DE2213315A1

DE2213315A1 - Anordnung an rammsonden

Info

Publication number: DE2213315A1
Application number: DE19722213315
Authority: DE
Inventors: Kurt Fitzner
Original assignee: NORDMEYER ERBEN KG WERNER; WERNER NORDMEYER ING ERBEN KG 3151 HANDORF
Current assignee: NORDMEYER KG 3150 PEINE DE
Priority date: 1972-03-18
Filing date: 1972-03-18
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE2213315B2; DE2213315C3; FR2177402A5

Description

PATENTANWÄLTE

DIPU-PHYS. DR. J. FftlCKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Werner Nordmeyer Ing., Erben KG ' 3151 Handorf/Peine

"Anordnung an Rammsonden"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung an Rammsonden zum Erfassen und Pesthalten der Schlagzahlen pro vorbestimmter Eindringstrecke der Sonde, mit einem auf die Rammschläge ansprechenden Fühler, derein Zählgerät steuert, sowie mit einer mit der Sonde mitbewegten Einrichtung, welche jeweils nach Durchlaufen einer vorbestimmten Eindringstreoke anspricht und das Pesthalten der vom Zählgerät registrierten Zahl veranlaßt.

Bekanntlich werden bei Rammsonden, die zur Ermittlung der Schichtgrenzen bei der Untersuchung von Baugrund und Schüttungen bzw. zur Bestimmung der Lagerungsverhältnisse rolliger Böden verwendet werden, Sonden in Form von Rundstäben verwendet, die im allgemeinen 1 m lang ausgebildet und in einem Abstand von jeweils Io cm mit einer Meßrille versehen sind« Beim Einrammen dieser Sonden wird die Anzahl der Schläge festgestellt, die je Io cm, also je vorbestimmter Eindringstrecke erforderlich sind. Im allgemeinen wird die Anzahl der Schläge von einer

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Bedienungsperson gemessen und in eine Kladde eingetragen und
später von einer Fachkraft zur Aufzeichnung eines Diagramms verwendet.

Da das Mitzählen der einzelnen Schläge, welche zwischen Io und
12o Schläge /Io cm Eindringstrecke liegen können, für das Bedienungspersonal außerordentlich stumpfsinnig ist und daher

leicht zu Fehlern führt,wurden auch bereits Anordnungen an Ramm-

i sonden geschaffen, welche das Zählen durch die Bedienungsperson ί

überflüssig machen. So ist es bekannt, ein mechanisch betätigtes : Zählwerk zu verwenden. Dieses hat jedoch den Nachteil, daß bei ; den starken Erschütterungen während der Rammarbeit die mechanische Betätigung des Zählwerkes sehr störanfällig ist und weil zusatz- j*_;

lieh das Bedienungspersonal jeweils nach Durchlaufen der vor- j bestimmten Eindringstrecke die Schlagzahl ablesen und notieren
muß. Damit können auch hier durch Unaufmerksamkeit des Personals ! / bzw. durch die mechanischen Erschütterungen Fehler auftreten.

Es ist*weiterhin bekannt, ein elektrisches Zählwerk zu verwenden, ,

das die Schlagimpulse von einer akustisch auf jeden Rammschlag !

ansprechenden Fühlereinrichtung erhält. Zwar ist diese Anordnung j kaum störanfällig. Aber auch hier können beim Ablesen der Schlag- ' zahlen nach Durchlaufen der jeweils vorbestimmten Eindringstrecke
Fehler auftreten. ^:

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Es ist außerdem bekannt, eine elektrische Zähleinrichtung zu

verwenden, welche bei einer 1 m langen Sonde für jede 10' cm Ein- :.

dringstrecke ein gesondertes Zählwerk besitzt· Durch das Fall- ^:

gewicht wird über einen-Endschalter der erste Impuls den ersten \ Zählwerk zugeleitet, welches die Schlagzahl während der ersten
10 cm festhält. Ein zweiter Endschalter wird an einer außen am

Gerät montierten Kontaktschiene/entlanggeführt, die alle 10 cm !

einen Betätigungsnocken-atifweist. Durch diesen zweiten Endschal- !

