DE10131973C2 - Verfahren zur Entnahme von Probekernen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Probekernen aus verbesserten Bodenbereichen, die mit aushärtbaren Bindemitteln oder Mörtel durchmischt sind, insbesondere aus Säulen, die durch Düsenstrahlinjektion von flüssigem Injektions­ mittel entstanden sind (Soilcrete®), oder aus Säulen, die durch tiefe Bodenvermörte­ lung von Einpreßmörtel entstanden sind (DeepSoilMixing) oder aus Dichtwänden, die im Einphasen- bzw. Zweiphasen-Verfahren hergestellt wurde.

Beim Soilcrete-Verfahren wird aus einem Bohrgestänge heraus der Boden durch ei­ nen rotierenden Injektionmittelstrahl oder Wasserstrahl in einem Zylinderbereich auf­ geschnitten und mit Bindemittel durchsetzt. Beim DeepSoilMixing wird aus einem Bohrgestänge heraus Einpreßmörtel in ein Bohrloch eingebracht und mittels Mi­ scherarmen am Bohrgestänge in einem Zylinderbereich mechanisch mit dem Boden durchmischt. Bei der Dichtwandherstellung wird beim Einphasen-Verfahren der Stützflüssigkeit, in der Regel eine Bentonitsuspension, ein aushärtendes Bindemittel zugemischt, so daß die bei der Schlitzherstellung kontinuierlich in den Schlitz ge­ pumpte Stützflüssigkeit gleichzeitig die Dichtwandmasse darstellt. Wogegen beim Zweiphasen-Verfahren die Stützflüssigkeit nach Beendigung des Schlitzwandaushu­ bes gegen die aushärtende Dichtwandmasse ausgetauscht wird. Beide Verfahren stehen nur beispielhaft für eine Bodenverbesserung unter Zugabe von aushärtenden Medien zum Boden.

Bisher ist die Durchführung einer Qualitätskontrolle bei verbesserten Bodenberei­ chen über die gesamte Dicke bzw. bei Säulen über die gesamte Säulenlänge nur mit relativ großem Aufwand möglich. So kann die Qualitätskontrolle beispielsweise mit­ tels Kernbohrungen durchgeführt werden, die jedoch erst nach dem Erhärten der Bodenbereiche bzw. der Säulen ausgeführt werden können. Die Kosten hierfür sind vergleichsweise hoch. Die Qualitätskontrolle kann alternativ durch Entnahme von Schöpfproben aus unterschiedlichen Tiefen erfolgen. Diese müssen bereits vor dem Aushärten entnommen werden. Hiermit ist naturgemäß keine Entnahme von durch­ gehenden Probekernen möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustel­ len, mit dem eine Gewinnung durchgehender Probekerne zur Qualitätskontrolle mit geringem Aufwand, d. h. einfach und billig durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in einen verbes­ serten Bodenbereich im Frischzustand vor dem Aushärten des Bindemittels oder Mörtels ein aus Innenrohr und Außenrohr bestehendes doppelwandiges unten offe­ nes Probeentnahmerohr eingestellt wird und daß nach dem Aushärten des Bindemit­ tels oder Mörtels das Innenrohr mit einem einliegenden Probekern aus dem Außen­ rohr gezogen wird. Hiermit steht ein bis zur Bodenoberfläche durchgehender Probe­ kern zur Verfügung, gleichgültig ob der verbesserte Bodenbereich nur eine tieflie­ gende Abdichtschicht bildet oder einen bis an die Bodenoberfläche durchgehenden Säulenkörper. Zum Begutachten des Probekerns ist das Innenrohr aufzutrennen, wobei dies je nach Ausführung durch Aufschneiden oder durch zerstörungsfreies Zerlegen erfolgen kann.

Für das Verfahren wird vorzugsweise eine Vorrichtung zur Entnahme von Probeker­ nen aus verbesserten Bodenbereichen verwendet, die ein aus Innenrohr und Außen­ rohr bestehendes doppelwandiges unten offenes Probeentnahmerohr umfaßt, bei dem Innenrohr und Außenrohr am unteren Ende gegeneinander abgedichtet sind und das Innenrohr aus dem Außenrohr herausziehbar ist, wobei das Innenrohr mit einer als Sollbruchstelle dienenden Längsnut versehen ist.

