EP1154076B1 - Bodenprobenehmer - Google Patents

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Publication number
EP1154076B1
EP1154076B1 EP01201677A EP01201677A EP1154076B1 EP 1154076 B1 EP1154076 B1 EP 1154076B1 EP 01201677 A EP01201677 A EP 01201677A EP 01201677 A EP01201677 A EP 01201677A EP 1154076 B1 EP1154076 B1 EP 1154076B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
soil
fluid
piston
receiving space
plug
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01201677A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1154076A1 (de
Inventor
Arnoldus Emanuel Ruthgerus Beeker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eijkelkamp Agrisearch Equipment BV
Original Assignee
Eijkelkamp Agrisearch Equipment BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Eijkelkamp Agrisearch Equipment BV filed Critical Eijkelkamp Agrisearch Equipment BV
Priority to DK01201677T priority Critical patent/DK1154076T3/da
Publication of EP1154076A1 publication Critical patent/EP1154076A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1154076B1 publication Critical patent/EP1154076B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/04Sampling of soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
    • E21B25/06Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors the core receiver having a flexible liner or inflatable retaining means

Definitions

  • the invention relates to a soil sampler, as well as on a Method for taking soil samples, according to the preamble of Claim 1 or the preamble of claim 20.
  • a sampler and such a method is known from NL-A-69.14375.
  • Soil samples are made with the help of a plug pipe to the desired Inserted depth, which secured by means of one at the upper end Drill string is vibrated, screwed, beaten etc. into the ground, until the desired depth is reached.
  • the plug tube is at the distal end (lower end) provided with a valve, such as a cone, the Plug pipe is coupled and a receiving space for the ground concludes.
  • a valve such as a cone
  • the Plug pipe is coupled and a receiving space for the ground concludes.
  • To pick up the soil sample allow from the top Aids, such as a gripper, through the (hollow) drill pipe, which loosens the coupling between valve and plug-in tube. It will be pushed the drill pipe with plug-in pipe deeper into the ground, wherein in that the bottom retains the valve with respect to the plug pipe, In the receiving space the floor is made room.
  • An object of the invention is to improve this.
  • Another object of the invention is a soil sampler procure that is simple in construction and can work reliably, too on the duration.
  • the invention provides, from one aspect, a soil sampler according to claim 1.
  • the stopper or piston has the same function as the already known cone, but is in itself freely movable within the receiving space, without connecting means with the plug pipe.
  • the liquid is without additional device stay in the recording room. If, however, by one or more Layers of granular material must be plugged, is the receiving space preferably completed until the initial height for the plug the soil sample is reached.
  • the plug or piston has a distal surface corresponding to the Meeting surface of the soil sampler belongs and preferably a cone-shaped If the consistency of one or more of the Soil layers require a pointed end for penetration therein power.
  • the plug or piston with a cavity in provided at least one of its axially directed surfaces. This will the contact pressure against the radial boundary of the receiving space and so that the seal against liquid and / or against passage of Improved soil material along the plug or piston.
  • a similar measure may be on the distal side of the plug or Pistons taken to face Bodenleck.
  • stopper or Piston has a diabolo-like shape.
  • the conduit means comprise one through the transverse wall reaching fluid channel, with a remote-controlled valve to selectively Opening the liquid channel is present.
  • the valve is preferably a vomscherkleppe, against the distal end of the fluid channel is curious. Further, it has the merit when the valve has a valve body and a valve stem connected thereto, the valve stem through the liquid channel to the proximal side of the transverse wall and there is stretched by a compression spring.
  • the fluid channel is here preferably for selectively draining liquid from the receiving space set up. When the receiving space is filled with liquid, the valve will prevent it from escaping. If it - on depth - it is desired to let the liquid flow out, then it is operated Valve, for example by with a settled weight the valve stem depress, so that the liquid from the receiving space flow, consistent with the volume of soil collected.
  • conduit means be separate and lockable fluid supply channel.
  • the feed channel also makes it possible, after pulling up the Soil sampler to supply liquid to the receiving space to the to express themselves in soil sample located therein.
  • the plug-in tube is at the distal end with a core catcher In order to prevent the material of a soil sample from cohesion-free Material leaking after plugging the soil sample.
  • the wrapping means comprise a sleeve or a Stocking arranged in a developable manner at the distal end of the stoop tube is and with a closed end over the open distal end of the recording room is enough.
  • the sleeve can then pass through Ground pulled and unwound.
  • the plug or piston In the case of the presence of the plug or piston, it may be in the Preparation of the soil sampler may be advantageous if the plug or piston is connected to the sleeve.
