DE4238989A1 - Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben - Google Patents

Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben

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DE4238989A1
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DE19924238989
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Hans Niegel
Alfons Prof Dr Saus
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SANIERUNGSGESELLSCHAFT HYZET M
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SANIERUNGSGESELLSCHAFT HYZET M
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/04—Sampling of soil
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G01N1/08—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting involving an extracting tool, e.g. core bit
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials

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Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von unge­ störten ebenflächig begrenzten Bodenproben aus Bodenschichten bis zu einigen Metern Tiefe zum Zwecke physikalischer, physika­ lisch-chemischer, chemischer und biologischer/biochemischer Untersuchungen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bodenproben werden üblicherweise mit Hilfe von Kernbohrgeräten genommen. Die damit gewonnenen Bodenproben geben Aufschluß über Schichtungen und Zusammensetzung und lassen die Durchführung chemischer Untersuchungen zu. Für weitergehende physikalische, physikalisch-chemischer, chemischer und biologischer/biochemi­ scher Untersuchungen reicht diese Art und Form der Probenahme nicht mehr aus, vielmehr ist dafür eine ungestörte und geome­ trisch ebenflächig begrenzte Bodenprobe erforderlich, für deren Gewinnung bisher keine Vorrichtung bekannt geworden ist.
Ziel der Erfindung
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu finden, mit der begrenzte Bodenproben aus oberen Bodenschichten zum Zwecke physikalischer, physikalisch-chemischer, chemischer und biologischer/biochemischen Untersuchungen gewonnen werden können.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrich­ tung zur Entnahme von Bodenproben zu entwickeln, mit dem sich ungestörte ebenflächig begrenzte Bodenproben gewinnen und form- und lagegerecht in einen Transport- und bzw. oder Prüfbehälter übergeben lassen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben gelöst, die aus einem Stechrahmen 1 mit einer geteilten Schneidevorrichtung 7, aus einem Deckel 12 und einer Wendevorrichtung 15 besteht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Stechrahmen 1 einen rechteckigen Querschnitt mit gerundeten Ecken 3 auf, der von einem oberen Halterahmen 4 und einem unteren Halterahmen 5 umschlossen ist. Die geteilte Schneidevorrichtung 7 enthält zwei mit Antrieben 19 versehene gegenläufige Messer mit jeweils konvexer 9 und konkaver 8 Schneidenform mit einem dem Stechrah­ men 1 abgewandten Anschliff 10. Der Deckel 12 ist mit Führun­ gen 13 und einem Längsantrieb 14 versehen.
Weiterhin weist die Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben eine Wendevorrichtung 15 mit einer lose, in Führungen gehaltenen Traverse 16 auf.
Die Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben bietet die Möglich­ keit, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand ungestörte Boden­ proben zu entnehmen und in einem Transport- und bzw. oder Prüfbe­ hälter zu übergeben zum Zwecke physikalischer, physikalisch- chemischer, chemischer und biologischer/biochemischer Untersu­ chungen.
Ausführungsbeispiel
Fig. 1 ein Schnitt durch den Stechrahmen mit Laterne
Fig. 2 eine Untersicht von Stechrahmen mit Schneidevorrichtung
Fig. 3 ein Schnitt durch Stechrahmen mit Schneidevorrichtung und Deckel
Fig. 4 ein Schnitt durch Stechrahmen mit Deckel und Transport­ behälter
Die Vorrichtung besteht aus einem Stechrahmen 1 mit rechteckigem Querschnitt, dessen Schneiden 2 in einem Winkel 15° von außen angeschliffen sind. Zur Vermeidung von Hohlräumen in der Boden­ probe durch im Boden befindliche feste Bestandteile wie Steine, Kiesel oder ähnliches, sind die Ecken 3 des Stechrahmens 1 in einem Radius von 36 mm gerundet.
Der Stechrahmen 1 wird von einem oberen Halterahmen 4 und einem unteren Halterahmen 5 umschlossen, von denen der obere Halte­ rahmen 4 zur Befestigung sowohl einer Laterne 11 als auch eines Deckels 12 dient, während der untere Halterahmen 5 eine geteilte Schneidevorrichtung 7 aufnimmt. Oberhalb der Schwerachse des Stechrahmens 1 sind zwei Tragzapfen 6 zum Einsetzen in eine Wendevorrichtung 15 angeordnet.
