DE2213315C3 - Vorrichtung an Rammsondiergeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Rammsondiergeräten zum Erfassen und Festhalten der Schlagzahlen pro vorbestimmter Eindringstrecke der Sonde, mit einem auf die Rammschläge ansprechenden Fühler, der ein Zählgerät steuert, sowie mit einer mit der Sonde mitbewegten Vorrichtung, welche jeweils nach Durchlaufen der vorbestimmten Eindringstrecke anspricht und das Festhalten der vom Zählgerät angezeigten Schlagzahl veranlaßt

Bekanntlich werden bei Rammsondiergeräten, 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 benutzt die im allgemeinen 1 m lang ausgebildet und in einem Absland von jeweils 10 cm mit einer Meßrille \ ersehen sind. Beim Einrammen dieser Sonden wird die Anzahl der Schläge festgestellt, die je 10 cm, also je vorbestimmter Eindringstrecke, erforderlich sind.

Es sind Rammsondiervorrichtungen bekannt (DD-PS 40 913), bei denen die Schlagzahl und Eindringstrecke automatisch aufgeschrieben werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist eine motorgetriebene Steuerscheibe vorgesehen, welche sowohl einen Steuerschieber für einen hydraulischen Antrieb des Rammbären als auch den Vorschub eines Schreibgerätes betätigt, welches automatisch die Verschiebung der Sonde pro Rammschlag registriert, ohne im einzelnen erkennen zu lassen, wie die Übertragung der Verschiebebewegung der Sonde auf das Schreibgerät vorgenommen wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es erforderlich, durch eine sorgfältige Auswertung der Aufzeicimungen des Schreibgerätes die für eine bestimmte Eindringstrecke der Sonde von beispielsweise 10 cm, wie sie nach DIN 4094 vorgeschrieben wird, die notwendigen Schlagzahlen nachträglich zu ermitteln. Abgesehen davon, daß es erhebliche Schwierigkeiten bereitet und einen sehr großen Aufwand erfordert, mit der ausreichenden Genauigkeit die Eindringstrecke der Sonde für jeden Rammschlag auf das Schreibgerät zu übertragen, ist auch die Auswertung der Aufzeichnungen umständlich und kann leicht zu Fehlern führen, insbesondere wenn die Eindringstrecke pro Rammschlag sehr gering ist und somit eine große Anzahl von Rammschlägen erforderlicher ist, um die vorbestimmte Eindringstrecke der Sonde von beispielsweise 10 cm zu erreichen.

Es sind weiterhin Vorrichtungen an Rammsondiergeräten bekannt, bei denen eine elektrische Zählvorrichtung verwendet wird, welche bei einer 1 m langen Sonde für jede 10 cm Eindringstrecke ein gesondertes Zählwerk besitzt. Durch den Rammbären wird über einen Endschalter der erste Impuls dem 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 aufweist. Durch diesen zweiten Endschalter werden jeweils nach Erreichen von 10 cm Eindringstrecke das bisher arbeitende Zählwerk abgeschaltet und das nächste Zählwerk eingeschaltet. Nach 1 m Eindringstrecke wird das Gerät abgeschaltet, und es werden die Schlagzahlen der 10 Zählwerke notiert. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß beim Umschalten von einer Meßstrecke auf die nächste sehr leicht Flatterimpulse entstehen, wenn beispielsweise das Eindringen der Sonde in den Boden durch eine erhöhte Bodenfestigkeit relativ langsam erfolgt Aufgrund dieser Flatterimpulse können leicht eines oder mehrere Zählwerke übersprungen werden. Weiterhin ist die Impulsgabe störanfällig, und es wird eine zusätzliche Meßschiene benötigt, die an dem Rammsondiergerät montiert wird und die zur Erhöhung des Gewichtes des Gerätes führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß mit ihrer Hilfe ohne das Auftreten von Störungen eine sehr genaue, zuverlässige Aufzeichnung der Schlagzahlen pro vorbestimmter Eindringstrecke ermöglicht wird und die für die einzelnen Eindringstrecken erforderlichen Schlagzahlen unmittelbar und getrennt voneinander bei sehr einfacher Handhabung und Einstellung der Vorrichtung angezeigt bzw. aufgezeichnet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am rührungschlitten des Rammsondiergerätes jeweils zwei Fühler im gegenseitigen Abstand entsprechend der vorbestimmten Eindringstrecke gemeinsam in Längsrichtung des Führungsschlittens einstellbar so angeordnet sind, daß sie mit geringem Abstand vor einer Schiene eines Gestells oder einer dazu parallel angeordneten Schiene liegen, welche entlang ihrer Länge mehrere im doppelten Abstand der Fühler angeordnete, die Fühler auslösende Markierungen aufweist, und daß jeder Fühler bei Auslösung eine an das Zählgerät angeschlossene Aufzeichnungsvorrichtung betätigt.