  • a coating is in the plug tube or a liner arranged, the / of the inner surface of the plug pipe Place and spot of the recording room covered. This coating is already at the desired location before the soil sample is plugged. Prefers is doing that between the coating and the plug pipe a Liquid seal is arranged to prevent a possible leak path for the Completing the liquid in the receiving space.
  • the plug or piston is located with the inner surface the coating or the liner in attack.
  • the invention provides a method for Taking soil samples according to claim 20.
  • the invention thus provides a method of of the kind just described, taking the liquid-filled one Receiving space to the outside with a liquid-sealing free Closing the piston, wherein the onset of the soil, this the piston displaced inward by the force of the liquid.
  • the invention provides that you can fill the receiving space only partially with soil, the liquid again prevented from flowing out, the plug-in tube further into the ground forces until a distant, deeper place is reached where ground is present, of which one also wants to take a sample, and on top of that the liquid under the deeper the soil impressions of the Steckrohr again offers the opportunity to flow out, so that there too the desired floor enters the receiving space.
  • FIG. 1 shows a sampler 1 with a plug-in tube 2 stainless steel with a length of for example 1.5 meters and one on the lower end thereof screwed via screw 23
  • Cutting shoe 3 made of hardened metal with a sharp cutting angle.
  • the cutting shoe 3 defines a passage 4 to the interior of the plug pipe Second
  • These core catchers are well known and will especially when a sand sample needs to be taken.
  • the plug tube 2 forms a chamber 7, which at the upper end of a wall 9 is limited.
  • a flap 10 the Sealing the seat 12 touched and is provided with a valve rod 11, which is stretched by means of spring 13 in the upwards direction, so that the flap 10, the passage 28 seals around the valve rod 11.
  • the wall 9 is further provided with a channel 14 which extends from chamber 7 to the outside and here by removable plug 15 is completed.
  • the plug pipe 2 with a thread 26 for connection provided with a not further shown drill pipe.
  • the chamber 7 continues to give room to a free piston, for example made of hard rubber, and shown in Figure 1 A closer is.
  • the piston 8 is a more or less diabolo-like Form has a top peripheral edge 16 and a lowermost peripheral edge 17, and also at the top and bottom with Cavities 18 and 19 is provided.
  • the core catcher 5 provides further security.
  • FIG. 3 shows a sampler according to the invention, wherein the soil sample directly in a so-called stocking or a sleeve is packed.
  • the shoe 3 is extended in the proximal direction and this forms an annular chamber 27 with the extended plug-in tube 2.
  • this chamber is an end of the upturned, passing Nylon sleeve 21 set, so the annular chamber so in a supply 21 of the sleeve 21 offers space.
  • the sleeve 21 extends downwards and extends around the lower end of the plug tube 2 inwards and upwards to to be closed with the other end.
  • the end of the Sleeve in place 22 to be attached to the piston 8.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bodenprobenehmer, sowie auf ein Verfahren zur Entnahme von Bodenproben, gemäß der Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. der Oberbegriff von Anspruch 20. Ein solche Probenehmer und ein solche Verfahren sind aus NL-A-69.14375 bekannt.
Bodenproben werden mit Hilfe von einem Steckrohr auf die gewünschte Tiefe gesteckt, das mittels eines am dessen oberen Ende befestigten Bohrgestänges in den Boden vibriert, geschraubt, geschlagen usw. wird, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist. Das Steckrohr ist am Distalende (unteren Ende) mit einem Ventil versehen, wie einem Kegel, das am Steckrohr gekoppelt ist und einen Aufnahmeraum für den Boden abschließt. Um die Bodenprobe aufzunehmen, läßt man von oben ein Hilfsmittel, wie einen Greifer, durch das (hohle) Bohrgestänge hinunter, womit man die Kopplung zwischen Ventil und Steckrohr lößt. Darauf wird das Bohrgestänge mit Steckrohr tiefer in den Boden gedrückt, wobei, dadurch daß der Boden das Ventil hinsichtlich des Steckrohrs zurückhält, im Aufnahmeraum dem Boden Platz gemacht wird.
Für die Kopplung/Entkopplung des Ventils mit dem Steckrohr werden mechanische Mittel, wie Kugeln, Federn und Klinken benutzt. Die Praxis erweist, daß die Wirkung davon schnell durch Bodenteilchen verhindert werden kann.
Ein Aufgabe der Erfindung ist hierin Verbesserung zu bringen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist ein Bodenprobenehmer zu verschaffen, der einfach in Aufbau ist und zuverlässig wirken kann, auch auf die Dauer.
