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Die
Erfindung betrifft eine fahrbare Rammsondiereinrichtung für
Bodenuntersuchungen mit wenigstens einem in den Boden einzutreibenden
Sondiergestänge, einer Schlageinrichtung zum Eintreiben
des Sondiergestänges, einem Sondiermast zur Führung
der Schlageinrichtung und Mitteln zum Ziehen des Sondiergestänges.
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Eine
solche Rammsondiereinrichtung ist beispielsweise aus der
Deutschen Offenlegungsschrift
1 634 649 bekannt. Die
DE OS 1 634 649 beschreibt eine Rammsondiervorrichtung
zur Untersuchung des Baugrundes, bei der das Einschlagen des Sondengestänges
mit einer Schlageinrichtung bei gleichbleibender Schlagenergie und
das Aufzeichnen der Eindringtiefe der Sonde pro Rammschlag mit einem Schreibgerät
automatisch erfolgen. Diese bekannte Rammsondiereinrichtung umfasst
ein Sondiergestänge, eine Schlageinrichtung mit einem Fallgewicht zum
Eintreiben des Sondiergestänges, einen Sondiermast zur
Führung der Schlageinrichtung und Mittel zum Ziehen des
Sondiergestänges.
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Eine
Rammsondierung wird üblicherweise so durchgeführt,
dass zunächst an einer zuvor ausgewählten Stelle
des zu untersuchenden Untergrundes ein Sondengestänge mittels
eines Fallgewichtes als Schlageinrichtung, beispielsweise mittels
eines sogenannten Rammbärs, in den Untergrund eingetrieben
wird. Das Eintreiben erfolgt mittels gleichbleibender Schlagenergie
und Schlagzahl, wobei beispielsweise die Eindringtiefe des Sondiergestänges innerhalb
einer vorgegebenen Zeit ein Maß für den Eindringwiderstand
sein kann. Nimmt der Eindringwiderstand zu, wird gegebenenfalls
das Fallgewicht erhöht, bis ein bestimmter Eindringfortschritt
unterschritten wird. Dies kann bedeuten, dass in der erreichten
Teufe des Sondiergestänges eine mehr oder minder mächtige
Bodenschicht höheren Widerstandes angetroffen wurde, dies
kann allerdings auch bedeuten, dass nur ein lokaler Einschluss von
Gestein oder Boden höherer Festigkeit oder Bindigkeit angetroffen
wurde.
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Nach
einer gewissen Sondierzeit ohne nennenswerteren weiteren Sondierfortschritt
wäre also die Sondierung abzusetzen und an anderer Stelle fortzuführen
oder eine Kernbohrung durchzuführen, um genauen Aufschluss über
die Bodenbeschaffenheit zu erhalten.
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Eine
weitere Sondierung an der gleiche Stelle durchzuführen,
ist nicht sinnvoll. Allerdings kann auch eine Rammkernbohrung nicht
an der gleichen Stelle erfolgen, da der erhaltene Rammkern nur dann zuverlässige
Aussagen über den Schichtaufbau des Bodens zulässt,
wenn das Bohrgestänge in den ungestörten Boden
abgeteuft wurde.
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In
diesem Falle ist es erforderlich, die bekannte Rammsondiereinrichtung
vollständig abzurüsten und an einer anderen zu
untersuchenden Ansatzstelle wieder aufzurüsten, was zeit-
und arbeitsaufwändig ist. Gegebenenfalls wird eine separate Bohreinrichtung
benötigt oder eine vorhandene Rammsondiereinrichtung muss
von Sondieren auf Bohren oder umgekehrt umgerüstet werden.
