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Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben
Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung für die Entnahme
von Bodenproben, vorzugsweise für
die Entnahme aus Schlitz-wänden und Bohrlöchern.
Derartige Vorrichtungen sind
an sich bekannt. Sie haben jedoch den Nachteil, daß eine Probenahme nur senkrecht
erfolgen kann. Sie sind somit nur für Probenahmen aus Bohrloch- oder Schürfgrubensohlen
geeignet. Dabei wird die Probe entweder nach Beendigung der Bohrarbeiten
nur
aus einer bestimmten Tiefe entnommen, oder sie wird mit Unterbrechung des
Bohrbetriebes aus verschiedenen Tiefen entnommen. Diese Art der Probenahme ist
mit jeweiligem
Aus- und Wiedereinbau des Bohrgestänges verbunden und ist somit
sehr aufwändig und zeitraubend,-Bei Saugspülbohrungen größeren Durchmessers (ab
loo mm) ist eine
Probenahme direkt bisher nicht erfolgt. Die Beurteilung der
Schichtenfolge kann nur anhand des Spülstromes erfolgen. Das ist jedoch sehr ungenau,
da nur Mischproben zutage gefördert werden.
Bei Wänden mit dichtender Wirkung
ist das Einbinden in die undurchlässige Schicht erforderlich. Bei lotrechter
Entnahme
kann nun die spätere Einbindetiefe der Dich-
tungswand in diese Schicht
nicht einwandfrei nachgewiesen
werden. Das kann entweder zu erhöhter
Fr'äsarbeit und damit zu erhöhtem Verbrauch an Dichtungsmaterial führen oder zum
hydraulischen \Grundbruch, wenn die undurchlässige Schicht gerade erreicht wird.
Aulerdem besteht bei einer Probenahme aus Schlitzwandsohlen der Nachteil, daß die
beim Schlitzvorgang sich auf der Sohle ablagernden nicht geförderten größeren Steine
diese Lntnahme mitunter unmöglich machen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine zweckmäßig gestaltete und einfach zu handhabende Vorrichtung zu schaffen, der
die geschilderten Nachteile nicht anhaften. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch,
daß eine Vorrichtung verwendet wird, die die Bohrloch- oder Schlitzwand als Widerlager
für die Aufnahme des zum Einpressen des Entnahmestutzens erforderlichen Druckes
ausnutzt und außerdem eine doppelte Entnahme in waagerechter Richtung ermöglicht.
Nach einer Ausführungsform wird ein an zwei Ketten oder Seilen aufgehängter doppel-T-förmiger
Rahmen verwendet,' dessen Steg aus U-Profilen besteht, die lösbar und in Längsrichtung
verschiebbar so miteinander verbunden sind, daß die Längsachsezder Profile parallel
zueinander ver-
laufen. In jedem Profil ist parallel zur Längsachse eine Hydraulikanlage
angeordnet, die mit einem unverdrehbaren Entnahmestutzen gekoppelt ist. Dabei zeigen
die Öffnungen der Entnahmestutzen in einander entgegengesetzter Richtung nach außen.
Die Konstruktion des Rahmens gewährleistet eine Probenahme lotrecht zur Schlitzwandlängsachse
bzw, zur Bohrlochachse. Dabei sind für die Probenahme aus Bohrlöchern
die Planschen des Doppel-T-Rahmens kreisförmig gekrümmt auszubilden.
