CH331148A - Verfahren und Vorrichtung zur Probeentnahme und zum Messen bodenphysikalischer Kennwerte des Untergrundes - Google Patents

Description

  Verfahren und     Vorrichtung    zur Probeentnahme und zum Messen bodenphysikalischer  Kennwerte des     Untergrundes       Die     ingenieurgeologisehe    Untergrunderkun  dung, beispielsweise zur Beantwortung von  Fragen der Bauplanung und Gründung von  Bauwerken,

   muss - abgesehen von     geophy        si-          kalisehen        Fläehenuntersuehungen    - ausgehen  von     bodenphysikalisehen    Laboratoriumsmes  sungen an möglichst ungestört aus dem Unter  grund entnommenen Proben oder von Feld  methoden zur Testung bestimmter     Erdstoff-          Kennziffern    im Untergrund eines Gelände  punktes.  



  Die Laboratoriumsmessungen bieten den  grundsätzlichen Vorteil, dass durch konven  tionelle Messgeräte und     Messverfahren    für  Erdstoffe gleicher bautechnischer Eigenschaf  ten stets reproduzierbare     gleiehwertige,    von  störenden Einflüssen befreite     Messwerte    erhal  ten werden.

   Dieser Vorteil besteht streng ge  nommen nur in der Idee, da  1. der Zustand der im Laboratorium ge  messenen Proben, u. a. durch die zum Einbau  in die Messgeräte notwendigen Manipulationen  nicht mehr dem     natürliehen    Zustand der       Untergrundsehiehten    im Untergrund ent  spricht, aus denen die Probe stammt, und  ?. der Untergrund als pseudofester Kör  per seine     bauteehnisehen    und hydrologischen       Eigensehaften    nur aus den zeitabhängigen  Zustandsänderungen unter dem Einfluss ab  klingender 'äusserer Störungen gewinnt.

      Immerhin liefern die üblichen bodenphysi  kalischen Laboratoriumsmessungen, sofern  das natürliche Raumgewicht der vermessenen  Probe ermittelt werden kann, brauchbare Aus  gangswerte     für    bodenmechanische Berechnun  gen.  



  Die genannten Versuche erfordern aber be  sonders bei bindigen Böden sehr viel Zeit. Das  hat für das Bauwesen sehr unliebsame Fol  gen, da oft schwerwiegende Entscheidungen  getroffen werden müssen, ohne dass dabei das  Ergebnis der bodenphysikalischen     Unter-          suehungen    zu Grunde gelegt werden kann.  



  Diesem Umstand verdanken die Feld  inethoden zum schnellen Abtasten des Unter  grundes einen Teil ihrer Beliebtheit in der  Baupraxis. Zu nennen sind:  Die Messung und     Aufzeiehnung    des  Spitzenwiderstandes und der Mantelreibung  abhängig von der     Eindringtiefe,    beim Ein  treiben (meistens Rammen) von Pfählen die  Registrierung des Widerstandes von     Spit.zen-          drucksonden,    die Aufnahme der     Zeitset.zungs-          oder        Drueksetzungslinie    von     Probebelastungs-          flächen,

      die Messung der     Torsionsfestigkeit     der     Aufsehluss-Sohle    und das Abdrücken der       Bohrlochsohle    oder     Bohrloehwandungen.     



  Beim erfindungsgemässen Verfahren zur  Probeentnahme und zum Messen bodenphysi  kalischer Kennwerte des Untergrundes werden  ungestörte     Erdstoffproben    in     situ    wenigstens      teilweise abgegrenzt und in     situ    vermessen  und ungestört entnommen. Unter dem Begriff   in     situ     ist  an Ort und Stelle, in     ungestÖr-          ter    Lage  zu verstehen.  



  Dieses Verfahren ersetzt die konventio  nelle Untergrundtestung durch die Messung  der bodenphysikalischen Kennwerte im Auf  schluss. Mit Hilfe geeigneter Testzurüstungen  werden die     Normalversuehe    aus dem Laborato  rium im Aufschluss durchgeführt, und zwar  zweckmässig in Verbindung mit der Herstel  lung des Aufschlusses; durch schrittweises  Kernen können ausserdem von allen     Erdstoff-          arten    ungestörte Proben für die     Raumge-          wichtsbestimmung    und für Vergleichsmessun  gen des Verhaltens gewonnen werden, durch  die die im Felde registrierten     Messwerte    er  gänzt und bestätigt werden können.  



