NL1009313C2 - Buissysteem voor het in de grond brengen van meetapparatuur. - Google Patents

Description

Titel: Buissysteem voor het in de grond brengen van meetapparatuur.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een buissysteem voor het in de grond brengen van meetapparatuur voor bijvoorbeeld het bepalen van gronddeformaties, gronddichtheden, grondverzakkingen, enz. Het is bekend 5 meetapparatuur in een in de grond aangebrachte flexibele buis (meetbuis) te brengen, waarbij de grond zo goed mogelijk moet aansluiten bij de buis. De buis dient qua stijfheid enigszins overeen te komen met en bij voorkeur niet stijver te zijn dan de omringende grond. Een 10 dergelijke flexibele buis wordt geplaatst in een buitenbuis (steunbuis of casingbuis) die in een met behulp van een boorinstallatie geboord gat in de grond wordt geplaatst, waarbij alleen de wrijvingskrachten die de buitenbuis daarbij ondervindt behoeven te worden overwonnen.

15 Vervolgens wordt tussen de binnen- en buitenbuis een vulmiddel aangebracht en wordt de buitenbuis uit de grond getrokken, waarbij de ruimte die de buitenbuis innam voornamelijk wordt opgevuld met het tussen de binnen- en buitenbuis gebrachte vulmiddel. Het nadeel van dit 20 buissysteem en de hieraan inherente wijze van werken is dat eerst met behulp van een boorinstallatie een boorgat moet worden gemaakt.

De uitvinding beoogt dit nadeel op te heffen en het in de grond brengen van meetapparatuur, althans voor 25 relatief slappe gronden, te vergemakkelijken.

Overeenkomstig de uitvinding heeft daartoe het buissysteem, zoals dit in de aanhef is omschreven, het kenmerk, dat het is voorzien van een buitenbuis die losneembaar is verbonden met een puntvormig einddeel en een 30 binnenbuis die vastzetbaar is in genoemd einddeel en waarin de genoemde meetapparatuur kan worden gebracht, waarbij, nadat het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond is gedrukt en vervolgens de binnenbuis door de buitenbuis heen 1009313 2 is vastgezet in het einddeel, de buitenbuis uit de grond kan worden getrokken.

Er behoeft derhalve geen grond te worden verwijderd voordat het buissysteem in de grond wordt gebracht; de 5 grond wordt bij het inbrengen van het geheel van einddeel en buitenbuis weggedrukt, bijvoorbeeld met een hydraulische pers, zoals gebruikelijk bij sonderen. Alhoewel hiervoor een grotere kracht noodzakelijk is dan in het geval dat een buis in een boorgat wordt geplaatst, is dit voor relatief 10 slappe grond geen bezwaar. Mocht dit bezwaar toch in aanzienlijke mate aanwezig zijn, dan is het overeenkomstig de uitvinding mogelijk dat de buitenbuis nabij het onderuiteinde is voorzien van een of meer openingen om tijdens het in de grond drukken van genoemd geheel van 15 einddeel en buitenbuis door de buitenbuis een vloeistof te leiden die via genoemde een of meer openingen in de grond kan worden gebracht en bij voorkeur langs de buitenzijde van de buitenbuis naar boven wordt geperst. Het inbrengen van een spoelvloeistof, bijvoorbeeld een mengsel van water 20 en bentoniet, vergemakkelijkt het inbrengen van het geheel van einddeel en buitenbuis.

Door de hier aangegeven maatregelen overeenkomstig de uitvinding wordt een snellere en goedkopere plaatsing van de binnenbuis met daarin de meetapparatuur verkregen.

25 Verder zijn bevestigingsmiddelen aanwezig om de binnenbuis door klemmen of klikken vast te zetten op het einddeel.

Om, nadat de binnenbuis op het einddeel is vastgezet, de buitenbuis gemakkelijk te kunnen verwijderen, 30 wordt de losneembare verbinding tussen de buitenbuis en het einddeel gevormd door een klemverbinding, waarbij, nadat het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond is gedrukt, de wrijving tussen deze beide delen kleiner is dan de wrijving tussen het einddeel en de dit einddeel 35 omgevende grond. Voorkomen dient immers te worden dat het 1009313 3 einddeel bij het uittrekken van de buitenbuis zich ook omhoog beweegt.