Hierzu verschafft die Erfindung, aus einem Aspekt, einen Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 1.
So wird für das Zurückhalten des Bodens während dem zu der gewünschten Anfangshöhe Bringen von dem Ende des Steckrohrs ein unzusammendrückbarer Flüssigkeitskörper benutzt. Wenn der Boden eingelassen werden muß, kann man einfach die Flüssigkeit via die Leitungsmittel entweichen lassen. Mechanische Vorrichtungen sind dann nicht mehr erforderlich. Auf die Dauer ist eine zuverlässige Wirkung versichert.
Der Stopfen oder Kolben bekleidet dieselbe Funktion wie der schon bekannte Kegel, aber ist an sich innerhalb des Aufnahmeraums frei verschiebbar, ohne Verbindungsmittel mit dem Steckrohr.
Wenn bei der Entnahme der Bodenprobe nur durch Kohäsionsschichten gesteckt werden braucht, wird die Flüssigkeit ohne zusätzliche Vorrichtung in dem Aufnahmeraum bleiben. Wenn jedoch durch eine oder mehrere Schichten kornförmiges Materials gesteckt werden muß, ist der Aufnahmeraum vorzugsweise abgeschlossen, bis die Anfangshöhe für das Stecken der Bodenprobe erreicht ist.
Vorzugsweise hat der Stopfen oder Kolben eine Distalfläche, die zu der Trefffläche des Bodenprobenehmers gehört und vorzugsweise eine kegelförmige Distalfläche hat, wenn die Konsistenz von einer oder mehreren der Bodenschichten ein spitzförmiges Ende für Penetration darin erforderlich macht.
Vorzugsweise ist der Stopfen oder Kolben mit einem Hohlraum in zumindest einer seiner axial gerichteten Flächen versehen. Hierdurch wird die Anpreßkraft gegen die radiale Begrenzung des Aufnahmeraums und damit die Abdichtung gegen Flüssigkeit und/oder gegen Passage von Bodenmaterial entlang dem Stopfen oder Kolben verbessert.
Optimierung der Abdichtung gegen Flüssigkeitleck wird erlangt wenn der Stopfen oder Kolben sich an der Proximalseite mit einem Linienkontakt in Flüssigkeits-abdichtendem Angriff mit der Wandoberfläche des Aufnahmeraums befindet.
Eine vergleichbare Maßnahme kann an der Distalseite des Stopfens oder Kolbens genommen sein zum Entgegentreten von Bodenleck.
In diesem Zusammenhang hat es den Vorzug wenn der Stopfen oder Kolben eine diabolo-artige Form hat.
Vorzugsweise umfassen die Leitungsmittel einen durch die Querwand reichenden Flüssigkeitskanal, wobei ein fernbedientes Ventil zum selektiv Öffnen des Flüssigkeitskanals vorhanden ist. Das Ventil ist vorzugsweise eine Rückschlagkleppe, die gegen das Distalende des Flüssigkeitskanals gespannt ist. Weiter hat es den Vorzug wenn das Ventil einen Ventilkörper und eine damit verbundene Ventilstange umfaßt, wobei die Ventilstange durch den Flüssigkeitskanal zur Proximalseite der Querwand reicht und dort mittels einer Druckfeder gespannt ist. Der Flüssigkeitskanal ist dabei vorzugsweise zum selektiven Abfluß von Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum eingerichtet. Wenn der Aufnahmeraum mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird das Ventil Entweichung davon verhüten. Wenn es - auf Tiefe - gewünscht ist die Flüssigkeit ausströmen zu lassen, dann bedient man das Ventil, zum Beispiel durch mit einem niedergelassenen Gewicht die Ventilstange einzudrücken, so daß die Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum fließen kann, übereinstimmend mit dem Volumen des eingeholten Bodens.
Zufuhr und Abfuhr von Flüssigkeit können via denselben Kanal stattfinden. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Leitungsmittel einen separaten und abschließbaren Zuführungskanal für Flüssigkeit umfassen.
Der Zuführungskanal ermöglicht es auch, um nach dem Hochziehen des Bodenprobenehmers Flüssigkeit zu dem Aufnahmeraum zuzuführen, um die sich darin befindliche Bodenprobe auszudrücken.
Vorzugsweise ist das Steckrohr am Distalende mit einem Kernfänger versehen, um zu verhüten, daß Material einer Bodenprobe von kohäsionsfreiem Material nach dem Stecken der Bodenprobe ausläuft.