Bei dieser Anordnung kann ein Diagrammschreibgerät verwendet werden, welches die Ergebnisse der Rammsondierungen entsprechend dem Vorschlag nach DlN 4094 Blatt 2 kontinuierlich und automatisch aufzeichnet. Dabei kann die Anzahl der ausgeführten Rammschläge je vorbestimmter Eindringstrecke von dem Zählwerk angezeigt und von einem nachgeschalteten Speichergerät jeweils festgehalten werden. Sobald der nächste Fühler auf eine Markierung an der Sch^:ene der Sonde anspricht, löst er über ein entsprechendes Steuergerät die Abfragung der gespeicherten Impulszahl aus, welche einem Aufzeichnungsgerät weitergeleitet wird, das sie Meßergebnisse auf einem entsprechenden Diagrammpapier aufzeichnet. Zusammen mit der Schlagzahl wird gleichzeitig in Form eines Koordinatensystems die Rammtiefe festgehalten.

Vorteilhafterweise sind die beiden Fühler in festem gegenseitigem Abstand auf einem gemeinsamen Wagen montiert, der sich mit Führungselementen, insbesondere Rollen, an der Schiene abstützt. Der Wagen kann dabei an einem an dem Führungsschlitten der Sonde einstellbar befestigten Tragleil mittels einer elastischen Vorspanneinrichtung derart abgestützt sein, daß seine Führungselemente an der Schiene ständig anliegen. Damit wird auch bei dem rauhen Sondierbetrieb ein zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung gewährleistet und eine sichere Impulsgabe erhalten.

Die Schlagzahlen des Rammsondiergerätes können mit irgendeinem geeigneten Fühler festgehalten werden. Als Fühler kann beispielsweise eine auf den Rammschlag akustisch ansprechende Vorrichtung vorgesehen sein. Bei Rammsondiergeräten mit Kettentrieb können Mitnehmer an den Ketten dazu \ erwendet werden, um bei jedem Rammschlag einen Fühlerkontakt auszulösen. Auch kann der Rammschlag durch den Rammbär oder ein mit dem Rammbären verbundenes Betätigungsorgan erfaßt werden.

Die Markierungen auf der Schiene des Gestelles 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 können in der Schiene als Markierungen 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 Nachstellung 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,

ίο ehe der zweite Fühler angesprochen hat Das Auftreten von Flatterimpulsen oder die Steuerung falsch beeinflussenden Impulsen wird damit praktisch ausgeschlossen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Vorderansicht das Rammsondiergerät mit angebrachter Vorrichtung zum Erfassen und Festhalten der Schlagzahlen, während

F i g. 2 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen Aufbaus der Vorrichtung wiedergibt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Rammsondiergerät mit Kettentrieb. Es weist an einem Gestell Schienen 1 auf, auf denen der Führungsschlitten 2 auf- und abbewegbar ist. Auf einer Konsole des Führungsschlittens 2 ist der Antrieb, z. B. ein Elektromotor 3, angeordnet. Der Antrieb ertolgt über einen Kettentrieb 4, der auf den Rammbären 5 einwirkt, um die Sonde 6 mit fortlaufender Schlagzahl und wechselnder Eindringgeschwindigkeit in den Boden zu treiben.

Die Vorrichtung weist an dem Führungsschlitten 2 einen Tragteil 8 auf, der an einer Halterung 7 des Führungsschlittens 2 in Richtung der Längsachse des Führungsschlittens 2 verstellbar befestigt ist. Die Einstellrichtung ist durch den Pfeil 9 wiedergegeben.

Der Tragteil 8 trägt einen Wagen 10, der in Richtung des Doppelpfeiles 9 unbeweglich, senkrecht dazu jedoch frei beweglich an dem Tragteil 8 geführt ist. Zwischen dem Tragteil 8 und dem Wagen 10 ist eine Spannvorrichtung bestehend aus den Bolzen 11 und Federn 12 vorgesehen, welche dazu dient, den Wagen 10 mit seinen als Rollen 13 und 14 ausgebildeten Führungselementen in ständiger zuverlässiger Anlage an der einen Schiene 1 des Rammsondiergerätes zu halten. Bei zunehmendem Eindringen der Sonde 6 senkt sich entsprechend auch der Führungsschlitten 2 für die Sonde 6 ab. Dieser Absenkbewegung folgt der Wagen 10 entsprechend, und zwar dadurch, daß er über die

so Halterung 7 und den Tragteil 8 an dem Führungsschlitten 2 befestigt ist.