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Zur Erzielung einer wagerechten Arbeitsstellung wird
eine
Dreipunktaufhängung gewählt, die gleichzeitig ein Ankippen und damit ein
Einbringen der Vorrichtung in einen sich zur Sohle hin verbreiternden
Schlitz gestat-
tet. Das Ankippen der Vorrichtung ist erforderlich,
da sie über Tage bereits auf die bekannte Breite des Schlit-zes annähernd
eingestellt wird, um bei der durch die Bau-
art der Vorrichtung bedingten
nur begrenzten Eindringtiefe der Entnahmestutzen in das Gebirge noch einwandfreie
Proben
zu gewinnen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß
eine
einfache und zeitfrende Probenahme möglich ist, wobei die
waagerechte
Entnahme den Einsatz von gewöhnlichen Entnahme-stutzen gestattet und
die doppelte Entnahme mittels zweier
Entnahmestutzen eine Doppelarbeit
wegen ungenügender Qua-
lität der entnommenen Probe weitgehendst
ausschaltet.
Des weiteren wird auch eine Vorrichtung verwendet, beste-
hend
aus zwei Halbschalen, die durch zwei Teleskoprohre untereinander verbunden
sind und mit Hilfe eines Scherensystems, das sich aus einer senkrecht angeordneten
Hydraulikanlage mit Kolbengestängen, Gelenken und Spreizgestängen zusammensetzt,
ihren Abstand voneinander verändern können.
Das Scherensystem ist auf einer
Seite durch ein Scharnier
mit einer Halbschale direkt und auf der gegenüberliegenden
Seite
über eine von einem weiterem Scharnier, an dem sich
eine Platte zur
Aufnahme des an sich bekannten Entnahmestut-
zens befindet, ausgehenden Schubeinrichtung
verbunden, de-ren Kitnehmerringe zwischen je zwei auf den Teleskoprohren
befestigten Anschlagringen bewegt werden können. Die dem
Entnahmestutzen gegenüberliegende
Halbschale ist für den Durchtritt desselben mit einer Öffnung versehen.
Für die
Probenahme aus Schlitzwänden kommen an Stelle der Halbschale
ebene Rahmen zur Anwendung.
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Nach dieser erfindungsmäßigen Vorrichtung mit einem Sche-
rensystem
sind Probenahmen in noch einfacherer Art als :.-bisher
möglich.
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Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispie-len erläutert
werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 : eine isometrische Darstellung der
Vor. richtung mit zwei Entnahmestutzen
Fig. 2 : die Führung der
Tragseile und der Hydraulikschläuche, Fig. 3 : eine Draufsicht der Vorrichtung
mit Sche-
rensystem in eingefahrenem Zustand,
Fig, 4 : einen Schnitt
nach Fig. 3, Fig. 5 : eine Draufsicht der Vorrichtung mit Scherensystem in ausgefahrenem
Zustand, Fig. 6 : einen Schnitt nach Fig. 5 Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besteht
aus einem doppel-T-förmigen Rahmen mit einem Steg aus zwei U-Profilen
1, die
über je zwei aufgeschweißte Winkel 2 durch Schraubenbolzen 3 lösbar
und gegeneinander verschiebbar verbunden sind. In den U-Profilen 1 ist jeweils
eine Hydraulikanlage 4 mittels Bol-
zen 5 und Lasche 6 fest eingebaut
und mit einem Entnahmestutzen ? versehen, der in Ruhestellung nicht über das Ende
des U-Profiles 1 hinausragt und über eine Führung 8 unverdrehbar mit der Hydraulikanlage
4 verbunden ist. Dabei lie-
gen die Öffnungen der Stutzen in einander entgegengesetzter
Richtung nach außen. Der Flansch 9 des Doppel-T-Rahmens besteht aus Winkelprofilen
und wird eben oder kreisförmig gekrümmt ausgebildet. Die Vorrichtung wird mittels
zweier Tragseile 1o und 11 gehalten, von denen das Tragseil 1o, wie aus Fig. 1 und
2 zu entnehmen ist, kurz oberhalb der Vorrichtung mit einem Ring 12 verbunden ist
und geteilt zu den Enden 13 des Flansches 9 weiterführt. Das Tragseil 11 ist-mit
dem Winkel 2 verbunden und verläuft frei beweglich durch den Ring 12. Am Tragseil
11 ist ein Knebel 14 unverschieblich angeordnet. Das Tragseil 11 kann danach nur
soweit durch den Ring 12 hindurchgeführt werden,
bis der
Knebel 14 auf dem Ring 12 aufliegt. In dieser Stellung befindet sich die Vorrichtung
genau in waagerechter Lage. Beim Ziehen des Tragseiles 11 bewegt sich der Knebel
14 vom Ring 12 weg und die Vorrichtung nimmt je nach der Größe der durchgeführten
Zugbewegung eine mehr oder weniger große Schräglage ein. Zur Bedienung der Hydraulikanlage
4 sind zwei Hydraulik-Schläuche 15 erforderlich. Diese werden in bestimmten Abständen
durch eine Schelle 16 zusammengehalten und verlaufen bedingt durch eine an der Schelle
16 vorhandene Öse in unmittelbarer Nähe der Tragseile. Eine Berührung mit der Schlitzwand
und damit eine Beschädigung der Hydraulikschläuche 15 ist weitgehend ausgeschaltet.