Das Abdichten der Rohre gegeneinander hat den Zweck, kein Bindemittel oder Mör­ tel in den Raum zwischen den Rohren eindringen zu lassen. Als Dichtung kann ein Abdicht- und Gleitmittel z. B. Fett vorgesehen sein. Alternativ ist die Verwendung ei­ ner Ringdichtung z. B. eines O-Ringes, der in Ringnuten fixiert ist, möglich. Außen­ rohr und Innenrohr sind bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere PVC. Außenrohr und Innenrohr können jedoch auch aus Metall, z. B. aus Stahlblech bestehen. Hier­ mit ist ein einfaches Auftrennen des gezogenen Innenrohres zur Freilegung des Pro­ bekerns möglich. Diese Ausführung hat den Vorteil der Wiederverwendbarkeit des Innenrohres. Das Innenrohr weist zumindest eine Längsnut auf, die als Sollbruchstel­ le oder Trennstelle zum Entfernen dient. Das Außenrohr wird in der Regel ein verlo­ renes Rohr bleiben, daß nach dem Ziehen des Innenrohes vorzugsweise mit einem Deckel zu verschließen ist oder mit Zementsuspension zu verfüllen ist.

Um aussagefähige Probekerne zu erhalten, ist eine Nennweite von 100-300 mm für das Innenrohr ein geeigneter Wert.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Aufbau einer dabei einsetzbaren Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachste­ hend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in vier Phasen im vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt eine bei der Durchführung des Verfahrens einsetzbare Vorrichtung nach dem Einstellen in eine Säule in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist in allen vier Darstellungen eine Säule 11 im Boden 12 erkennbar, die bis an die Bodenoberfläche 13 heranreicht.

In Bild a) ist die Säule 11 im Frischzustand. Oberhalb der Säule 11 hängt eine erfin­ dungsgemäße Probeentnahmevorrichtung 21.

In Bild b) ist die Entnahmevorrichtung 21 während ihres Einstellens in die Säule 11 gezeigt, die sich weiterhin im Frischzustand befindet. Das Material der Säule steigt in der Probeentnahmevorrichtung dabei auf.

In Bild c) ist die vollständig in die Säule 11 eingestellte Entnahmevorrichtung 21 ge­ zeigt, die nunmehr vollständig vom Material der Säule gefüllt ist. In dieser Phase setzt der Aushärteprozeß ein, der bis zum vollständigen Aushärten abgewartet wird.

In Bild d) ist dargestellt, wie an der Entnahmevorrichtung 21 ein Innenrohr 22 mit ei­ nem losgerissenen Probekern 23 aus einem Außenrohr 24 gezogen wird, das als verlorenes Rohr in der Säule 11 verbleibt.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine im Boden 12 aufgebaute Säule 11 aus Bodenmaterial und aushärtbarem Medium wie Zementsuspension oder Verpreßmörtel gezeigt, die bis zur Bodenoberfläche 13 reicht. An der in die Säule eingestellten Probekement­ nahmevorrichtung 21 sind das Innenrohr 22 mit dem darin aufgestiegenen Kern 23 sowie das Außenrohr 24 zu erkennen. Im unteren Ende sind Innenrohr und Außen­ rohr mittels einer Ringdichtung 25 gegeneinander abgedichtet. Am oberen Ende sind Innenrohr und Außenrohr zur gegenseitigen Axialfixierung beim Einstellen mit Schrauben oder Splinten 26 gegeneinander gesichert. Am oberen Ende des Innen­ rohres sind Ösen 27 angebracht, mittels derer das Innenrohr 22 aus dem Außenrohr 24 gezogen werden kann. Hierbei entsteht am unteren Ende des Innenrohres eine angedeutete Bruchkante 28.

Claims (5)

1. Verfahren zur Entnahme von Probekernen aus verbesserten Bodenbereichen, die mit aushärtbaren Bindemitteln oder Mörtel durchmischt sind, insbesondere aus Säulen, die durch Düsenstrahlinjektion von flüssigem Injektionsmittel ent­ standen sind (Soilcrete®), oder aus Säulen, die durch tiefe Bodenvermörte­ lung von Einpreßmörtel entstanden sind (DeepSoilMixing), dadurch gekennzeichnet, daß in einen verbesserten Bodenbereich im Frischzustand vor dem Aushärten des Bindemittels oder Mörtels ein aus Innenrohr und Außenrohr bestehendes doppelwandiges unten offenes Probeentnahmerohr eingestellt wird und daß nach dem Aushärten des Bindemittels oder Mörtels das Innenrohr mit einem einliegenden Probekern aus dem Außenrohr gezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung verwendet wird mit einem aus Innenrohr und Außenrohr bestehenden doppelwandigen unten offenem Probeentnahmerohr, bei dem Innenrohr und Außenrohr am unteren Ende gegeneinander abgedichtet sind und das Innenrohr aus dem Außenrohr herausziehbar ist, wobei das Innenrohr mit einer als Sollbruchstelle dienenden Längsnut versehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Außenrohr und Innenrohr aus Kunststoff, insbesondere aus PVC beste­ hen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ineinanderliegendem Innenrohr und Außenrohr ein Abdicht- und Gleitmittel, z. B. Fett eingebracht ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ineinanderliegendem Innenrohr und Außenrohr am unteren En­ de eine Dichtung, z. B. ein O-Ring einliegt.