  Die zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung  gemäss der Erfindung ist dadurch gekenn  zeichnet, dass Zurüstungen zur Entnahme, zur  Messung der Scherfestigkeit, der Steife, der       Grundwassergeschwindigkeit,    der kapillaren  Steighöhe und der Frostempfindlichkeit der  Probe sowie zur Durchführung von Probe  belastungen baukastenartig auswechselbar an  einem Gestänge     anschliessbar    sind.  



  Die Erfindung     wird    im folgenden an Hand  einiger     Ausführungsbeispiele    von zur Durch  führung des erfindungsgemässen Verfahrens  geeigneten Vorrichtungen erläutert.  



       Fig.    1 zeigt eine Ansicht, in teilweisem  Schnitt, eines Entnahmekopfes für Sand.       Fig.    2 zeigt einen Längsschnitt durch eine       Filtertestzurüstung.     



       Fig.    3 zeigt einen Längsschnitt durch eine  Entnahmezurüstung für bindige Erdstoffe.       Fig.    4 zeigt in schematischer Weise eine  Zurüstung zur Messung der Scherfestigkeit.       Fig.    5 zeigt einen teilweisen Schnitt durch  eine Einzelheit der Vorrichtung nach     Fig.    4.  



       Fig.    6 zeigt einen teilweisen Schnitt durch  eine weitere Einzelheit der Vorrichtung nach       Fig.    4.  



       Fig.    7 zeigt einen Längsschnitt durch eine  weitere Ausführungsform der Entnahmezu  rüstung nach     Fig.    3.         Fig.    8 zeigt ebenfalls einen Längsschnitt  durch eine weitere Ausführungsform der Zu  rüstung nach     Fig.    3.  



       Fig.    9 zeigt den Schnitt durch eine Einzel  heit der Einrichtung nach     Fig.    4, die an Stelle  der Hebelpresse verwendet werden kann.  



       Fig.    10 zeigt eine     Filtertestzurüstung    für  bindige Erdstoffe.  



  Nach     Fig.    1 ist mit dem untern Ende des  Gestänges 1 ein Kupplungsring 2 verbunden,  wobei zwischen dem Gestänge 1 und dem Kupp  lungsring 2 ein Dichtungsring 17 vorhanden  ist, um eine wasserdichte Verbindung zu er  halten. In den Kupplungsring 2 ist der Kupp  lungsschaft 8     eingesehraubt,    an dem der Kopf  11 eines Entnahmerohres 3 befestigt ist, in  dem der Kopf 11 durch Spannkeile 1.2, die  durch einen Spannkonus 13 und einen Spann  ring 14 festgezogen werden, gegen einen ab  gesetzten, scheibenförmigen Teil 7 des Kupp  lungsschaftes 8 angedrückt wird.     Dadureh.     können vom Gestänge 1 sowohl Zug- als auch       Druekkräfte    auf das Entnahmerohr 3 über  tragen werden.

   Am Kupplungsschaft 8 ist  mittels eines Ringes 6' ein Hülsenteller 6 be  festigt, an dem das obere Ende einer Proben  hülse 5 angebracht ist, während das untere  Ende dieser Hülse 5 durch einen     Hülsenring     9 getragen wird, der in das Entnahmerohr 3       eingesteckt    ist, an das ferner ein Schneiden  körper 4 angeschraubt ist..

   Die     Probenhülse    5  besteht aus verzinktem Eisenblech oder aus  transparentem Kunststoff, vorzugsweise aus       Zellulose-Azetat    oder einem harten,     kratz-          festen    Kunstharz, beispielsweise     Polyvinyl-          chlorid    oder einem     Misehpoly        merisat    auf der  Basis von     Acrylsäureestern.    Unter dem Druck  des Gestänges 1 dringt der     Schneidenkörper    4  in den Erdboden ein und die Probe dringt in  die     Probenhülse    5 ein.