Evenals bij het hierboven aangegeven bekende buissysteem en de daaraan inherente wijze van werken, 5 ontstaat ook hier bij het uittrekken van de buitenbuis rond de binnenbuis een ruimte die niet of in onvoldoende mate met grond is gevuld; vandaar dat ook hier middelen aanwezig zijn om tijdens het optrekken van de buitenbuis uit de grond een vulmiddel in de daardoor ontstane ruimte te 10 brengen. Dit vulmiddel kan worden gevormd door bentoniet en/of grout.

Zonder een dergelijk vulmiddel zou een onvoldoende contact worden verkregen tussen de grond waaraan metingen moeten worden verricht en de binnenbuis met de daarin 15 aanwezige meetapparatuur. De binnenbuis dient een zodanig sterkte te hebben dat deze meegeeft met optredende gronddeformaties. Met andere woorden de binnenbuis dient in zekere mate flexibel te zijn. Doordat de buitenbuis bij het inbrengen grond moet wegdrukken, dient deze zeer stevig te 20 zijn uitgevoerd en kan deze daarom niet gebruikt worden om hierin rechtstreeks de meetapparatuur in te brengen. Na het uittrekken van de buitenbuis en het opvullen van de daardoor ontstane ruimte, is een rechtstreeks contact tussen de grond en de met grondbewegingen meegevende 25 binnenbuis verkregen. De binnenbuis wordt daarbij bij voorkeur gevormd door een dunne lichtmetalen buis of een kunststof buis, bijvoorbeeld van PVC of HDPE. Een dergelijke lichte flexibele binnenbuis is niet alleen gewenst om gronddeformaties te kunnen vaststellen met 30 bijvoorbeeld hellingmeters, maar ook voor het vaststellen van obstakels in de grond met behulp van in de binnenbuis te brengen radarapparatuur (hetgeen een kunststof buis vereist), of voor het bepalen van grondverzakkingen met behulp van tensiometers.

1 0093 1 3 4

Om metingen op relatief grote diepte te kunnen uitvoeren, zijn zowel de binnenbuis als de buitenbuis opgebouwd uit onderling koppelbare buisdelen.

Volgens een verder facet van de uitvinding is een op 5 de buitenbuis aanbrengbare stop aanwezig, met behulp waarvan het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond kan worden gedrukt en de buitenbuis uit de grond kan worden getrokken. Deze stop kan zijn voorzien van een toevoer-opening voor het inbrengen van een vloeistof om, zoals 10 hiervoor reeds is vermeld, het in de grond drukken van het geheel van einddeel en buitenbuis te vergemakkelijken. Daarbij dient dan de stop te zijn voorzien van een ontluchtingsventiel.

Om te voorkomen dat bij het uittrekken van de 15 buitenbuis grond en/of vulmiddel in de binnenbuis komt, is een op de binnenbuis aanbrengbare stop aanwezig, met behulp waarvan de binnenbuis tijdens het uit de grond trekken van de buitenbuis kan worden afgedicht.

Om metingen met behulp van de in de binnenbuis 20 gebrachte meetapparatuur met grote nauwkeurigheid mogelijk te maken, is de in de binnenbuis aan te brengen meetapparatuur voorzien van afstandhouders in de vorm van bijvoorbeeld veren of rollen om deze meetapparatuur in hoofdzaak gecentreerd in de binnenbuis te houden.

25 Voorts is het van belang dat de in de binnenbuis aan te brengen meetapparatuur is voorzien van door het open uiteinde van de binnenbuis heen reikende verbindingsmiddelen die een torsiebeweging van de meetapparatuur in de binnenbuis tegengaan. Het is bekend om een torsiebeweging 30 bij het inbrengen van meetapparatuur tegen te gaan door groeven in de langsrichting aan de binnenzijde van de binnenbuis aan te brengen, door welke groeven de afstandhouders beweegbaar zijn. Door de maatregel overeenkomstig de uitvinding wordt echter het voordeel 35 verkregen dat de binnenbuis aan de binnenzijde glad kan worden uitgevoerd en daardoor flexibeler kan zijn, smaller 1009313 5 kan worden uitgevoerd en goedkoper te vervaardigen is. Een smallere binnenbuis maakt het toepassen van een smallere buitenbuis mogelijk, hetgeen van belang is voor het in de grond drukken van het geheel van buitenbuis en einddeel.