Die Schneidevorrichtung 7 besteht aus einem geteilten Gehäuse, in dem je ein konkaves Messer 8 und ein konvexes Messer 9 gegen­ läufig angeordnet sind, wobei deren 15°-Anschliff 10 sich auf der dem Stechrahmen 1 abgewandten Seite befindet. Die Messer werden durch Antriebe 19 gegenläufig bewegt.
Zum Transport und zum Eindrücken des Stechrahmens 1 in den Boden wird auf den oberen Halterahmen 4 eine vierarmige Laterne 11 mit Druckplatte aufgesetzt.
Zum Verschließen des Stechrahmens 1 dient ein Deckel 12, dessen Platte mit den Innenmaßen des Stechrahmens 1 vergleicht und der mit Führungen 13 sowie mit einem Deckellängsantrieb 14 ausge­ rüstet ist.
Ein Transportbehälter 18 kann mittels eines Adapters 17 auf den Stechrahmen 1 aufgesetzt und am unteren Halterahmen 5 befestigt werden. Der Transportbehälter 18 kann gleichzeitig Prüfbehälter sein.
Die Übergabe der Bodenprobe in den Transportbehälter 18 erfolgt in einer nicht näher erläuterten Wendevorrichtung 15 mit Getriebe und Kupplung, die eine lose, in Führungen gehaltene Traverse 16 aufnimmt.
Der mittels Laterne 11 an einem Kran oder Bagger angeschlagene Stechrahmen 1 wird auf den für die Bodenprobeentnahme vorberei­ teten Bereich aufgesetzt und sukzessive senkrecht in den Boden gedrückt, wobei gleichzeitig das um den Stechrahmen 1 befindliche Erdreich manuell abgetragen wird, bis der Stechrahmen 1 satt gefüllt ist. Sodann werden die beiden Hälften der Schneidevor­ richtung 7 von zwei gegenüberliegenden Seiten auf den unteren Halterahmen 5 aufgeschoben und arretiert.
Mittels Antriebe 19 werden die beiden Messer 8 und 9 gleichzei­ tig aufeinander zu bewegt, so daß sie die Bodenprobe horizon­ tal abschneiden, wobei diese aufgrund des dem Stechrahmen 1 abgewandten Anschliffs 10 keinerlei Form- oder Lageveränderung erfährt. Die beiden geschlossenen Messer bilden nun den unteren Boden des Stechrahmens 1.
Mittels Kranes wird der Stechrahmen 1 mit der Bodenprobe abge­ hoben und in die Wendevorrichtung 15 eingesetzt. Dann wird die Laterne 11 abgebaut und der Deckel 12 aufgesetzt und mit dem Stechrahmen 1 verriegelt. Nun wird der Stechrahmen 1 mit Deckel 12 und Schneidevorrichtung 7 mittels Getriebes um 180° ge­ schwenkt. Währenddessen wird die Traverse 16 in die Wendevor­ richtung 15 eingesetzt, so daß der Deckellängsantrieb 14 des Deckels 12 in der Endlage in die Traverse 16 einrastet.
Die Schneidevorrichtung 7 wird nun gelöst und abgebaut und der Adapter 17 auf den unteren Halterahmen 5 des Stechrahmens 1 aufgesetzt und befestigt. Sodann wird der Transportbehälter 18 auf den Stechrahmen 1 aufgesetzt und am Adapter befestigt. Der Deckel 12 wird entriegelt und mittels Deckellängsantrieb 14 wird die Bodenprobe in den Transportbehälter 18 gedrückt und der Deckel 12 in der neuen Stellung wieder verriegelt. Der Deckellängsantrieb 14 wird gelöst und die Traverse 16 aus der Wendevorrichtung 15 ausgebaut.
Der Stechrahmen 1 mit Deckel 12 und Transportbehälter 18 wird nun mittels Getriebes um 180° in die Ausgangslage zurückge­ schwenkt, der Deckel 12 entriegelt und abgebaut und die Laterne 11 auf dem oberen Halterahmen 4 des Stechrahmens 1 befestigt.
Stechrahmen 1 und Transportbehälter 18 werden mittels Kranes aus der Wendevorrichtung 15 gehoben und auf eine Palette abge­ setzt. Stechrahmen 1 und Adapter 17 werden vom Transportbehälter 18 gelöst und abgefahren und der Transportbehälter 18 mit einem eigenen Deckel verschlossen.
Bezugszeichen
 1 Stechrahmen
 2 Schneide
 3 gerundete Ecken
 4 oberer Halterahmen
 5 unterer Halterahmen
 6 Tragzapfen
 7 Schneidevorrichtung geteilt
 8 Messer konkav
 9 Messer konvex
10 Anschliff
11 Laterne
12 Deckel
13 Führungen
14 Deckellängsantrieb
15 Wendevorrichtung
16 Traverse
17 Adapter
18 Transportbehälter
19 Antriebe

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Stechrahmen (1) mit einer geteilten Schneidevorrichtung (7), einem Deckel (12) und einer Wendevorrichtung (15) besteht.
2. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stech­ rahmen (1) rechteckigen Querschnitt mit gerundeten Ecken (3) aufweist und von einem oberen Halterahmen (4) und einem unteren Halterahmen (5) umschlossen ist.
3. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ge­ teilte Schneidevorrichtung (7) zwei mit Antrieb (19) versehene gegenläufige Messer mit jeweils konvexer (9) und konkaver (8) Schneidenform mit einem dem Stechrahmen (1) abgewandten An­ schliff (10) enthält.
4. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (12) mit Führungen (13) und einem Deckellängsantrieb (14) versehen ist.
5. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wende­ vorrichtung (15) eine lose, in Führungen gehaltene Traverse (16) aufweist.
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