Aufbauen, Abbauen und Umrüsten sind insbesondere auch deshalb
zeitaufwändig, weil für den sicheren Stand der
Sondiereinrichtung gesorgt werden muss. Diese muss zuverlässig
gegen den Untergrund abgestützt werden, damit die beim
Rammen oder Bohren entstehenden Reaktionskräfte zuverlässig
aufgenommen werden. Schließlich ist eine entsprechende
Nivellierung des Fahrgestells oder der Lafette erforderlich. Auch
diese Einrichtung erfordert verhältnismäßig
viel Zeit.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine fahrbare Rammsondiereinrichtung
der vorstehend beschriebenen Art im Hinblick auf eine Minimierung
der Auf- und Abbauzeiten und/oder Umrüstzeiten zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine fahrbare Rammsondiereinrichtung
für Bodenuntersuchungen, mit wenigstens einem in den Boden
einzutreibenden Sondiergestänge, einer Schlageinrichtung
zum Eintreiben des Sondiergestänges, einem Sondiermast zur
Führung der Schlageinrichtung und Mitteln zum Ziehen des
Sondiergestänges, wobei sich die Rammsondiereinrichtung
gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, dass
zusätzlich ein weiterer Sondiermast oder ein Bohrmast zur
Führung einer Bohreinrichtung für ein Bohrgestänge
zur Rammsondierung vorgesehen ist, wobei die Masten mit Abstand nebeneinander
auf einem Fahrgestell angeordnet sind.
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Die
Rammsondiereinrichtung gemäß der Erfindung hat
insbesondere den Vorzug, dass mehrere Sondierungen oder eine Sondierung
und ein Bohrung nacheinander, gegebenenfalls gleichzeitig, abgeteuft
werden können, ohne dass die Rammsondiereinrichtung nochmals
durch zeitraubende Arbeitsschritte, beispielsweise durch Umrüsten
von Sondieren auf Bohren oder umgekehrt bei unvorhergesehenen Komplikationen,
versetzt werden müsste.
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Insbesondere
eine Rammsondiereinrichtung mit einem Sondiermast und einem Bohrmast,
die nebeneinander angeordnet sind, ist im Hinblick auf einen besonders
zeitsparenden Arbeitsvorgang besonders günstig. Über
die Sondierung wird üblicherweise Aufschluss über
die Dichte des Bodens erhalten, wobei eine Rammkernbohrung Aufschlüsse über
die Dichte des Bodens normalerweise verfälscht. Daher müssen
Sondierung und Bohrung wenigstens um 50 cm versetzt sein. Die Rammsondiereinrichtung
gemäß der Erfindung erlaubt beispielsweise zunächst, an
der zu untersuchenden Einsatzstelle einen Sondiervorgang zu starten.
Wenn dieser ab einer bestimmten Teufe keinen Vortrieb mehr zeigt,
wird der Sondiervorgang unterbrochen. Ohne die Einrichtung versetzen
zu müssen, kann der Bohrmeister nun die Bohrung starten.
Bei Erreichen einer bestimmten Teufe, wo die Sondierung keinen Vortrieb
mehr hatte, kann der Bohrmeister über die ermittelten Daten
der Bohrvorrichtung feststellen, welche Bodenbeschaffenheit in dieser
Teufe vorliegt. Wenn zu erkennen ist, dass die dichtgelagerte Gesteinsschicht
nur eine geringe Mächtigkeit besitzt, wird gegebenenfalls
nach Erreichen der Endteufe die Bohrung beendet. Die Sondierung
kann nun gegebenenfalls mit einer höheren Auflast wieder
gestartet werden, um die gewünschten Informationen über
die Dichte des Bodens zu erhalten.
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Bei
einer bevorzugten Variante der fahrbaren Rammsondiereinrichtung
ist als Mittel zum Ziehen des Sondiergestänges eine Zieheinrichtung
vorgesehen, die wahlweise Sondiergestänge oder das Bohrgestänge
ziehen kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die zum Ziehen üblicherweise
verwendeten Klemmeinrichtungen auf die jeweils gegebenenfalls unterschiedlichen
Durchmesser der Gestänge anzupassen.
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Bei
einer zweckmäßigen Variante der fahrbaren Rammsondiereinrichtung
gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bohreinrichtung
und die Schlageinrichtung oder zwei Schlageinrichtungen parallel
oder wechselweise betreibbar sind.