5 De meetapparatuur kan worden gevormd door een of meer hellingmeters, tensiometers, radarapparatuur, enz.

De uitvinding heeft niet alleen betrekking op een buissysteem maar ook op een werkwijze voor het verrichten van metingen aan grond, waarbij het geheel van een buiten-10 buis en een einddeel in de grond wordt gedrukt, door de buitenbuis een binnenbuis wordt gebracht en vastgezet op het einddeel, waarna de buitenbuis uit de grond wordt getrokken onder gelijktijdig inbrengen van een vulmiddel voor de daarbij rond de binnenbuis in de grond vrijgekomen 15 ruimte en vervolgens meetapparatuur gecentreerd en zonder te worden gedraaid in de binnenbuis wordt gebracht.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening. In deze tekening toont: 20 Fig. 1 het geheel van buitenbuis en einddeel in een configuratie waarin dit geheel in de grond wordt gedrukt;

Fig. 2 het geheel van buitenbuis en einddeel met in de buitenbuis gestoken en op het einddeel vastgezette binnenbuis; 25 Fig. 3 het einddeel met de hierop vastgezette binnenbuis, waarbij de buitenbuis uit de grond is getrokken;

Fig. 4 in de binnenbuis gebrachte meetapparatuur; terwijl in 30 Fig. 5 een alternatieve uitvoering voor het puntvormige einddeel is weergegeven.

Het buissysteem, zoals dit in de figuren 1-4 is weergegeven, omvat een buitenbuis (steunbuis of casingbuis) 35 1 die losneembaar is verbonden met een puntvormig einddeel 2. Het onderuiteinde 3 van de buitenbuis 1 is daartoe

1 nnoo 1 O

6 geschoven over het bovenuiteinde 4 van het puntvormig einddeel 2. Deze delen 3 en 4 worden verder aangeduid als contactdelen.

In fig. 1 is op de buitenbuis 1 een stop 5 5 aangebracht. Deze stop 5 is voorzien van een schoudervlak 6 waarop bijvoorbeeld een hydraulische pers kan aangrijpen om het geheel van buitenbuis 1 en einddeel 2 in de grond te drukken. De stop 5 staat afdichtend, via een afdichtring 7, in contact met een in de buitenbuis geschroefde bus 8 die 10 aan de bovenzijde is voorzien van een kraag 9. De stop 5 is tegen de kraag 9 geklemd met behulp van klemmiddelen 10. De kraag 9 is voorts voorzien van een aangrijpelement 11 om de bus 8 met de kraag en de daarop vastgeklemde stop 5 uit de buitenbuis te kunnen draaien. Door de stop 5 heen loopt een 15 toevoerkanaal 12 met een aansluiting 13 voor het inbrengen van vloeistof in de buitenbuis 1. De buitenbuis is nabij het onderuiteinde voorzien van openingen 14, via welke de in de buitenbuis geperste vloeistof in de grond kan worden gebracht en tijdens het in de grond drukken van het geheel 20 van buitenbuis en einddeel langs de buitenzijde van de buitenbuis naar boven kan worden geperst. Boven de openingen 14 is daartoe een ringvormige spleet 15 aanwezig. De stop 5 is daarbij voorzien van een ontluchtingsventiel 16.

25 Wanneer het geheel van buitenbuis 1 en einddeel 2 in de grond is gedrukt en de buis 8 met de kraag 9 en de stop 5 zijn verwijderd, dan wordt een binnenbuis 17 in de buitenbuis geschoven. De binnenbuis is nabij het onderuiteinde voorzien van bevestigingsmiddelen 18 in de 30 vorm van klemveren, welke, wanneer de binnenbuis in de buitenbuis in zijn onderste stand is gebracht, aangrijpt onder een kraag 19 die is aangebracht op een staafvormig deel 20 van het einddeel 2. De binnenbuis 17 wordt afgesloten met een stop 21 om te voorkomen dat bij de het 35 hierna te bespreken uit de grond trekken van de buitenbuis 1 grond en/of vulmiddel in de binnenbuis 17 komt.

