben mittels     Rammung    in der       obern        Stellung        Jers:

  elben        durch    den Anschlag  19 die Zange 17 rausgelöst wird, so     dass    die  Gewichte 116 auf den Boden 20     @cles    Füh  rungsrohres 14     auffallen.    Das     Rohr    1 sowie  das Rohr 3 werden     mit    diesem Gerät in be  kannter Weise in die Erde     getrieben.    Die       Sondierschneide    4 kann um den Abstand a  über das Rohr 1 hinaus in     .das    Erdreich ein  getrieben werden, wobei gleichzeitig     ,

  die        E'in-          dringtiefe    bei der     verwendeten        Arbeit        des          RammgeMchtes        1%    gemessen wird.

   Hierdurch  erhält man ein Mass des     Eindringungswi.der-          standes.    Ist die     SondiersAneide    um das, ge-    wünschte     Mass    in das     Erdreich        engetrieberi,     dann wird     durch        Herausziehen    :

  des     Stiftes    13  das.     Führungs@ro@hr    14     mit    dem     Rammgewicht     abgesetzt und     durch    ein zweites, nicht näher       bezeichnetes.    Seil das Rohr 12 in die     Höhe    ge  zogen.

       Hierbei    verschieben sich die     Klauen     <B>10</B> in der     Ausweitung    '9 .der     Sondiersehneide    4  und werden .dabei zusammengedrückt, so     @dass     sich die Klauen     in    den durch die Bohrung 8  der     Somdierschneide    in .das Rohr 7 eingedrun  genen     Bodenkern    einhaken und diesen ab  trenn-en, so dass. er dem     Sondiergerät    ent  nommen     werden:    kann.

   Durch die Klauen 10  wird nur der     unterste    Teil des     Kerns        defor-          miert,    welcher dem Rohr 7 gar     nicht    entnom  men zu werden braucht, da zwischen den.

    Klauen 10 und dem Rohr 7 ein Trennring  22 angeordnet ist.     Mittels    der Stangen 21       kann    das Rohr 3 und     mit    die sein     die        Son-          dierschneide    4 um ihre Achse     gedreht    werden,  so dass, die durch die     Rillen    5 beim Drehen  entstehende Reibung     rno,ch    gesondert     mess,bar     ist.  



  Mit dem beschriebenen Gerät ist also in  einem     Arbeitsgang    die Messung des     E:in-          drin#ungswiderstandes    -der     Sondierschneide,     die Entnahme     eines    Bodenkerns sowie durch  Drehung die Messung der Reibung .der     Son-          diereehnei.de    im Erdreich möglich.  



       Fig.    2' zeigt eine     Erweiterung    des Werk  zeugs nach     F'ig.    1, mit welchem     beispielsweise     die     Zusammendrückbark        eit        einer        Boden-          sehicht    dadurch     gemessen    werden, kann, dass       am:    untern Ende des Rohres 7a ein Rohr 28  mit Boden 24 befestigt wird. Das; Rohr<I>7a</I>  kann dann durch Unterteilung der Bärge  wichte 16,     verschieden    stark.     belastet    werden.

    Einzelne der     Bärgewichte,    welche in     dem     Mantelrohr 14     geführt    sind,     werden    zu die  sem Zwecke mit     Schrauben    26, welche in  Nuten 27 der     Bärgewichte    eingreifen, im  Rohr 14     aufge\häng-t,        so,d@a.'ss    sie nicht     wirksam     sind.

   Werden nun     beispielsweise    die     Sührau-          ben    2'6 des untersten     Bärgewichtes    gelöst,  dann     belastet        @dieses.    Gewicht das     Rohr        7a.     Für weitere     Laststufen    kann das     Jarüber-          liegende        Bärgewi.cht        freigegeben    werden,     so     dass auch dieses auf     .das    Rohr 7a drückt.

   Die           Bärgewichte        können        auch,    wie in     I"ig.    1 er  sichtlich, beim     Niedergehen        des,        Bäres    einzeln  nacheinander aufschlagen,     wodurch        :eine        Vi-          bration    erzeugt wird, deren     Wirkung    ähnlich  der eines     Luftfederhammers    ist.

