DE1222714B - Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben und/oder zur Bestimmung des Bodenwiderstandes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIn

Deutsche Kl.: 421-17

Nummer: 1222714

Aktenzeichen: St 18340IX b/421

Anmeldetag: 21. September 1961

Auslegetag: 11. August 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben und/oder der Bestimmung des Bodenwiderstandes.

Die meisten bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen einen in der Hauptsache zylindrischen Körper auf, der in den Boden hineingetrieben wird und der nach dem zum Eintreiben in den Boden bestimmten Ende zu in einen Konus übergeht, um den Bodenwiderstand zu messen. Dieser Konus ist meist beweglich oder er hat einen Hohlraum zur Aufnahme einer zu entnehmenden Bodenprobe. Es ist allgemein bekannt, das verjüngte Ende des zylindrischen Körpers nur schwach konisch auslaufen zu lassen, so daß der freie innere Querschnitt des Körpers durch diese Verjüngung nicht verringert wird und damit ausreichend Platz für die Aufnahme der bewegbaren Teile oder der entnommenen Probe zur Verfügung bleibt.

Bis jetzt wurde dieser konisch verjüngte Teil und ebenso der zylindrische Körper selber immer so glatt und ebenmäßig wie möglich ausgebildet, in der ao Absicht, beim Eintreiben möglichst geringe Reibung überwinden zu müssen.

Bei gewissen Böden, namentlich in Sandschichten, tritt bekanntlich das Phänomen der Gewölbebildung auf. Beim Eintreiben der Probenahmevorrichtung wird in diesen Schichten ein gewisser Spannungsbogen erzeugt, wodurch in diesen Zonen ein sehr großer Widerstand gegen ein weiteres Eindringen der Vorrichtung überwunden werden muß. Unter gewissen Umständen kann dieser Widerstand sich derart steigern, daß er über die Beaufschlagungskräfte des Eintreibmechanismus hinausgeht und dadurch eine Aufwärtsbewegung eintreten kann. Die Vorrichtung erhält dann plötzlich einen Stoß durch dieses künstliche Hindernis und gerät dabei ins Schwingen, wobei sich diese Schwingungen bis in die Meßapparatur fortpflanzen können. Hierdurch werden die Meßresultate in ungünstigem Maße beeinflußt und die Apparatur gerät dabei öfters in Unordnung.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben und/oder zur Bestimmung des Bodenwiderstandes dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umfangsfläche der Sonde eine große Anzahl von zur Vorrichtungsachse querverlaufenden, unmittelbar aufeinanderfolgenden Rippen mit in Vortriebsrichtung konisch zulaufenden unteren Flanken und einspringenden oberen Flanken vorgesehen ist.

Bekannt sind Bodenprobennehmer, bei denen am Übergang von der konischen Spitze eine schulterartige Vergrößerung des Durchmessers des zylindri-Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben
und/oder zur Bestimmung des Bodenwiderstandes

Anmelder:

Stichting Waterbouwkundig Laboratorium, Delft

(Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Amthor, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Mittelweg 12

Als Erfinder benannt:

Heinrich Karl Simon Philip Begemann, Den Haag

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 27. September 1960 (256 281)

sehen Körpers vorgesehen ist, beispielsweise ist bei einer dieser bekannten Vorrichtungen der sogenannte Preßkörper am Ende als Kegelspitze ausgebildet, deren Basis größeren Durchmesser hat als das nach oben anschließende Rohr dieses Preßkörpers. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist am unteren Ende eine Schneide angebracht, die eine etwas zurückspringende Schulter bildet, oder bei einer weiteren bekannten Vorrichtung ist die Schneide im Längsschnitt dreieckig. Aus diesen bekannten Anordnungen läßt sich nicht die besonders vorteilhafte Wirkungsweise des gerippten Entnahmerohrs gemäß der Erfindung ableiten, da der Unterschied zwischen dem zylindrischen Teil und dem schulterartig vergrößerten Teil in allen Fällen bisher immer noch so gewählt war, daß der Durchgang durch im übrigen möglichst glatte Flächen nicht beeinträchtigt werden sollte, in der Meinung, daß hierdurch Störungen vermieden würden, wobei man sogar gegebenenfalls zusätzlich mit einer Schmierung der Außenseiten mit Schlamm zu arbeiten für zweckmäßig hielt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese allgemein vertretene Auffassung unrichtig ist und daß gerade eine erfindungsgemäß mit Rippen versehene Oberfläche weniger Eintreibenergie erfordert oder mit einer bestimmten, verfügbaren Eintreibenergie eine solche Vorrichtung sich tiefer in den Boden einbringen läßt.