1 0093 1 3 7

Nadat vervolgens de bus 8 met de kraag 9 weer in de buitenbuis is geschroefd en de stop 5 weer is aangebracht (zie fig. 2), kan de buitenbuis 1 uit de grond worden getrokken, hetgeen kan geschieden door de onderzijde van de 5 kraag 9 aan te grijpen en hierop een opwaartse kracht uit te oefenen. Om te voorkomen dat met de buitenbuis 1 tevens het einddeel 2 met de hierop vastgezette binnenbuis 17 omhoog worden getrokken, dient er voor gezorgd te worden dat de wrijving tussen de contactdelen 3 en 4 kleiner is 10 dan de wrijving die einddeel ondervindt met de omringende grond. Om het einddeel 2 daarbij toch relatief kort te houden, is het einddeel daarbij voorzien van ribbels 22. Tijdens het uit de grond trekken van de buitenbuis 1 wordt via het toevoerkanaal 12 een vulmiddel, zoals bentoniet 15 en/of grout 23 toegevoerd om de ruimte tussen de buitenbuis 1 en de binnenbuis 17, alsmede de ruimte die door de buitenbuis 1 in beslag was genomen op te vullen, zodat een goed contact tussen de binnenbuis 17 en de omringende grond 24 gewaarborgd wordt. De situatie waarbij de buitenbuis uit 20 de grond is getrokken, is afgebeeld in fig. 3.

Nadat de buitenbuis 1 uit de grond is getrokken en de stop 21 van de binnenbuis 17 is genomen, kan in de binnenbuis meetapparatuur 25 (zie fig. 4) worden gebracht. Om deze meetapparatuur gecentreerd in de binnenbuis te 25 krijgen is het huis van deze apparatuur voorzien van afstandhouders 26 in de vorm van veren, rollen of dergelijke. Voor meetapparatuur, zoals hellingmeters, is het van belang dat bij het inbrengen van deze apparatuur in de binnenbuis 17 deze apparatuur niet verdraait. De 30 meetapparatuur blijft daarom in de binnenbuis verbonden met, een torsiebeweging tegengaande verbindingsmiddelen 27. Door het tegengaan van dergelijke torsiebewegingen wordt het mogelijk vast te stellen in welke richting optredende deformaties hebben plaatsgevonden. In fig. 4 is voorts de 35 bekabeling 28 voor de meetapparatuur weergegeven.

1 00931 3 8

De buitenbuis 1 is bij voorkeur vervaardigd uit staal met een dikte die voldoende is om hierop zoveel kracht te kunnen uitoefenen, dat het geheel van buitenbuis en einddeel in de grond kan worden gedrukt. De binnenbuis 5 moet mee kunnen geven met grondbewegingen en is daarom vervaardigd van een relatief dun lichtmetaal of een kunststof, zoals bijvoorbeeld PVC of HDPE.

In fig. 5 is een gewijzigde uitvoeringsvorm van het puntvormige einddeel 2 weergegeven. Het einddeel is hier 10 glad, zodat ook de wrijving tussen de contactdelen 3 en 4 relatief laag is. Het einddeel is hier voorts voorzien van een meegevend busvormige element 29 met aan de bovenzijde een naar binnen gerichte kraag 30. In het ondereinde van de binnenbuis 17 is een bus 31 geschroefd, welke bus aan de 15 onderzijde is voorzien van een aangrijpelement 32, dat, wanneer dit in het busvormige element 29 wordt gedrukt, onder de kraag 30 aangrijpt.

De uitvinding is niet beperkt tot de hier aan de hand van de figuren beschreven uitvoeringsvoorbeelden, doch 20 omvat allerlei modificaties hierop, uiteraard voor zover deze vallen binnen de beschermingsomvang van de hiernavolgende conclusies. Het zal duidelijk zijn dat in de binnenbuis 17 allerlei mogelijke meetapparatuur kan worden gebracht, zoals hellingmeters voor het bepalen van 25 gronddeformaties, tensiometers voor het bepalen van grondverzakkingen, radarapparatuur voor het bepalen van obstakels in de grond, radioactieve meetapparatuur voor het met behulp van y-straling bepalen van het vochtgehalte in de grond en het met behulp van β-straling bepalen van 30 dichtheden en veranderingen in dichtheden van de grond, enz. Afhankelijk van de specifieke metingen die moeten worden verricht, kan het buissysteem verticaal, onder een bepaalde hoek of zelfs horizontaal in de grond worden gebracht.