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Vorzugsweise
umfasst die Rammsondiereinrichtung nach der Erfindung ein selbstfahrendes Fahrgestell,
vorzugsweise als raupenkettenbetriebenes Fahrgestell.
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Bei
einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der
Rammsondiereinrichtung ist vorgesehen, dass die Masten von einer
ersten in Bezug auf die Aufstellebene waagerechten Transportstellung
in eine zweite senkrechte Betriebsstellung aufstellbar und von der
Betriebsstellung in die Transportstellung umklappbar sind.
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Das
Fahrgestell kann beispielsweise eine hydraulische Stützeinrichtung
umfassen.
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Die
Stützeinrichtung kann beispielsweise mehrere Stützfüße
in Form von Hydraulikstempeln umfassen.
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Ein
besonders vorteilhafte Variante der Rammsondiereinrichtung nach
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zur
automatischen Nivellierung des Fahrgestells in Bezug auf die Aufstellebene
vorgesehen ist.
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Eine
gegebenenfalls vorhandene Bohreinrichtung ist zweckmäßigerweise
als Bohrhammer ausgebildet.
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Die
Schlageinrichtung kann auswechselbare Fallgewichte umfassen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es
zeigen:
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1:
eine schematische perspektivische Ansicht der Rammsondiereinrichtung
gemäß der Erfindung,
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2:
eine Ansicht der Rammsondiereinrichtung gemäß der
Erfindung aus Richtung des Pfeils II 1,
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3:
eine Rückansicht der Rammsondiereinrichtung aus 1,
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4:
eine Seitenansicht der Rammsondiereinrichtung gemäß der
Erfindung mit ausgefahrenen Masten und
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5:
eine Vorderansicht der Rammsondiereinrichtung mit ausgefahrenen
Masten in Betriebsstellung.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Rammsondiereinrichtung 1 gemäß der
Erfindung. Die Rammsondiereinrichtung 1 umfasst ein Fahrgestell 2 mit
einem Raupenfahrwerk 3 und einem nicht dargestellten hydraulischen
Antrieb.
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Das
Fahrgestell 2 ist über ebenfalls hydraulisch betätigbare
Stützfüße 4, vier an der Zahl
gegen die Aufstellfläche 5 abstützbar.
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Auf
dem Fahrgestell 2 sind nebeneinander zwei schwenkbar gelagerte
Masten vorgesehen, von denen der in den Figuren links dargestellte
Mast als Sondiermast 6 und der daneben angeordnete Mast als
Bohrmast 7 vorgesehen sind. Wie eingangs bereits erwähnt,
kann die Rammsondiereinrichtung 1 auch mit zwei Sondiermasten
oder zwei Bohrmasten ausgestattet sein. 1 zeigt
die Rammsondiereinrichtung mit eingeklapptem Sondiermast 6 und
eingeklapptem Bohrmast 7, dass hießt in der Transportstellung
der Masten 6, 7.
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Der
Sondiermast 6 umfasst ein Fallgewicht 8, dass
längsverschiebbar an dem Sondiermast 6 geführt
ist. Über eine umlaufende Mitnehmerkette 9 wird
das Fallgewicht 8 angehoben und wieder freigegeben. Je
nach Abstand der auf der Mitnehmerkette 9 vorgesehenen
Mitnehmer und Umlaufgeschwindigkeit der Mitnehmerkette wird die
Schlagzahl des Fallgewichtes 8 vorgegeben, das in einer
unteren Stellung mitgenommen wird und in einer oberen Stellung von
den betreffenden Mitnehmer freigegeben wird. Das Fallgewicht 8 wirkt
treibend auf ein an dem Sondiermast 6 geführtes
Sondiergestänge 10 ein.
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Mit
jedem Schlag wir das Sondiergestänge 10 ein Stück
weit in das Erdreich am Aufstellort der Rammsondiereinrichtung eingetrieben.