ter werden jeweils nach'"Erreichen von 10 cm Eindringstrecke das j

bisher arbeitende Zählwerk abgeschaltet und das nächste Zählwerk ;

eingeschaltet. Nach 1 m Eindringstrecke wird das Gerät abge- _f

• schaltet, und es werden die Schlagzahlen der 10 Zählwerke in "j

einer Kladde notiert. In der Praxis 4iat sich jedoch gezeigt, daß .;

beim Umschalten von einer Meßstrecke auf die nächste sehr leicht , Platterimpulse entstehen, wenn beispielsweise das Eindringen der

Sonde in den Boden durch eine erhöhte Bodenfestigkeit relativ 1-

■ langsam erfolgt. Aufgrund dieser Flatterimpulse können leicht ;

eines oder mehrere Zählwerke übersprungen werden. Weiterhin ist ' j

die Tmpulsgabe störanfällig und es wird eine zusätzliche Meß- ·■ ;

schiene benötigt, die an dem Gerät montiert wird und die zur ! Erhöhung des Gewichtes des Gerätes führt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung^ eine Anordnung der
eingangs näher bezeichneten Art so-weiterzubilden_fl daß.mit Hilfe

der Anordnung ohne das auftreten "Wön Störungen ein© sehr gen_äus._ö

■zuverlässige Aufzeichnung der Schlagzahlen.pro vorbestimmter Eindringstrecke ermöglicht wird, und zwar unabhängig von der Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson, welche lediglich den Betrieb noch überwachen soll und neue Sonden einzusetzen hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Führungsschlitten der Sonde zwei Fühler im gegenseitigen Abstand entsprechend der vorbestimmten Eindringstrecke gemeinsam in Längsrichtung des Füh'rungs sch lit tens einstellbar so angeordnet sind, daß sie mit geringem Abstand vor einer Führungsschiene des Rammsondengestells oder einer dazu parallel angeordneten Schiene liegen, welche entlang ihrer Länge mehrere im doppelten Abstand der Fühler angeordnete, die Fühler auslösende Marken aufweist, und daß jeder Fühler bei Auslösung eine an das Zählgerät angeschlossene Aufzeichnungseinrichtung betätigt. Bei dieser Anordnung kann ein Diagrammschreibgerät verwendet werden, welches die Ergebnisse der Rammsondierungen entsprechend dem Vorschlag nach DIN 4094 Blatt 2 kontinuierlich und automatisch aufzeichnet. Dabei kann die Anzahl der ausgeführten Rammschläge je vorbestimmter Eindringstrecke von dem Zählgerät angezeigt und von einem nachgeschalteten Speichergerät jeweils festgehalten werden. Sobald der nächste Fühler auf eine Marke an der Führungsschiene der Rammsonde anspricht, löst er über ein entsprechendes Steuergerät die Abfragung der gespeicherten Impulszahl aus, welche einem Aufzeichnungsgerät weitergeleitet wird, welche die

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Meßergebnisse' auf einem entsprechenden Diagrammpapier aufzeich- · net. Zusammen mit der Schlagzahl wird gleichzeitig in Form j eines Koordinatensystems die Rammtiefe festgehalten. Damit sind j

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jegliche Fehler oder auch Manipulationen beim übertragen der !

aufgeschriebenen Rammschläge und dem fertigen Diagramm ausge- \ schlossen. Auch entfällt die manuelle Notierung der Schlagzahlen ! sowie das manuelle Aufzeichnen des Diagramms. Die Bedienungs-. !.

person kann sich damit ausschließlich auf das ordnungsgemäße |

, . ' . - . . i Arbeiten des Gerätes als"solches konzentrieren und braucht i lediglich nach Durchlaufen von einer Eindringstrecke von Im ! eine neue Sonde einzusetzen. ■ ""' . . I

Vorteilhafterweise sind die beiden Fühler in festem gegenseiti- j gem Abstand auf einem gemeinsamen Wagen montiert, der sich mit i Führungselementen, insbesondere Rollen, an der Führungsschiene j

'■.-■ 1 oder dgl. abstützt. Der Wagen kann dabei an einem an dem PtIh-- i* rungsschlitten der Sonde einstellbar befestigten Tragteil mittels!

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einer elastischen Vorspanneinrichtung derart abgestützt sein, ; daß seine Führungselemente in ständiger Anlage bei gleichbleibendem Abstand an der Führungsschiene gehalten sind. Damit wird
auch bei dem rauhen Sondenbetrieb ein zuverlässiges Arbeiten der ■ Anordnung gewährleistet und eine sichere Impulsgäbe erhalten* !