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 an dem Wagen 10 in Richtung senkrecht zur Schiene 1 einstellbar angeordnet sein, so daß sie in einem vorbestimmten Abstand 17 von der Oberfläche der Schiene 1 gehalten werden. Die Aufrechterhaltung dieses Abstandes 17 während des Betriebes wird durch den Wagen 10 und durch die Federn 12 sichergestellt.

An der Schiene 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 der aufeinanderfolgenden Bohrungen 18 gleich dem doppelten Abstand der Fühler 15 und 16 vorgesehen. F i g. 1 zeigt am unteren Ende der

Schiene 1 eine weitere Markierung 19, die im Abstand gleich dem Mittenabstand der Fühler 15 und 16 von der letzten Bohrung 18 angeordnet ist. Die Bedeutung dieser zusätzlichen Markierung 19 wird weiter unten näher erläutert.

Die Vorrichtung weist gemäß F i g. 2 einen ersten Fühler 31 auf, der auf die Schläge des Rammbären 5 anspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fühler 31 als akustisch ansprechender Fühler außerhalb des Rammsondiergerätes angeordnet. Bei dem Rammsondiergerät mit Kettentrieb 4 können an den Ketten Mitnehmer angeordnet sein, welche zum Auslösen eines an dem Rammsondiergerät montierten Schalters dienen. Statt dessen kann auch die Auslösung eines Fühlers durch den Rammbären 5 oder durch ein mit dem Rammbären 5 verbundenes Teil erfolgen.

Die von dem Fühler 31 aufgenommenen Schlagimpulse werden einem Zählgerät 34 zugeleitet, welches die Schlagzahlen anzeigt und gleichzeitig einem nachgeschalteten Speichergerät 35 zuleitet.

Da vor Beginn der Sondierung eine Sonde 6 eingebaut und der Wagen 10 an der Schiene 1 so eingestellt wird, daß der Fühler 15 mit einer ersten Bohrung 18 an der Schiene 1 fluchtet, beginnt der Fühler 31 die Schlagimpulse an den Zähler 34 weiterzugeben, wenn diese erste Meßstrecke beginnt.

Unter der Annahme, daß bei Beginn des Sondierbetriebes der Fühler 15 vor einer Bohrung 18 gestanden hat, ergibt sich, daß nach Durchlaufen der vorbestimmten Eindringstrecke, z. B. einer Eindringstrecke der Sonde 6 von 10 cm, der zweite Fühler 16 des Wagens 10 vor der nächsten Bohrung 18 zu stehen kommt, während sich der Fühler 15 zwischen der ersten und der zweiten Bohrung 18 befindet. Sobald der Fühler 16 die zweite Bohrung 18 erreicht, gibt er einen Impuls an das in F i g. 2 gezeigte Steuergerät 36.

In Fig. 2 ist eine gesonderte am Rammsondiergerät angebrachte Schiene 27 vorgesehen, welche die Markierungen 28 trägt. Dieser Schiene 27 sind die Fühler 29 und 30 im gegenseitigen Abstand a zugeordnet Der gegenseitige Abstand von zwei aufeinanderfolgenden Markierungen 28 beträgt demgemäß 2a. Die beiden Fühler 29, 30 sind jeweils entsprechenden Impulsgebern 32 und 33 zugeordnet, die ebenfalls an dem Wagen 10 mit angeordnet sein können. Die Impulsgeber 32, 33 stehen jeweils über Leitungen 41, 42 mit einer nachgeschalteten Umschaltvorrichtung 43 in Verbindung. Diese stellt beispielsweise über ein Relais sicher, daß der Impulsgeber 32 gesperrt und gleichzeitig der Impulsgeber 33 freigegeben wird, wenn der Impulsgeber 32 ausgelöst wurde, so daß ein weiterer Impuls von dem Impulsgeber 32 nicht weitergeleitet werden kann, bevor nicht der Impulsgeber 33 ausgelöst

ίο worden ist. Die Umschaltvorrichtung 43 dient weiterhin dazu, über eine Rückstellleitung 46 das Zählgerät 34, falls dies gewünscht ist, nach Ansprechen eines der Fühler 29,30 auf den Nullwert zurückzustellen.