Es kann gewünscht sein, um die Bodenprobe zu verpacken. Hierzu wird gemäß der Erfindung darin vorgesehen, daß Mittel vorhanden sind, zum zumindest radial Umhüllen der im Aufnahmeraum aufzunehmenden Bodenprobe.
In einer Ausführung umfassen die Umhüllungsmittel eine Hülse oder einen Strumpf, die/der auf abwickelbare Weise am Distalende des Steckrohrs angeordnet ist und mit einem geschlossenen Ende über das offene Distalende des Aufnahmeraums reicht. Die Hülse kann dann durch den hineintretenden Boden mitgezogen und abgewickelt werden.
In dem Fall von Anwesenheit des Stopfens oder Kolbens kann es bei der Vorbereitung des Bodenprobenehmers vorteilhaft sein, wenn der Stopfen oder Kolben mit der Hülse verbunden ist.
In einer alternativen Ausführung ist in dem Steckrohr eine Beschichtung oder ein Liner angeordnet, die/der die Innenoberfläche des Steckrohrs an Ort und Stelle des Aufnahmeraums bedeckt. Diese Beschichtung ist schon an der gewünschten Stelle, bevor die Bodenprobe gesteckt wird. Bevorzugt wird dabei, daß zwischen der Beschichtung und dem Steckrohr eine Flüssigkeitsabdichtung angeordnet ist, um einen möglichen Leckweg für die Flüssigkeit in dem Aufnahmeraum abzuschließen.
Vorzugsweise befindet der Stopfen oder Kolben sich mit der Innenoberfläche der Beschichtung oder des Liners in Angriff.
Aus einem anderen Aspekt verschafft die Erfindung ein Verfahren zum Nehmen von Bodenproben gemäß Anspruch 20.
Aus einem weiteren Aspekt verschafft die Erfindung also ein Verfahren von der soeben umschriebenen Art, wobei man den mit Flüssigkeit gefüllten Aufnahmeraum nach außen mit einem Flüssigkeits-abdichtenden freien Kolben abschließt, wobei beim Hineintreten des Bodens, dieser den Kolben unter dem Auszwingen von der Flüssigkeit nach innen versetzt.
Bei den bekannten Bodenprobenehmern kann man nach Entkopplung des Kegels nur ab der Stelle wo das stattfindet, eine Bodenprobe nehmen. Eine oder mehrere der obenbesprochenen Vorzugskonstruktionen gemäß der Erfindung ermöglicht es um in jedem gewünschten Moment den Aufnahmeraum wieder zu schließen, so daß Flüssigkeit darin bleibt und der schon aufgenommene Boden sozusagen einen Verschluß an dem Distalende des Steckrohrs bildet.
Aus einem weiteren Aspekt wird durch die Erfindung darin vorgesehen, daß man den Aufnahmeraum nur teilweise mit Boden füllen läßt, die Flüssigkeit wieder verhindert auszuströmen, das Steckrohr weiter in den Boden zwingt, bis eine ferngelegene, tiefere Stelle erreicht wird, wo Boden vorhanden ist, wovon man ebenfalls eine Probe zu nehmen wünscht, und man darauf der Flüssigkeit unter dem tiefer den Boden Eindrücken des Steckrohrs wieder die Gelegenheit bietet auszuströmen, so daß auch dort der gewünschte Boden den Aufnahmeraum hineintritt.
Nachdem der Bodenprobenehmer hochgezogen ist, füllt man den Aufnahmeraum vorzugsweise mit Pressflüssigkeit, um die genommene Bodenprobe aus dem Steckrohr zu zwingen.
Die Erfindung wird an Hand einer Anzahl in den beigefügten Zeichnungen wiedergegebenen Beispielsausführungen erläutert werden. Gezeigt wird in:
  • Figur 1 ein Längsdurchschnitt durch das untere Ende einer ersten Ausführung eines Probenehmers gemäß der Erfindung;
  • Figur 1A ein Durchschnitt durch einen freien Kolben, wie in der Ausführung des Probenehmers gemäß Figur 1 benutzt;
  • Figur 2 ein Längsdurchschnitt durch das untere Ende einer zweiten Ausführung des Probenehmers gemäß der Erfindung;
  • Figur 3 ein Längsdurchschnitt durch ein Teil einer dritten Ausführung des Probenehmers gemäß der Erfindung; und
  • Figur 4 ein Längsdurchschnitt durch eine Teil einer vierten Ausführung des Probenehmers gemäß der Erfindung.