   Im     Schneidenkörper    4  sitzt ein hohler     Frierring    10, in welchen hoch  komprimierte flüssige Kohlensäure durch eine  durchsichtige Leitung eingeleitet und mittels  einer     Sehlauchleitung    auf     Atnxospbärendrxielz     entspannt wird. Der     Frierring    10 kann auf  diese Weise eine dünne Scheibe der in das  Entnahmerohr eingedrungenen Probe aus  frieren. Eine Ziehwulst 15 ermöglicht es, bei           hoehgezogenem    Entnahmekopf die Hülse 5 mit  der Probe vom Hülsenteller 6 zu trennen.  Ferner kann dann die Hülse 5 mit der Probe  vom Frostpfropfen gelöst und aus dem Ent  nahmerohr 3 herausgenommen werden.

   Der  Frostpfropfen bleibt hierbei im     Frierring    10  sitzen und kann gesondert entnommen werden.  



  Die zum Ausfrieren eines scheibenförmi  gen Teils der Probe erforderliche Kälte könnte  auch durch Zuführung eines andern Kälte  mittels in den     Frierring    10 erhalten werden.  Ferner könnte ein     Kältekontaktelement,    das  z. B. eine konvexe oder konkave Platte oder  eine einzupressende Spitze ist und mit Hilfe  von isolierenden Organen gegen Kälteüber  gang auf das Gestänge geschützt ist, vorhan  den sein, durch welches ungestörte Proben  teilweise abgegrenzt und an dieses Kälteele  ment angefroren werden können.  



       (Temäss        Fig.    2 ist in dem hohlen Gestänge 1  (s. auch     Fig.    l.) unten ein Saugkorb 16 mit  Saugventil 16', 22 vorhanden. Dieser Saug  korb 16 kann durch das     Crestänge    1 bis zur  gewünschten Entnahmetiefe - herabgelassen  werden. Der untere Teil des Gestänges kann  hierbei als Schlammbüchse dienen. Der einge  drungene Bohrschlamm kann mit Hilfe des       Saugkorbes    7 6 und einer an der Erdober  fläche befindlichen Pumpe entfernt werden.  Gegebenenfalls kann man hierbei unter Zu  gabe von Spülwasser arbeiten.

   Durch die       Diehtungsringe    17, die zwischen jedem     Ge-          stängestoss        eingepresst    werden, ist das     Ge-          stängeinnere    wasserdicht nach aussen abge  schlossen, so dass auch die Möglichkeit besteht,  leicht     aufsehwimmende    Flüssigkeit unter       überdruck    zu entnehmen.  



  Bei der     Filtertestzurüstung    nach     Fig.    2  dient das Gestänge 1 als     Messrohr    für das  durch die Probe und den Filterstein, z. B. 18  in     Fig.    3, hindurch eindringende Wasser. Eine  Bandleitung 19 als Bandmass     kalibriert,    wird  als Haltekabel für den     Messschaft    20 benutzt,  der die Kontaktschwimmer 21 und über ein  Zwischenstück 26 das Saugventil 16', 22 trägt,  mit dem über die Schlauchleitung 23 der  Wasserstand im     Messrohr    abgesenkt, werden  kann.

   Ein durchbohrter     Gestängestopfen    24    hält das Bandmass mit dem     lotartigen        Mess-          schaft    in der gewünschten Tiefe unter Grund.  Die Abstandhalter 25 sorgen dafür, dass der       Messschaft    koaxial im Gestänge geführt wird.  



  Zur Messung der Filtergeschwindigkeit  in     situ    ist das Druckgefälle frei wählbar, weil  der Wasserstand im     Messrohr    durch Abpum  pen gesenkt und der     Messschaft    20 zur Mes  sung der Zu- oder Abnahme der Wassermenge  am Haltekabel 19 in beliebige Höhe ins     Mess-          rohr    gebracht und festgehalten werden kann.  Der Weg des Wassers ist ohne     Querschnitts-          Verengung    durch die in den Stutzen einge  drungene     Erdstoffprobe    vorgeschrieben (siehe       Fig.    1).  