Die Schlagzahlen der Rammsonde können mit irgendeinem geeigneten ! Fühler festgehalten werden. Als Fühler kann beispielsweise eine

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auf den Rammschlag akustisch ansprechende Einrichtung vorgesehen sein. Bei Rammsonden, mit Kettenantrieb können Mitnehmer an den

Ketten dazu verwendet werden, um bei jedem Rammschlag einen ι Fühlerkontakt auszulösen. Auch kann der Rammschlag durch das j Fallgewicht oder ein mit dem Fallgewicht verbundenes Betätigungs-

organ erfolger.. ι

Die Markierungen auf der Führungsschiene des Sondengestells können in verschiedener"Weise ausgebildet sein, und zwar in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Fühlers. Als Fühler können induktive, magnetische, optische, galvanische oder akustische Fühler verwendet werden. Bei induktiven oder.magnetischen Fühlern, ebenso wie bei optischen Fühlern können in der Führungsschiene als Marken beispielsweise Löcher eingebohrt sein. Durch die Verstellbarkeit der Fühler gegenüber dem Führungsschlitten der Sonde lassen sich bei Beginn der Arbeiten die Fühler auf einfache Weise auf eine vorbestimmte Marke einstellen. Eine spätere Einstellung ist nicht mehr erforderlich.

Vorteilhafterweise ist jedem Fühler eine Umschalteinrichtung zugeordnet, welche bei Ansprechen des einen Fühlers diesen bis zum Ansprechen des anderen Fühlers sperrt. Hierdurch läßt -sich z.B. mit Hilfe von Relais zuverlässig ausschalten, daß nach Ansprechen eines Fühlers dieser erneut einen Steuerimpuls auslöst, ehe der zweite Fühler angesprochen hat. Da3 Auftreten von

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Flatterimpulsen oder die Steuerung iUsoh beeinflussenden Impulsen wird damit praktisch auegeschlossen«

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Vorderansicht die,.Rammsonde mit angebrachter Anordnung zum Erfassen und Festhalten der Schlagzahlen; während ~"_ ·f

Fig. 2 in einem Blockschaltbild den grundsätzlichen Aufbau der Anordnung wiedergibt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ehe Rammsonde mit Kettenantrieb. Die Rammsonde weist an einem Gestell Führungsschienen 1 auf, auf denen der Führungsschlitten 2 auf- und abbewegbar ist. Auf einer Konsole des Führungsschlittens ist der Rammsondenantrieb z.B. ein Elektromotor 3 angeordnet. Der Antrieb erfolgt Über einen Kettenzug k_t der auf das Faflgewicht 5 einwirkt, um die Sondenstangen 6 mit fortlau- ■ fender Schlagzahl und wechselnder Eindringgeschwindigkeit in den Boden zu treiben. ._

Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung weist an dem Führungsschlitten 2 einen Tragteil 8 auf, der an einer Halterung 7 des Führungsschlittens 2 in Richtung der Längsachse des Füh-

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rungsBchlitten verstellbar befestigt ist. Die Einstellrichtung ist durch den Pfeil 9 wiedergegeben.

Die Halterung 8 trägt einen Wagen 10, der mittels eines Führungselementes 11 in Richtung des Doppelpfeiles 9 unbeweglich, in der Zeichenebene jedoch senkrecht zum Pfeil freibeweglich an dem Tragteil 8 geführt ist. Zwischen dem Tragteil 8 und dem Wagen 10 angeordnete Druckfedern 12 dienen dazu, den Wagen mit seinen Rollelementen 13 und l^'in ständiger zuverlässiger Anlage an der ; einen Führungsschiene 1 der Rammsonde zu halten. Bei zunehmendem Eindringen der Sonde 6 senkt sich entsprechend auch der Führungsschlitten 2 für die Sonde ab. Dieser Absenkbewegung folgt der Wagen 10 entsprechend, und zwar durch die Abstützung an dem Führungsschlitten 2 über dem Tragteil 8.

An dem Wagen 10 sind in Richtung des Doppelpfeiles 9 in vorbestimmtem gegenseitigem Abstand zwei Fühler 15 und 16, beispielsweise zwei induktive Fühler angeordnet. Diese können in dem tfagen 10 in Richtungen senkrecht zur Führungsschiene 1 einstellbar angeordnet sein, bo daß sie in einem vorbestimmten Abstand *17 von der Oberfläche der Führungsschiene 1 gehalten werden. Die Aufrechterhaltung dieses Abstandes während des Betriebes wird durch den Wagen und durch die Druckfedern 12 sichergestellt.