  • In Figur 1 ist wiedergegeben ein Probenehmer 1 mit einem Steckrohr 2 aus rostfreiem Stahl mit einer Länge von zum Beispiel 1,5 Meter und ein auf dem unteren Ende davon via Schraubverbindung 23 verschraubter Schnittschuh 3 aus gehärtetem Metall mit einem scharfen Schnittwinkel. Der Schnittschuh 3 bestimmt einen Durchgang 4 zum Inneren des Steckrohrs 2.
    Auf eine hier nicht wiedergegebene Weise ist ein Kernfänger 5 an der Innenfläche von Schnittschuh 3 befestigt, der mit Lippen 6 versehen ist, die radial nach außen weggebogen werden können, um Boden in aufwärtse Richtung durchzulassen, aber Bewegung von diesem Boden in abwärtse Richtung verhindern. Diese Kernfänger sind allgemein bekannt und werden insbesondere benutzt wenn eine Sandprobe genommen werden muß.
    Das Steckrohr 2 bildet eine Kammer 7, die am oberen Ende von einer Wand 9 begrenzt wird. In der Wand 9 befindet sich eine Klappe 10, die zur Abdichtung die Sitz 12 berührt und mit einer Ventilstange 11 versehen ist, die mittels Feder 13 in aufwärtse Richtung gespannt ist, so daß die Klappe 10 den Durchgang 28 um die Ventilstange 11 abdichtet. Die Wand 9 ist weiter mit einem Kanal 14 versehen, der von Kammer 7 nach außen reicht und hier durch entfernbaren Stopfen 15 abgeschlossen ist.
    Über der Wand 9 ist das Steckrohr 2 mit einem Gewinde 26 für Verbindung mit einem nicht weiter wiedergegebenen Bohrgestänge versehen.
    Die Kammer 7 gibt weiter Raum an einem freien Kolben, der zum Beispiel aus hartem Gummi hergestellt ist, und in Figur 1 A näher wiedergegeben ist. Zu sehen ist, daß der Kolben 8 eine mehr oder weniger diabolo-artige Form hat mit einem obersten Umfangsrand 16 und einem untersten Umfangsrand 17, und außerdem an der Oberseite und Unterseite mit Hohlräumen 18 und 19 versehen ist.
    Der Gebrauch von dem Probenehmer 1 mit Steckrohr 2 von Figur 1 kann wie folgt stattfinden. Oben Bodenoberfläche entfernt man den Stopfen 15 und schließt man auf Kanal 14 eine Quelle für nicht-zusammendrückbare Flüssigkeit wie Wasser, an. Diese Flüssigkeit stromt unter Druck in die Kammer 7, und wird den Kolben 8 zu dem distalen Endbereich des Steckrohrs 2 bewegen. Wenn man konstatiert hat, daß der Kolben 8 genügend weit zu dem distalen Ende bewogen ist, schließt man den Kanal 15 mit Stopfen 15 ab. In dieser Situation ist die Kammer 7 nach oben durch die Klappe 10 und nach unten durch den Kolben 8 abgeschlossen. Die Form des Kolbens 8, durch den Hohlraum 18 und durch den linienförmigen Kontakt 16, verhütet Leckage der Flüssigkeit entlang dem Umfang des Kolbens 8 nach unten. Der Kolben wird durch Reibung mit der Steckrohrwand und durch den Einfluß der abgeschlossenen, mit Wasser gefüllten Kammer 7 an seiner Stelle gehalten.
    Darauf bringt man den Bodenprobenehmer 1 mit Steckrohr 2 und Schnittschuh 3 in den Boden und drückt man diesen mit Hilfe des Bohrgestänges bis direkt oben der Schicht woraus die Bodenprobe genommen werden muß. Dort ankommen läßt man durch das (hohle) Bohrgestänge hin ein Gewicht oder ein anderes Bedienungsmittel (wie eine Stange) hinunter, um das Ende der Ventilstange 13 hinunter zu drücken. Man kann hierbei zum Beispiel denken an einen Stein mit einem Gewicht von 1 Kilo an einem Bindfaden, wenn der Bodenprobenehmer in dem Boden verschraubt wird, und der Federdruck der Klappe nicht hoch sein braucht. Falls vibriert wird, dann wird der Federdruck zum Beispiel 10 Kilo sein können und ist eine Stange zu empfehlen. Infolge der abwärtsen Bewegung der Ventilstange 13 öffnet die Klappe 10 in die Richtung A und wird bei weiterer abwärtser Bewegung des Probenehmers 1 den Kolben 8 aufwärts in die Richtung B bewegen können, weil die Flüssigkeit aus der Kammer 7 durch den weiten Durchgang 28 für die Ventilstange 13 zu dem Hohlraum oben der Wand 9 wegfließen kann. So wird also innerhalb des Probenehmers 1 Raum für via den Durchgang 4 hineintretenden Boden gemacht.