  Zur Bestimmung der Filtergeschwindig  keit von Untergrundschichten, die zur Zeit  der Messung über dem freien oder künstlich       abgesenkten    Grundwasserspiegel liegen, kann  die Versickerung bzw. Abnahme des Wasser  standes im     Messrohr    gemessen werden.  



       Fig.    3 zeigt eine Entnahmezurüstung für  bindige Erdstoffe mit einem im Entnahme  rohr 3 verschiebbaren Gleitkolben 28, einem  mit diesem Kolben verbundenen Innenge  stänge 27 und einem     Entwässerungs-    bzw.  Entlüftungskanal 47.  



  In den     Fig.        4-6    ist eine Zurüstung zur  Messung der Scherfestigkeit der Erdstoffe bei  behinderter Seitenausdehnung im Aufschluss  dargestellt. Am untern     Gestängeende    1'       (Fig.    6) ist ein     Scherkopf    29 angebracht und  auf das obere     Gestängeende    1"     (Fig.    5) ein  Drehstück 30 mit     Auflastteller    31 aufge  schraubt. Auf den     Auflastteller    31 wirkt der  Kraftarm 32 einer Hebelpresse ein und übt  lotrechte     Drüeke    beliebig einstellbarer Grösse  aus.

   Das Drehstück 30 besitzt unten einen  aus zwei Kegelrädern 33 und 34 bestehenden  Winkeltrieb. Das um die horizontale Achse  drehbare Kegelrad 33 dieses Winkeltriebes  besitzt einen Vierkant 35, auf den mit einem  gewissen horizontalen Bewegungsspiel ein       Scherhebel    36 aufgesetzt ist. Durch Be  lastung durch eine Hebelwaage 37 mit konti  nuierlich veränderlichen Gewichten, z. B.  durch Füllung eines Behälters 38 mit Queck  silber, kann der Vierkant 35 des Kegelrades      33 gedreht und dadurch das Gestänge 1. um  seine Längsachse verdreht werden. Um bei  dieser Belastung stets das gleiche Drehmoment  auf das Gestänge zu übertragen, wird die  Hebellänge des     Scherarmes    durch eine Füh  rungskulisse 39 konstant gehalten.  



  Die Drehbewegung des Gestänges 1 über  trägt sich auch auf den Scherkopf 29, der eine  zylindrische Schneide 40 und einen koaxialen  Dorn 41 besitzt, um ihn mit dem vom Kraft  arm 32 der Hebelpresse ausgeübten Bela  stungsdruck in den Untergrund einpressen zu  können.  



  Durch die Haftung und Reibung von  Schneide 40 und Dorn 41 am gedrückten Erd  reich bewegt sich, der Drehbewegung des     Cre-          stänges    folgend, nur der innere. Teil 42 des  Scherkopfes 29, der durch zwischengeschaltete  Kugellager 43 gegen Schneide und Dorn     ver-          drehbar    ist.  



  Der     Kraftschluss    dieses     innern    Scher  kopfes gegen den Erdstoff erfolgt durch ge  zackte Filtersteine 44. Sie sind in einem  Kreisring angeordnet, der durch hervor  ragende Schneiden 45 aufgefächert ist. Der       Kraftsehluss    kann auch durch Stahlblech  schneiden allein oder mittels gezackter oder  auf andere Weise profilierter Filtersteine  allein erfolgen.  



       Fig.    7 zeigt eine ähnliche Entnahmezu  rüstung wie     Fig.    3, mit welcher die Steife oder  Elastizität auf der     Aufschlusssohle    gemessen  werden kann. Diese     Ausrüstnug    wird mit dem  Gleitkolben 28 bis zur Nullstellung in den  Untergrund     eingepresst.    Bei feststehendem  Aussengestänge 1 mit Entnahmerohr 3 wird  dann das Innengestänge 27 durch den Kraft  hebel 32     (Fig.    4, 5) einer Hebelpresse gegen  den im Rohr befindlichen, mit dem ungestör  ten Untergrund noch verbundenen Proben  körper 46 gedrückt, wobei die Drucksetzung  gemessen und registriert wird.  