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An der Führungsschiene 1 sind in vorbestimmten Abständen Markierungen, beispielsweise in Form von Bohrungen 18 vorgesehen. ; Während der gegenseitige Mittenabstand der Fühler 15 und 16 mit a bezeichnet ist, ist der gegenseitige Abstand von aufeinanderfolgenden Marken 18 gleich dem doppelten Abstand der Fühler 15,16 vorgesehen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist am unteren Ende der Führungsschiene eine weitere Marke 19 im Abstand gleich dem Mittenabstand der Fühler von der letzten Marke 18 angeordnet. Die Bedeutung dieser zusätzlichen Marke wird weiter unten näher erläutert. .

Die Anordnung weist gemäß Fig. 2 einen ersten Fühler auf, der auf die Schläge des Fallgewichtes anspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu ein akustisch ansprechender Fühler 31 außerhalb des Gerätes angeordnet. Bei dem dargestellten Rammsondengerät mit Kettenantrieb Ί können an den Ketten Mitnehmer angeordnet sein, welche zur Auslösung eines an dem Sondengerät montierten Schalters dienen. Stattdessen kann auch die Auslösung eines Fühlers durch das Fallgewicht 5 oder durch ein mit dem Fallgewicht verbundenes Teil erfolgen.

Die von dem Fühler 31 aufgenommenen Schlagimpulse werden einem Zählgerät 3¹I zugeleitet, welches die Schlagzahlen anzeigt und gleichzeitig einem nachgeschalteten Speichergerät 35 zuleitet.

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- Io -

Da vor Beginn des Sondierungsprogrammes eine Sonde 6 eingebaut und der Wagen Io an der Führungsschiene 1 so eingestellt wird, daß der Fühler 15 mit einer ersten Marke 18 an der Führungs-

t schiene fluchtet, beginnt der Fühler 31 die Schlagimpulse an den Zähler 34 weiterzugeben, wenn die erste Meßstrecke beginnt.

Unter der Annahme, daß bei Beginn des Sondierungsbetriebes der Fühler 15 vor einer Marke 18 gestanden hat, so ergibt sich, daß nach Durchlaufen der vorbestimmten Eindringstrecke, z.B. einer · Eindringtiefe von Io cm der zweite Fühler 16 des Wagens Io vor der nächsten Marke 18 zu stehen kommt, während sich der Fühler 15 zwischen der ersten und der zweiten Marke befindet. Sobald der Fühler 16 die zweite Marke 18 erreicht, gibt er einen Impuls an das in Fig. 2 gezeigte zentrale Steuergerät 36. In Fig. 2 ist die Führungsschiene bzw. eine gesonderte am Gerät an- !

gebrachte Schiene, welche die Marken 28 trägt, mit 27 bezeichnet. ;

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Dieser Schiene sind die Fühler 29 und 3o im gegenseitigen Ab- '

stand a zugeordnet. Der gegenseitige Abstand von zwei aufein- ' anderfolgenden Marken 28 beträgt dementsprechend 2a. Die beiden

Fühler sind jeweils entsprechenden Impulsgebern 32 und 33 züge- j

■ ι ordnet, die ebenfalls an dem Wagen Io mit angeordnet sein können. ■

Die Impulsgeber stehen jeweils über Leitungen ¹Il und 42 mit einem nachgeschalteten Sperrgerät 43 in Verbindung. Dieses Gerät stellt beispielsweise über Relais sicher, daß, wenn der Impulsgeber 32 ausgelöst wurde, der Impulsgeber gesperrt und gleichzeitig der Impulsgeber 33 freigegeben wird, so daß ein weiterer Impuls

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von dem Impulsgeber 32 nicht weitergeleitet werden kann, bevor nicht der Impulsgeber 33 ausgelöst worden ist. Das Sperrgerät 4'3 dient weiterhin dazu, über eine Rückstelleitung 46 das Zählgerät 34, falls dies gewünscht ist, nach Ansprechen eines der Fühler 29,3o auf den Nullwert zurückzustellen.