    Beim unter Einfluß des Bodendruckes nach oben Zwingen des Kolbens 8 sorgen der Umfangsrand 17 mit einem linienförmigen Kontakt und der Raum 19 dafür, daß kein Bodenmaterial entlang dem Kolben 8 nach oben bewegen kann.
    Wenn der Kolben 8 in gewünschtem Maße innerhalb des Steckrohrs 2 nach oben bewogen ist, entläßt man die Ventilstange 13 wieder, und ist die Kammer 7 wieder geschlossen. Man dann kann den Probenehmer wieder hochziehen, wobei der Kolben und die darunter hängende Bodensäule gegen durchbiegen gesichert sind. In der Kammer 7 kann Unterdruck entstehen, welcher eine aufwärtse Kraft gegen das Durchbiegen der Bodenprobe liefert.
    Bei kohäsionsfreiem Material, wie Grobsand, wird durch den Kernfänger 5 weitere Sicherung verschafft.
    Nachdem der Bodenprobenehmer 1 oben die Bodenoberfläche gebracht ist, kann man den Stopfen 15 entfernen und wieder Wasser dadurchhin einpressen, um den Kolben 8 und damit die Bodenprobe in die Kammer 7 zum Distalende und (aber nicht den Kolben) da draußen zu zwingen.
    Man kann auch in Aufeinanderfolge Proben aus Bodenschichten nehmen, die auf verschiedenen Tiefen gelegen sind. In dem Fall wird man, zum Beispiel wenn der Kolben bis die Hälfte der ursprünglichen Kammer 7 gelangt ist, eher das Gewicht der Ventilstange 13 abholen und dann den Probenehmer 1 weiter abwärts in den Boden drücken, wobei das untere Ende der genommenen Bodenprobe dann die Endfläche des Probenehmers 1 bildet. Möglicherweise wird der Boden hierbei einigermaßen zusammengedrückt werden, aber damit kann bei der Analyse der Bodenprobe gerechnet werden.
    Wenn man, zum Beispiel nach 2 Meter weiter in den Boden gedrängt zu sein, oben auf der nächsten Schicht gekommen ist, wovon eine Probe genommen werden muß, kann mann wieder das Gewicht auf die Ventilstange 13 anbringen, um die Klappe 10 zu öffnen und darauf durch weiter Eindrücken der Probe 1 die nächste (Teil)probe nehmen. Dabei wird auf dieselbe Weise gehandelt. Zum Schluß kann man auf die hieroben besprochene Weise den Probenehmer 1 nach Entnahme von allen gewünschten Bodenproben wieder hochziehen.
    In Figur 2 ist wiedergegeben auf welche Weise dem Probenehmer 1 auch eine Spitzform gegeben werden kann, wenn das für Eindringung in den betreffenden Boden notwendig ist. An der Unterfläche des Kolbens 8 ist hierzu eine harter Gummikegel 20 mit Spitze 21 angeordnet. Dieser Kegel kann ein separates (eventuell daran geklebtes) Unterteil hinsichtlich des Kolbens 8 bilden, um nur eingesetzt zu werden, wenn der betreffende Boden das erforderlich macht. Weiter ist die Wirkung dieser Ausführung dieselbe wie von Figur 1, wobei noch bemerkt wird, daß bei der Probenentnahme natürlich mit dem Volumen des Kegels 20 gerechnet werden muß.
    In Figur 3 ist ein Probenehmer gemäß der Erfindung wiedergegeben, wobei die Bodenprobe direkt in einem sogenannten Strumpf oder einer Hülse verpackt wird. Hierzu ist der Schuh 3 in Proximalrichtung verlängert und bildet dieser eine ringförmige Kammer 27 mit dem verlängerten Steckrohr 2. In dieser Kammer ist ein Ende der dort aufgekrempelten, durchlassenden Nylonhülse 21 festgelegt, wobei also die Ringkammer so an einem Vorrat 21 der Hülse 21 Platz bietet. Die Hülse 21 streckt sich abwärts aus und reicht um das untere Ende des Steckrohrs 2 nach innen und nach oben, um mit dem anderen Ende geschlossen zu sein. Eventuell kann das Ende der Hülse an Ort und Stelle 22 an dem Kolben 8 befestigt sein.