609 609/331

Vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Teilung von 3 mm gewählt, während die Breite der einspringenden Flanken etwa 0,5 mm beträgt. Die Teilung entspricht etwa der Dicke der Sandschicht, in der die Gewölbebildung auftritt und soll geringer sein als diese Dicke.

Beim Eintreiben einer Vorrichtung mit einer derart quer profilierten Umfangsoberfläche entsteht zwar eine Gewölbewirkung der Sandschicht gegen die leicht geneigten unteren Flanken, aber die sich daraus ergebende Bogenwirkung und Druckspannung auf die Vorrichtung können niemals einen großen Wert erreichen, da beim Tieferstoßen der Vorrichtung die Spannung der in der Sändschicht gebildeten Gewölbe wegfällt, sobald die betreffende Schicht die Rippenspitze passiert hat.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung, die einen Längsdurchschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben, nebst einem Detail derselben, mit der Richtung der Spannung in einer Bodenschicht in großem Maßstab darstellt, beschrieben und näher erläutert.

Ein Sondierrohr 1 von im wesentlichen zylindrischer Form ist mit einem Schneidkopf 2 versehen, wobei der Übergang 3 zur Bohrung 4, in die die Probe aufgenommen wird, sehr scharf ist. Die Außenfläche des Sondierrohres 2 ist über den größeren Teil seiner Länge, bis sie in zylindrische Zusatzstücke übergeht, mit quer zur Achse verlaufenden Rippen 5 versehen. Die Rippen 5 haben eine in Vortriebsrichtung konisch zulaufende untere Flanke 6, welche mit einer keinen Abrundung 7 in die scharf und nahezu radial einspringende obere Flanke 8 übergeht.

Sobald beim Eintreiben des Schneidkopfes in den Boden eine Schicht erreicht wird, die einen zur Gewölbebildung neigenden Zusammenhang hat, entsteht ein Druck gegen die Flanke 6 gemäß dem Verlauf der Pfeile 9. Beim Weiterstoßen wird die Spannung in der Schicht aber, sobald die Abrundung 7 passiert ist, aufgehoben, wobei das Material hinter die obere Flanke 8 zurückweichen kann.

Die Schwankungen im Widerstand gegen das Vorstoßen der Vorrichtung in den Boden hinein sind hierdurch auf einen Teilbetrag vermindert.

Die Teilung der Rippen soll aber gering sein und vorzugsweise nur einen Teilbetrag der Dicke der betreffenden Schichten ausmachen. Bei einem erprobten Versuch wurde beispielsweise eine Teilung von mm gewählt, während die Breite der nahezu radial einspringenden Flanke 8 ungefähr 0,5 mm betrug. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Rippenausführung außer auf dem dargestellten Sondierrohr der Vorrichtung auch bei einer Sondiervorrichtung, an der beispielsweise im Bereich der Öffnung 4 ein Sondierkegel vorgesehen ist, angeordnet werden.

Claims (1)

1. P atentanspriiche:

   zo 1. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben

   und/oder zur Bestimmung des Bodenwiderstandes, die von einem im wesentlichen zylindrischen, nach dem zum Eintreiben in den Boden bestimmten Ende zu in einen Konus übergehenden Körper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umfangsfläche des Körpers eine große Anzahl von zur Vorrichtungsachse querverlaufenden, unmittelbar aufeinanderfolgenden Rippen (5) mit in Vortriebsrichtung konisch zulaufenden unteren Flanken (6) und einspringenden oberen Flanken (8) vorgesehen ist.

   2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Rippen ungefähr 3 mm und die Breite der einspringenden Flanke ungefähr 0,5 mm beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 619 832;
   französische Patentschrift Nr. 896 253;
   VDI-Zeitsohrift, 81, 1937, S. 381 bis 384.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 609/331 8.66 © Bundesdruckerei Berlin