In Fig. 3 bis 6 ist eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
Sie besteht aus zwei Halbschalen 17. die durch zwei daran befindliche Teleskoprohre
18 miteinander verbunden sind. Zwischen beiden Teleskoprohren 18 befindet sich ein
Scherensystem, bestehend aus einer senkrecht angeordneten Hydraulikanlage 4 mit
Kolbengestängen 19, Gelenken 2o und Spreizgestängen 21, das mit der hinteren Halbschale
17 durch ein Scharnier 22 verbunden ist» Die Verbindung des Scherens ystems mit
der vorderen Halbschale 17 erfolgt über eine Schubeinrichtung 23, de-ren
Mitnehmerringe 24 zwischen je zwei auf den Teleskop-
rohren 18 befestigten
Anschlagringen 25 bewegt werden kön-
nen. An dem vorderen Scharnier 22
des Scherensystems befindet sich eine Platte 26, an die ein Entnahmestutzen 7 angeschraubt
ist. Für den Durchtritt des Entnahmestutzens 7 ist in der davor
befindlichen Halbschale 17 eine Öffnung 27
vorhanden. Die Bewegung
des Scherensystems erfolgt durch
die Hydraulikanlage 4, die über
Kolbengestänge 19, Gelen-
ke 2o und Spreizgestänge 21 die Bewegung
der Scharniere 22
und damit auch der Halbschalen 17 und des
Entnahmestutzens 7
bewirkt. Der Antridb der Hydraulikanlage 4 erfolgt
über
zwei Hydraulikschläuche 15 wie bei der in Tig. 1
beschrie-
benen Vorrichtung. In eingefahrenem Zustand
wird die Vor-
richtung in ein unverrohrtes Bohrloch bis zur
gewünschten Tiefe eingebracht. Durch Betätigung der Hydraulikanlage 4 bewegt sich
zunächst die hintere Halbschale 17 bis an die Bohrlochwandung. Bei weiterem Hub
der Hydraulikanlage 4 schiebt sich der Entnahmestutzen 7 in Richtung der gegenüberliegenden
Bohrlochwandung, wobei durch die mit der Schubeinrichtung 23 verbundenen Mitnehmerringe
24 die vordere Halbschale 17 bis an die Bohrlochwandung gedrückt wird. Der Entnahmestutzen
7 wird durch weiteren Hub in die Bohrlochwandung gedrückt, wobei die hintere Halbschale
17 gegen die Bohrlochwandung als Widerlager wirkt. Durch umgekehrte Betätigung der
Hydraulikanlage 4 wird der Entnahmestutzen 7 mit der Erdprobe aus der Bohrlochwandung
gezogen, wobei jetzt die vordere Halbschale 17 gegen die Bohrlochwandung als Widerlager
wirkt. Befindet sich die Vorrichtung wieder in eingefahrenem Zustand, so wird sie
aus dem Bohrloch gezogen.