  Analog dem normalen     Zusammendrük-          kungsversueh    bei behinderter Seitenausdeh  nung im Laboratorium wird dem gespannten  Porenwasser über den in der Druckfläche des  Gleitkolbens 28 eingelassenen Filterstein 18  und den     Entwässerungs-    bzw. Entlüftungs-         kanal    47 ein Weg zur Atmosphäre geöffnet.  Der Belastungsvorgang kann durch Ent  lastungen und Wiederbelastungen in bekann  ter Weise unterbrochen werden. Nach Durch  führung der Messung kann durch Bewegung  des Innengestänges 27 mit, dem Kolben 28  gegenüber dem Aussengestänge 1 mit dem  Entnahmerohr 3 über die Nullstellung des  Kolbens hinaus in die Zustellung ein Unter  druck zur unterstützungsweisen Festhaltung  des Probekörpers im Stutzen beim Ziehen aus  geübt werden.

    



       Fig.    9 zeigt eine Vorrichtung, mittels wel  cher ohne Hebelpresse das Innengestänge 27  gegen das Aussengestänge 1 bewegt werden  kann. Die Entlastungsvorrichtung besteht aus  einem Keilgetriebe, das zwei gabelförmig zu  einander passende Keile 48 und 49 aufweist,  die zwischen einem auf das Gestänge für die  Entnahmezurüstung     aufschraubbaren        Planseh     51 und einem an dem Kolbengestänge aasge  brachten Flansch 52 geführt und mit Hilfe  einer     Schraubenzwinge    50     aufeinanderge-          schoben    werden können.  



  Die     Filtertestzurüstung    nach     Fig.    10 wird  für bindige     Erdstoffproben    mit sehr geringer       Wassersbewegung    im Korngerüst (d. h. gerin  gem spannungsfreiem Porenvolumen) ver  wendet.  



  Im Gleitkolben 28 befindet sich ein beson  deres     Messrohr    53 mit einer Schwimmeranord  nung 54 für die Kontaktgabe, ähnlich dem in       Fig.    2 beschriebenen. Solange bei der Ein  bringung des Entnahmerohres 3 der Proben  körper in das     Rohrinnere.    hineingleitet, ist in  beschriebener Weise für Luft und Wasser  ein Ausweg zur Atmosphäre geöffnet, wäh  rend gleichzeitig das     Messrohr    53 verschlossen  ist. Soll, nachdem der     Probenkörper    bis an  den Filterstein 18 eingedrungen ist, der Was  serdurchlässigkeitsbeiwert gemessen werden,  so kann durch Seilzug 55 der     Entwässerungs-          und    Entlüftungskanal 47 geschlossen werden.

    Gleichzeitig wird dadurch der Zugang in das       Messgefäss    53 geöffnet, das durch die Ent  lüftungslöcher 56 oder einen Schlauchansatz  57 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.      Zur Messung der Geschwindigkeit des  Bodenwassers für nicht bindige, grossporige,  gut wasserdurchlässige Erdstoffe wird die  Entnahmezurüstung nach     Fig.    1 durch den       Messschaft    nach     Fig.    2 ergänzt.  



  Im Entnahmerohr 3 kann noch eine Ein  spritzdüse 58     (vergl.        Fig.    1) für eine Salz  lösung vorgesehen sein, die es ermöglicht, aus  der Änderung des     Elektrolyt-Widerstandes    im       Messgefäss    die wahre     Grundwassergeschwin-          digkeit    neben der scheinbaren zu ermitteln  und aus dem Quotienten der scheinbaren zur  wahren Geschwindigkeit das spannungsfreie  Porenvolumen zu bestimmen. An Stelle -von  Salzlösungen können auch Farbindikatoren  zur Kennzeichnung unterirdischer Wasser  wege verwendet werden.  



  Für die Messung der kapillaren Steighöhe  bzw. der Höhe bis     ztt    der die Adhäsion des  Wassers an das Korngerüst ausreicht, das  durch elektrochemische Oberflächenkräfte in  den engen Porenräumen des Erdstoffes hoch  steigende Wasser ohne grössere Lufteinschlüsse       testzuhalten,    kann die     Filtertestzurüstung    für  Sand benutzt werden.