    Wenn die Klappe 10 offengesetzt wird und der Probenehmer 1 in den Boden abwärts gezwungen wird, wird der in dem Raum unter dem Kolben 8 hineintretende Boden den Kolben 8 hochbewegen und zugleich das Ende der Hülse 21 mit hochbewegen, wobei die Hülse sich aus dem in der Ringkammer 27 aufgenommenen Vorrat 21 abwickeln kann, bis die gewünschte Probelänge erreicht ist. Nach dem Hochziehen des Probenehmers kann man nach dem Abschrauben des Schnittschuhs 3 der sich an der Außenseite des Steckrohrs 2 befindliche Abschnitt der Hülse angreifen, um dort eine Hülse-Abdichtung zu machen.
    In Figur 4 ist die Aufstellung wiedergegeben, wobei ein sogenannter steifer Liner oder Köcher 24 benutzt wird, welcher Liner auch für die Verpackung einer Bodenprobe benutzt wird. Der - eventuell durchsichtige - Liner 24 ist in dem Steckrohr 2 aufgenommen und bildet eine radiale Begrenzung der Kammer 7. Der Kolben 8 bewegt hierbei innerhalb des Liners, auf dieselbe Weise wie bei der Ausführung von Figur 1 der Fall ist. Zwischen dem Schnittschuh 3 und dem Liner 24 ist mit einer Flansche 26 den Kernfänger 5 festgesetzt. Um Entweichung von Flüssigkeit 7 via den oberen Rand des Liners 24 und entlang der Außenoberfläche des Liners 24 und der Innenoberfläche des Steckrohrs 2, nach unten, zu verhüten, ist unten an der Außenoberfläche des Liners 24 und dem Steckrohr 2 oder aber dem Schnittschuh 3 ein Abdichtungs O-Ring 25 angeordnet. Hierdurch können die Liner dünnwandig sein und ein kontinuierliches Profil ohne Bewerkungen haben.

    Claims (23)

    1. Bodenprobenehmer (1) umfassend ein Steckrohr (2) mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme der zu nehmenden Bodenprobe, wobei der Aufnahmeraum in Radialrichtung von einer Wand begrenzt ist, in Distalrichtung offen (4) ist zum Hereinlassen von Boden darin und in Proximalrichtung von einer Querwand (9) begrenzt ist, gekennzeichnet durch Leitungsmittel zum Einführen und Abführen von Flüssigkeit in dem bzw. aus dem Aufnahmeraum und Mitteln (10-13;15) zum Abschließen dieser Leitungsmittel, wobei Zuführ und Abfuhr von Flüssigkeit via denselben abschließbaren Kanal (28) stattfinden bzw. die Leitungsmittel separaten und abschließbaren Zuführungs- und Abführungskanäle (14, 28) umfassen, und wobei in dem Aufnahmeraum ein darin eng passender, zwischen der Querwand (9) und dem distalen Gebiet des Steckrohrs beweglicher freier Stopfen oder Kolben (8) angeordnet ist, und wobei die Querwand (9) und der Stopfen oder Kolben (8), wenn dieser auf Abstand der Querwand, insbesondere im distale Gebiet des Steckrohrs, liegt, eine abgedichtete Kammer (7) für Flüssigkeit bestimmen, an welcher Kammer die genannte Leitungsmittel anschließen.
    2. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 1, wobei der Stopfen oder Kolben (8) eine Distalfläche hat, die zu der Trefffläche des Bodenprobenehmers gehört.
    3. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 2, wobei der Stopfen oder Kolben (8) eine kegelförmige Distalfläche (20, 21) hat.
    4. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Stopfen oder Kolben mit einem Hohlraum (18, 19) in zumindest einer seiner axial gerichteten Flächen versehen ist.
    5. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 4, wobei die Proximalfläche des Stopfens oder Kolbens (8) mit einem Hohlraum (18) versehen ist.
    6. Bodenprobenehmer gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei der Stopfen oder Kolben (8) sich an der Proximalseite mit einem Linienkontakt (16) in Flüssigkeits-abdichtendem Angriff mit der Wandoberfläche des Aufnahmeraums (7) befindet.
    7. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 6, wobei der Stopfen oder Kolben (8) eine Diabolo-artige Form hat.
    8. Bodenprobenehmer gemäß einem der vorabgehenden Ansprüche, wobei die Leitungsmittel (28) einen durch die Querwand reichenden Flüssigkeitskanal (28) umfassen, wobei ein fernbedientes Ventil (12) zum selektiv Öffnen des Flüssigkeitskanals vorhanden ist.