Sobald der zweite Fühler 3o über den Impulsgeber 33 und die Leitung 45 einen Impuls auf das Steuergerät 36 gegeben hat, schaltet dieser über die'·Leitung 39 ein Diagramm-Schreibgerät 37 auf und löst über die Leitung 4o die Weitergabe des im Spei·⁴ chergerät 35 gespeicherten Impulswertes über die Leitung 38 an den Diagrammschreiber 37 aus, so daß gleichzeitig der Durchlauf einer vorbestimmten Eindringstrecke und die zugehörige Schlaganzahl aufgezeichnet werden.

Das gleiche Spiel setzt sich abwechselnd durch Auslösung durch die Fühler 29 oder 3o fort, bis die Länge einer Sonde 6 durchlaufen ist. Diese Länge beträgtAm allgemeinen*1 m. Um die Bedienungsperson darauf hinzuweisen, daß eine der Sondenlänge entsprechende Eindringtiefe erreicht ist, dient am Ende der Führungsschiene 1 die zusätzliche Marke 19 bzw. 28a in Fig. 2. Diese ist im Abstand von a von der letzten Marke 28 angeordnet, so daß bei Erreichen des unteren Endes 27a:¹ der Führungsschiene und damit des Endes der Sonde 6 beide Fühler 29 und 3o gleichzeitig ansprechen und Über das Steuergerät 36 und über die Leitung 47 eine akustische und/oder optische Signalgebereinrichtung

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48 auslöst, die auch dazu dienen kann, den Antrieb 3 der Sonde abzuschalten. Dadurch wird ein sehr einfacher zuverlässiger Betrieb verwirklicht, der mit hoher .Genauigkeit sowohl die Schlagzahlen als die Eindringtiefen selbsttätig aufzeichnet und auch bei dem rauhen Betrieb des Sondierens praktisch keinen Störungen unterworfen istt

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Claims

Patentansprüche

./Anordnung an Rammsonden sum Erfassen und Festhalten der Schlagzahlen pro vorbestimmter Eindringstrecke der Sonde _s mit einem auf die Rammschläge ansprechenden Fühler,_ der ein Zählgerät steuert sowie mit einer mit der Sonde- raitbewegten Einrichtung, welche jeweils nach Durchlaufen der vorbestimmten Eindringstrecke anspricht und das Festhalten der vom Zählgerät angezeigten Zahl veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß am Führungsschlitten (2) der Rammsonde zwei Fühler (15,16) im gegenseitigen Abstand entsprechend der vorbestimmten Eindringstrecke (a) geminsam in Längsrichtung des Führungs-Schlittens einstellbar so angeordnet sind, daß sie mit geringem Abstand vor einer Führungsschiene (1) des Raumsonden* gestells oder einer dazu parallel angeordneten Schiene liegen, welche entlang ihrer Länge mehrere im doppelten Abstand der Fühler angeordnete, die Fühler auslösende Marken (18) aufweist, und daß jeder Fühler bei Auslösung eine an das Zählgerät (3¹O angeschlossene Aufzeichnungseinrichtung (37) betätigt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beider* Fühler (15»l6) in festem

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geganseitigem Ab, tand auf einem gemeinsamen Wagen (10) montiert sind, der ich mit Führungselementen, insbesondere Rollen (13,14} <u, aer Führungsschiene (1) abstützt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

ze i ohne t," daß der Wagen (10) an einem an dem Führungsschlitten (2) der Ranjnsonde einstellbar befestigten Tragteil (8) mittels einer elastischen Vorspanneinrichtung (11,12) derart abgestützt ist', daß seine Führungselemente (13>ΐ4) in ständiger Anlage bei gleichbleibendem Abstand (17) an der . Führungsschiene (i) gehalten sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

ζ e 5 c h η e t_s daß der Wagen (10) an dem Tragteil (8) j

ι in Längsrichtung der Führungsschiene verstell- und festlegbar,!

i jedoch senkrecht dazu frei beweglich geführt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis ^,dadurch g'ekennze ichnet, daß die Marken (15,16) an der Führungsschiene (1) am Ende eine der normalen Länge einer Sonde (6) entsprechenden Strecke im Abstand der beiden Fühler (15,16) angeordnet sind und eine auf das gleichzeitige Ansprechen beider Fühler auslösende Signal- und/oder den Ramasondenantrieb (3) unterbrechende Steuereinrichtung (48; vorgesehen ist.

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6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fühler eine Uisschalteinrichtung (^3) zugeordnet ist, welehe bei Ansprechen des einen Fühlers diesen bis zum Ansprechen des anderen Fühlers sperrt,

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