   Die freie Verbindung  zur Atmosphäre wird dann zum Beispiel ge  mäss     Fig.    1 und 2 ausgenutzt, einen Luft  druck auf die Bodenprobe auszuüben.     Der     Druck steigt nur so lange, bis die Luft durch  die wassergefüllten Poren des     Erdstoi'i.'es          durchbricht..    Der maimal gehaltene Druck  ist der kapillaren Steighöhe proportional.  



  An Stelle von Druckluft können auch     Crase     oder     thixotrope    Flüssigkeiten oder zur     Ver-          mörtelung    oder Verfestigung der     Erdstoff-          probe    dienliche Lösungen eingebracht werden.  



  Der     Prostempfindlichkeitsgrad    von     Erd-          stoffen    in natürlicher Lagerung kann durch       Ausfrieren    mit. Hilfe der Entnahmezurüstung  für Sand gemäss     Fig.    1 mit dem     Frierring          bestimmt    werden, weil bei frostgefährdeten  Erdstoffen der Wassergehalt beim Frieren  beträchtlich zunimmt     (Eislinsenbildung).          Durch    Vergleich des Wassergehaltes des aus  gefrorenen Teils mit dem Wassergehalt eines  nicht.

   gefrorenen Teils der Probe kann die  Frostgefährlichkeit von     Untergrundsehiehten     in natürlicher Lagerung beurteilt werden, he-    sonders im Hinblick auf die Lage des Grund  wasserspiegels und die über oder unterlagern  den Schichten.  



  Mittels der beschriebenen Vorrichtung er  folgt die Probeentnahme und das Messen  bodenphysikalischer Kennwerte des Unter  grundes dadurch, dass mit stetiger     Einpress-          geschwindigkeit    und statisch     wirkendem     Druck durch das Entnahmerohr ungestörte       Erdstoffproben    in     situ    teilweise oder ganz  abgegrenzt und diese Proben in     situ    vermes  sen und ungestört entnommen werden.  



  Die Messungen können dabei wahlweise  auf jeweils interessierende Kennwerte be  schränkt werden. Die Probeentnahme nach dem  Verfahren kann wahlweise durch andere Auf  schlussverfahren unterbrochen werden, bei  spielsweise wenn bereits bekannte Schichten  schnell durchfahren werden sollen oder eine  feste Zwischenlage durchmeisselt werden muss       usw.     



  Durch statisches Einpressen wird die Stö  rung des Untergrundes vermieden und durch  die gezeigte Konstruktion des Entnahme  kopfes tritt in die Sonde ein ungestörter     Erd-          stoffkörper    ein, wodurch die meisten Messun  gen im Sinne des Verfahrens überhaupt erst  ermöglicht werden.  



  Der baukastenartige Aufbau besteht darin,  dass einzelne Teile der Vorrichtung, wie sie  gerade für die verschiedenen Messungen be  nötigt werden, unter sich beliebig und schnell  ausgetauscht oder auch miteinander     axn    Ge  stänge vereinigt werden können. Die Bau  kastenelemente sind vor allem die folgenden:

      Zurüstung für die Entnahme     rolliger    Locker  gesteine,  Zurüstung für die Messung der Geschwindig  keit der Wasserbewegung des Bodenwas  sers durch das ungestörte Korngerüst bei  wählbarem Gefälle (Filtertest),  Zurüstung für die Entnahme bindiger     Erd-          stoffe,     Zurüstung für die Messung der Scherfestig  keit bei behinderter Seitenausdehnung,  Zurüstung für die Messung der Tragkraft  der Menisken des     Kapillarwassers    in nicht      wassergesättigten     Lockergesteinen    und für  die Messung der Frostempfindlichkeit von  Erdstoffen in natürlicher Lagerung,  Zurüstung für Probebelastungen auf der Bau  grube der     Aufschlusssohle.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Probeentnahme und zum Messen bodenphysikalischer Kennwerte des Untergrundes, dadurch gekennzeichnet, dass ungestörte Erdstoffproben in sitze wenigstens teilweise abgegrenzt und in sitze vermessen und ungestört entnommen werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Abgrenzen, Vermessen und Entnehmen eines zu prüfen den Profils des Untergrundes schrittweise erfolgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die ungestörten Erdstoffproben ganz abgegrenzt werden, wobei die untere Abgrenzung durch Gefrie ren der untersten Erdstoffschicht erfolgt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass bei rolligen Locker gesteinen ungestörte Proben durch ein mit Hilfe von isolierenden Organen zur Verhinde rung des Kälteüberganges auf das Gestänge geschütztes Kältekontaktelement nur teil weise abgegrenzt und an dasselbe angefroren werden. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass Zurüstungen zur Ent nahme, zur Messung der Scherfestigkeit, Steife, Grundwassergesehwindigkeit, kapilla ren Steighöhe, Frostempfindlichkeit der Probe und zur Durchführung von Probebelastungen baukastenartig auswechselbar an einem Ge stänge anschliessbar sind.