   Zur Regu  lierung des     Belastungsdruckes    auf die Boden  fläche von Null bis, zu einer bestimmten  Grösse wird das Gewicht des Rohres 7a mit       alllen        belastenden    Teilen durch     Gegenge-          wic'hte    28 über     einen    Seilzug<B>29</B> ausgeglichen,  wodurch es möglich ist, den Bodendruck der  Platte 2,4     festzustellen,    da die     Gewiehts-          unterschiede    von einer     Bärgewichtp:

  latte    zur       andern        dureh        Gegenggewichte    28 ausgeglichen  werden können. Der Boden 24 des; Rohres 23  kann so ausgebildet sein, dass zusätzliche       Feldversuche    möglich sind.

   So kann     bei-          spie@lsweise    die     Seherfestigkeit    durch Drehen  eines. gezahnten     BoJens        ermittelt    werden, oder  es kann     @duroh    Einpressen von     Wasser    durch  einen     gelochten        Boden,    die Durchlässigkeit des       Erdmaterials        festgestellt    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I.. Verfahren für Bodenuntersuchungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringf ör- mig:e Sondiersehnei.de in das Erdreich einge trieben und der zu überwindende Erdwider stand gemessen. wird, worauf die. Sondier- sehneideauf ihrem erreichten Tiefpunkt be lassen, und .der durch die Bohrung,der ring förmigen Sondiersehneide eingedrungene Bo denkern entnommen wird.

   II. Gerät zur Durchführung ,des Verfah rens gemäss Patentanspruch I, daduroh :ge- kennzeiehnet, dass meinem Mantelrohr ein in .diesem verschiebbares und' dreh bares Rohr vorgesehen ist, das an seinem untern Ende mit einer ringförmigen Sondierechneide ver sehen ist und in drittes, in ihm verschieb bares Rohr enthält, ,das Mittel aufweist,

   die zur Untersuchung der Bodenbeschaffenheit bestimmt sind. UNTERANSPRüCHE: 1. Gerät nach Patentanspruch II, da durch gekennz.eiehnet, dass der Querschnitt durch @d:en vordern Teil. der go.ndiers.ahneide polygonal: ist. 2.

   Gerät nach Patentanspruch II, d@a- dureh ,gekennzeichnet, dass die Bohrung der Sondierschneide eine Ausweitung aufweist, in welche federnde Klauen eingreifen, die mit dem. dritten zur Entnahme des,

   Bodenkerns bestimmten Rohr lösbar verbunden sind und sieh bei axialer Versehiebung dieses Rohres nach oben aus der Ausweitung heraus in den Bodenkern eindrücken und diesen:

   abtrennen. 3(. Gerät nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass @dias ,dmitte, innerste Rohr an seinem untern Ende mit Klauen versehen ist, welche die Entnahme eines Bo- denkernes ermöglichen, während der Stand ort der Sondiersc!hneide im Bohrloch unver ändert bleibt. 4.

   Gerät nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, da3 die Sondier- schn:eid@e an ihrem Aussenmanstel axiale Rillen aufweist, zum Zwecke, den Reibungswider stand von Erde zu Erde beim Drehen der Sondiersehneide messen zu können. 5.

   Gerät nach Patentanspruch II, ,da- ,durch gekennzeichnet, d@ass in der Bohrung der ringförmigen Sondiers,chneid':o ein ;mit einem Boden versehenes Rohr angeordnet ist, welches mit Mitteln zur Messung verschie dener Bodeneigenschaften ausgerüstet ist.

   6;. Gerät nach P@atenitanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass einzelne Bär- gewichte derart aufgehängt sind, -dass sie wahlweise in und ausser Wirkung .gesetzt werden können, um das. Gesamtbärgewicht zu verkleinern. 7. Gerät nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d@ass über einen Seilzug wirkende Gegenge wichte vorgesehen sind, das.

   Ganze derart, .dass, zusammen mit dien Bärgewichten eine genau messbare Belastung einer durch die Bohrung der Sondierschneid.e,dringenden Be lastungsplatte möglich ist.