    9. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 8, wobei das Ventil eine Rückschlagkleppe (10) ist, die gegen das Distalende des Flüssigkeitskanals gespannt (13) ist.
    10. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 9, wobei das Ventil einen Ventilkörper (12) und eine damit verbundene Ventilstange (11) umfaßt, wobei die Ventilstange durch den Flüssigkeitskanal zur Proximalseite der Querwand reicht und da mittels einer Druckfeder (13) gespannt ist.
    11. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, wobei der Flüssigkeitskanal (28) zum selektiven Abfluß von Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum (7) eingerichtet ist.
    12. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 11, wobei die Leitungsmittel einen separaten und abschließbaren Zuführungskanal (14) für Flüssigkeit umfassen.
    13. Bodenprobenehmer gemäß einem der vorabgehenden Ansprüche, wobei das Steckrohr (2) am Distalende mit einem Kernfänger (5, 6) versehen ist.
    14. Bodenprobenehmer gemäß einem der vorabgehenden Ansprüche, weiter mit Mitteln (21; 24) zum zumindest radial Umhüllen der im Aufnahmeraum (7) aufzunehmenden Bodenprobe versehen.
    15. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 14, wobei die Umhüllungsmittel eine Hülse oder einen Strumpf (21) umfassen, die/der auf abwickelbare Weise an dem Distalende des Steckrohrs (2) angeordnet ist und mit einem geschlossenen Ende über das offene Distalende des Aufnahmeraums (7) reicht.
    16. Bodenprobenehmer gemäß einem der vorabgehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 15, wobei der Stopfen oder Kolben (8) mit der Hülse verbunden ist.
    17. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 14, wobei in dem Steckrohr (2) eine Beschichtung oder ein Liner (24) angeordnet ist, die/der die Innenoberfläche des Steckrohrs an Ort und Stelle des Aufnahmeraums (7) bedeckt.
    18. Bodenprobenehmer gemäß Anspruch 17, wobei zwischen der Beschichtung (24) und dem Steckrohr eine Flüssigkeitsabdichtung (25) angeordnet ist.
    19. Bodenprobenehmer gemäß einem der Ansprüche 1-13, in Kombination mit Anspruch 17 oder 18, wobei der Stopfen oder Kolben (8) mit der Innenoberfläche der Beschichtung oder des Liners (24) in Angriff ist.
    20. Verfahren zum Nehmen von Bodenproben, unter Benützung eines Bodenprobenehmers (1) mit einem Steckrohr (2) mit einem offenen Ende, das Zutritt für Bodenmaterial zu einem Aufnahmeraum (7) für die Bodenprobe bietet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckrohr mit Flüssigkeit gefüllt wird, in diesem Zustand in den Boden gezwungen wird ohne dem Aufnahmeraum Bodenmaterial zuzulassen, bis die Stelle, von wo die Bodenprobe genommen werden muß, erreicht ist, worauf der Flüssigkeit während einem tiefer den Boden Eindrücken des Steckrohrs die Gelegenheit geboten wird auszuströmen, so daß das gewünschte Bodenmaterial den Aufnahmeraum (7) hineintritt.
    21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei man einen mit Flüssigkeit gefüllten Abschnitt des Aufnahmeraums (7) nach außen mit einem Flüssigkeits-abdichtenden freien Kolben (8) zur Bildung einer Kammer, abschließt, wobei beim Hineintreten des Bodenmaterials durch das offene Ende des Steckrohrs, dieses Bodenmaterial den Kolben während dem Auszwingen von der Flüssigkeit aus der Kammer nach innen versetzt.
    22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei man den Aufnahmeraum (7) nur teilweise mit Bodenmaterial füllen läßt, die Flüssigkeit wieder verhindert aus der Kammer auszuströmen, das Steckrohr (2) weiter in den Boden zwingt, bis eine fern-gelegene tiefere Stelle erreicht wird, wo Bodenmaterial vorhanden ist, wovon man ebenfalls eine Probe zu nehmen wünscht, und man darauf der Flüssigkeit unter dem tiefer den Boden Eindrücken des Steckrohrs wieder die Gelegenheit bietet aus der Kammer auszuströmen, so daß auch dort das gewünschte Bodenmaterial den Aufnahmeraum (7) hineintritt.
    23. Verfahren gemäß Anspruch 20, 21 oder 22, wobei nachdem der Bodenprobenehmer (1) hochgezogen ist, man die Kammer des Aufnahmeraums mit Pressflüssigkeit füllt, um die genommene Bodenprobe aus dem Steckrohr (2) zu zwingen.
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