   UNTERANSPRÜCHE 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Zurüstung zur Messung der Scherfestigkeit von Erd- stoffen einen Scherkopf aufweist, der sowohl mit einer Belastungseinrichtung für wählbare lotrechte Belastungen, als auch mit einer sol- ehen für wählbare tangentiale, den Scherkopf in Drehung versetzende Belastungen kuppel- bar ist. 5.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der Scherkopf eine zylindrische Schneide und einen koaxialen Dorn besitzt, zum Zwecke, die Erdstoffprobe so in sitze zu begrenzen, dass beim Abscheren die seit liche Ausdehnung verhindert wird. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeicb.- net, da.ss der Scherkopf für den Kraftschluss zur Erdstoffprobe eine kreisringförmige Druckübertragungsplatte besitzt, deren Unter seite sowohl durch Stahlblechschneiden auf gefächert als auch mit gezackten Filterstei nen versehen ist. 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die Antriebseinrichtung einen Hebel arm aufweist, dessen Moment durch einen Winkeltrieb auf das Scherkopfgestänge über tragen wird, wobei eine Kulissensteuerung die Länge des bewegten Hebelarmes konstant hält. B.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zurüstung zur Steifemessung aus einer Entnahme zurüstung besteht, in welcher ein Gleitkol- ben angeordnet ist, der mit einer mit Mess- und Registriervorriehtungen versehenen Be- lastungs- und Entlastungseinrichtung ver- bindbar ist. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung, bei der die Belastung über Zugglieder mit einer Hebeleindrückpresse vor genommen wird und die Entlastungsvorrich tung aus einem Keilgetriebe besteht, welches zwischen einem an dem Gestänge für die Entnahmezurüstung befindlichen und einem an dem Kolbengestänge angebrachten Flansch angeordnet ist. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich- net, dass der Gleitkolben an der Unterseite mit einem Filterstein versehen ist, und dass Entwässerung> bzw. Entlüftungskanäle die Kolbenunterseite mit der Atmosphäre verbin den.

   <B>1.1.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, cladureh gekennzeichnet, dass die Zurüstung zur Messung der Grundwassergeschwindigkeit -Mittel aufweist, um die Messung mit wähl barem konstantem Druckgefälle wie auch mit abnehmender Druckhöhe durchführen zu können. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 11, dadurch gekenn- zeiehnet, dass das Messgefäss Schwimmer ent hält, die als Kontaktgeber ausgebildet sind und elektrische Kontakte aufweisen, welche jeweils mit. Anzeigeeinriehtungen in Verbin dung stehen. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Entnahmerohr angeordneter Gleitkolben mit einem Messgefäss zur Messung der Grund wassergeschwindigkeit und einer Membran zur Messung des Porenwasserdruckes zusam menwirkt. 14.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass die Entwässerungs- bzw. Entlüf tungskanäle in dem Kolben und der Zufluss zu dem Messgefäss durch Ventile steuerbar sind. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich net, dass im Schneidenbereich des Entnahme rohres Einspritzdüsen zum Einbringen von Flüssigkeiten in die zu prüfende Erdstoff- probe in situ vorgesehen sind. . 16.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Einleiten von zur Verfestigung der Erd- stoffprobe dienlichen Mitteln in die Erdstoff probe vorgesehen ist, die an die Entlüftungs kanäle angeschlossen ist.