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Der
Fortschritt des Sondiergestänges beim Abteufen und somit
der Eindringwiderstand wird über eine mit 11 bezeichnete
Messeinrichtung erfasst und aufgezeichnet. In verhältnismäßig
kurzem Abstand neben dem Sondiermast 6 ist, wie vorstehend
bereits erwähnt, ein Bohrmast 7 angeordnet, auf
welchem ein Bohrhammer 12 ebenfalls längsverschieblich
angeordnet ist. Der Bohrhammer 12 wird ebenfalls über eine
auf dem Bohrmast 7 umlaufend gespannte Mitnehmerkette 9 angehoben
und freigelassen, so dass dessen Fallgewicht auf ein Rammkern-Bohrgestänge 13 einwirkt.
Das Rammkern-Bohrgestänge 13 ist in an sich bekannter
Art und Weise als hohles Bohrgestänge zur Aufnahme von
Bodenproben ausgebildet.
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Wie
dies insbesondere der 5 zu entnehmen ist, ist zwischen
den Masten 6, 7 eine hydraulische Zieheinrichtung 15 angeordnet,
die schwenkbar am Fahrgestell 2 angelenkt ist, so dass
diese wahlweise Sondiergestänge 10 oder Bohrgestänge 13 aus
dem Erdreich ziehen kann.
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Hierfür
sind auf Grund der unterschiedlichen Durchmesser von Sondiergestänge 10 einerseits
und Bohrgestänge 13 andererseits unterschiedliche Klemmbacken
oder Klemmbackentöpfe erforderlich. Wie dies aus einer
Zusammenschau der 1 und 4 ersichtlich
ist, sind die Masten 6, 7 über eine hydraulische
Klappvorrichtung 14 von einer ersten in 1 dargestellten
Transportstellung in eine zweite in 4 dargestellte
Betriebsposition ausstellbar.
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Zur
Inbetriebnahme der Rammsondiereinrichtung 1 wird das Fahrgestell 2 so
positioniert, dass das Sondiergestänge 10 und/oder
das Bohrgestänge 13 bei ausgeklappten Masten 6, 7 an
der zu untersuchenden Einsatzstelle positioniert werden. Nachdem das
Fahrgestell 2 entsprechend positioniert wurde, werden die
Stützfüße 4 ausgefahren und
gegen die Aufstellfläche 5 so verspannt, dass
das Fahrgestell 2 horizontal ausgerichtet ist. Hierzu ist
eine nicht dargestellte automatische Nivelliervorrichtung vorgesehen,
die die Hydraulikflüssigkeit auf die Stützfüße 4 so
verteilt, dass das Fahrgestell 2 in der Waage beziehungsweise
in der Horizontalen ausgerichtet ist.
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Sodann
werden die Masten 6, 7 in die ausgestellte Betriebsstellung
geklappt und dort arretiert, wie dies in 4 dargestellt
ist. Die Rammsondiereinrichtung 1 ist nun betriebsbereit.
Wahlweise können eine Rammsondierung oder eine Rammkernbohrung
abgeteuft werden.
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Der
Abstand des Sondiermastes 6 von dem Bohrmast 7 ist
zweckmäßigerweise so gewählt, dass die
Sondierbohrung und die Rammkernbohrung sich gegenseitig nicht beeinträchtigen.
Ohne Verfahren der Rammsondiereinrichtung 1 ist es möglich
eine Sondierung und eine Rammkernbohrung nebeneinander abzuteufen.
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Wie
dies den Zeichnungen zu entnehmen ist, sind an dem Fahrgestell 2 der
Rammsondiereinrichtung 1 diverse Ablagemöglichkeiten
für Bohrgestänge 13 und Sondiergestänge 10 vorgesehen.
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- 1
- Rammsondiereinrichtung
- 2
- Fahrgestell
- 3
- Raupenfahrwerk
- 4
- Stützfüße
- 5
- Aufstellfläche
- 6
- Sondiermast
- 7
- Bohrmast
- 8
- Fallgewicht
- 9
- Mitnehmerkette
- 10
- Sondiergestänge
- 11
- Meßeinrichtung
- 12
- Bohrhammer
- 13
- Rammkern-Bohrgestänge
- 14
- Klappvorrichtung
- 15
- Zieheinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1634649
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