Claims (17)

1. Buissysteem voor het in de grond brengen van meetapparatuur voor bijvoorbeeld het bepalen van gronddeformaties, gronddichtheden, grondverzakkingen., enz., voorzien van een buitenbuis die losneembaar is . 5 verbonden met een puntvormig einddeel en een binnenbuis die vastzetbaar is in genoemd einddeel en waarin de genoemde meetapparatuur kan worden gebracht, waarbij, nadat het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond is gedrukt en vervolgens de binnenbuis door de buitenbuis heen is 10 vastgezet in het einddeel, de buitenbuis uit de grond kan worden getrokken.

2. Buissysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buitenbuis nabij het onderuiteinde is voorzien van een of meer openingen om tijdens het in de grond drukken van 15 genoemd geheel van einddeel en buitenbuis door de buitenbuis een vloeistof kan worden geleid die via genoemde een of meer openingen in de grond kan worden gebracht.

3. Buissysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bevestigingsmiddelen aanwezig zijn om de binnenbuis 20 door klemmen of klikken vast te zetten op het einddeel.

4. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de losneembare verbinding tussen de buitenbuis en het einddeel een klemverbinding is waarbij, nadat het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond is 25 gedrukt, de wrijving tussen deze beide delen kleiner is dan de wrijving tussen het einddeel en de dit einddeel omgevende grond.

5. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om tijdens het 30 optrekken van de buitenbuis uit de grond een vulmiddel in de daardoor ontstane ruimte te brengen.

6. Buissysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat dit vulmiddel wordt gevormd door bentoniet en/of grout. 1009313

7. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de binnenbuis een zodanig sterkte heeft dat deze meegeeft met optredende gronddeformaties.

8. Buissysteem volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 5 de binnenbuis wordt gevormd door een kunststof, zoals PVC of HDPE.

9. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat zowel de binnenbuis als de buitenbuis zijn opgebouwd uit onderling koppelbare buisdelen.

10. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een op de buitenbuis aanbrengbare stop aanwezig is, met behulp waarvan het geheel van einddeel en buitenbuis in de grond kan worden gedrukt en de buitenbuis uit de grond kan worden getrokken.

11. Buissysteem volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de stop een toevoeropening heeft voor het inbrengen van een vloeistof.

12. Buissysteem volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de stop is voorzien van een 20 ontluchtingsventiel.

13. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een op de binnenbuis aanbrengbare stop aanwezig is, met behulp waarvan de binnenbuis tijdens het uit de grond trekken van de buitenbuis kan worden 25 afgedicht.

14. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in de binnenbuis aan te brengen meetapparatuur is voorzien van afstandhouders om deze meetapparatuur in hoofdzaak gecentreerd in de binnenbuis te 3. houden.

15. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in de binnenbuis aan te brengen meetapparatuur is voorzien van door het open uiteinde van de binnenbuis heen reikende verbindingsmiddelen die een 35 torsiebeweging van de meetapparatuur in de binnenbuis tegengaan. innoq1 o

16. Buissysteem volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de meetapparatuur kan worden gevormd door een of meer hellingmeters, tensiometers, radarapparatuur, enz.

17. Werkwijze voor het verrichten van metingen aan grond, waarbij het geheel van een buitenbuis en een einddeel in de grond wordt gedrukt, door de buitenbuis een binnenbuis wordt gebracht en vastgezet op het einddeel, waarna de buitenbuis uit de grond wordt getrokken onder 10 gelijktijdig inbrengen van een vulmiddel voor de daarbij rond de binnenbuis in de grond vrijgekomen ruimte en vervolgens meetapparatuur gecentreerd en zonder te worden gedraaid in de binnenbuis wordt gebracht. 1009313