Sobald der zweite Fühler 30 über den impulsgeber 33

!5 und die Leitung 45 einen Impuls an das Steuergerät 36 gegeben hat, schaltet dieser über die Leitung 39 eine Aufzeichnungsvorrichtung 37, z. B. ein Diagrammschreibgerät, auf und löst über die Leitung 40 die Weitergabe des im Speichergerät 35 gespeicherten Impulswertes über die Leitung 38 an das Diagrammschreibgerät aus, so daß gleichzeitig der Durchlauf einer vorbestimmten Eindringstrecke der Sonde 6 und die zugehörige Schlagzahl aufgezeichnet werden.

Das gleiche Spiel setzt sich abwechselnd bei Auslösung durch die Fühler 29 und 30 fort, bis die Länge einer Sonde 6 durchlaufen ist. Die Länge beträgt im allgemeinen 1 m. Um die Bedienungsperson darauf hinzuweisen, daß eine der Sondenlänge entsprechende Eindringstrecke erreicht ist, dienen am Ende der Schiene 1 in Fig. 1 die zusätzliche Markierung 19 und an der Schiene 27 in F i g. 2 die zusätzliche Markierung 28a. Diese ist im Abstand a von der letzten Markierung 28 angeordnet, so daß bei Erreichen des unteren Endes 27a der Schiene 27 und damit des Endes der Sonde 6 beide Fühler 29 und 30 gleichzeitig ansprechen und über das Steuergerät 36 sowie die Leitung 47 eine akustische und/oder optische Signalvorrichtung 48 auslösen, die auch dazu dienen kann, den Antrieb der Sonde 6 abzuschalten. Dadurch wird ein sehr einfacher und zuverlässiger Betrieb verwirklicht, der mit hoher Genauigkeit sowohl die Schlagzahlen als die Eindringstrecken selbsttätig aufzeichnet und auch bei dem rauhen Sondierbetrieb praktisch keinen Störungen unterworfen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an Rammsondiergeräten zum Erfassen und Festhalten der Schlagzahlen pro vorbestimmter Eindringstrecke der Sonde, mit einem auf die Rammschläge ansprechenden Fühler, der ein Zählgerät steuert, sowie mit einer mit der Sonde mitbewegten Vorrichtung, welche jeweils nach Durchlaufen der vorbestimmten Eindringstrekke anspricht und das Festhalten der vom Zählgerät angezeigten Schlagzahl veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß am Führungsschlitten (2) des Rammsondiergerätes jeweils zwei Fühler (15, 16; 29, 30) im gegenseitigen Abstand entsprechend der vorbestimmten Eindringstrecke (a) gemeinsam in Längsrichtung des Führungsschlittens (2) einstellbar so angeordnet sind, daß sie mit geringem Abstand vor einer Schiene (1) eines Gestells oder einer dazu parallel angeordneten Schiene (27) liegen, welche entlang ihrer Länge mehrere im doppelten Abstand der Fühler (15, 16; 29, 30) angeordnete, die Fühler (15, 16, 29, 30) auslösende Markierungen (18, 19, 28) aufweist, und daß jeder Fühler (15,16; 29,30) bei Auslösung eine an das Zählgerät (34) angeschlossene Aufzeichnungsvorrichtung (37) betätigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühler (15, 16, 29, 30) in festem gegenseitigem Abstand auf einem gemeinsamen Wagen (10) montiert sind, der sich mit Führungselementen, insbesondere Rollen (13,14) an der Schiene (1,27) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) an einem an dem Führungsschlitten (2) des Rammsondiergerätes einstellbar befestigten Tragteil (8) mittels einer elastischen Spannvorrichtung (11, 12) derart abgestützt ist, daß seine Führungselemente in gleichbleibendem Abstand (17) an der Führungsschiene (1, 27) anliegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) an dem Tragteil (8) in Längsrichtung der Schiene (1, 27) verstell- und festlegbar, jedoch senkrecht dazu frei beweglich geführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (19, 28) an der Schiene (1, 27) am Ende einer der normalen Länge einer Sonde (6) entsprechenden Strecke im Abstand der beiden Fühler (15,16,29,30) angeordnet sind und eine auf das gleichzeitige Ansprechen beider Fühler (15,16, 29,30) auslösende Signalvorrichtung (48), die den Antrieb unterbricht, vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fühler (15, 16; 29,30) eine Umschaltvorrichtung (43) zugeordnet ist, welche bei Ansprechen des einen Fühlers (15, 29) diesen bis zum Ansprechen des anderen Fühlers (16, 30) sperrt.