NL8103111A - Werkwijze en inrichting voor het nemen van grond- monsters. - Google Patents

Description

ft- * VO 2108

Werkwijze en inrichting voor het nemen van grondmonsters.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het nemen vein grondmonsters voor beproeving. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het nemen van grondmonsters, waarbij zelfs uit smalle grond-5 lagen onder het oppervlak groteae ei regelmatige monsters worden genomen.

Een gebruikelijke werkwijze, toegepast voor het nemen van grondmonsters voor beproeving maakt gebruik van de stappen van het boren van een vertikaal gat met een diameter van ongeveer 10 cm vanaf het maaiveld naar de te bemonsteren laag door het verwijderen van de grond 10 boven de laag, verder het trekken van de boorbeitel, het in het gat voeren van een opvangcilinder, het vertikaal in de grondlaag drukken van de cilinder voor het zodoende met grond vullen daarvan, en het uit het gat trekken van de cilinder voor het verkrijgen van het grondmonster. Deze gebruikelijke werkwijzen, die alleen in vertikale 15 richting werkzaam zijn, kunnen geen voldoende hoeveelheid grond verschaffen voor onderzoek indien de dikte van de grondlaag kleiner is dan de lengte van de opvangcilinder.

Tijdens het in het geboorde gat brengen van de opvangcilinder, kunnen tevens gronddeeltjes van boven op de doelgrondlaag vallen, in het 20 bijzonder wanneer de grondlagen boven de doellaag niet samenhangend zijn, zoals grind. In dat geval moeten de deeltjes worden verwijderd door een boorbeitel of een puls alvorens de opvangcilinder in te brengen. Anders worden de deeltjes in de cilinder gedrukt en wordt de door de cilinder gewonnen lengte van de doelgrondlaag verkleind. Zelfs indien 25 de grondlaag in eerste instantie voldoende dikte heeft, wordt dus het doelgrondlaagmonster verkleind en verschaft het niet een bevredigend monster voor onderzoekingen.

Verder zijn grondlagen in een vertikale richting in het algemeen veranderlijk hoewel zij regelmatig lijken te zijn. Derhalve kan het 30 gebruikelijke vertikale grondbemonsteren geen voldoende hoeveelheid van het monster verschaffen, welke hoeveelheid fysisch regelmatig is.

Om deze reden geven nauwkeurige grondproeven, die axiaal worden uitgevoerd (in het bijzonder die voor het op waarde bepalen van dynamische 81 03111 -2- « i grondeigenschappen) onvermijdelijk schommelende proefresultaten, die van weinig of geen waarde zijn.

De uitvinding voorkomt de tekortkomingen van de gebruikelijke vertikale bemonsteringswerkwijze en verschaft een snel en gemakkelijk 5 nemen van een regelmatig, niet verstoord grondmonster, zelfs uit een dunne grondlaag. Verder verschaft de uitvinding het winnen van een regelmatig grondmonster zelfs wanneer grondlagen boven de doellaag niet samenhangend zijn en gemakkelijk kunnen bezwijken, en wanneer de doelgrondlaag in vertikale richting in eigenschappen veranderlijk is.

10 De uitvinding is soortgelijk aan de hiervoor beschreven gebruike lijke werkwijze doordat een vertikaal gat wordt gevormd in de grond, welk gat reikt tot de doelgrondlaag. Volgens de uitvinding echter wordt de bemonsteringscilinder gedraaid naar een stand loodrecht op het vertikale gat in de grond wanneer de cilinder de doellaag bereikt, 15 en wordt dan in de grondlaag gedrukt. Daarna wordt de bemonsteringscilinder teruggetrokken, teruggedraaid in de vertikale stand en verwijderd uit het vertikale gat.

Aanvullende doeleindenen voordelen van de uitvinding worden ten dele uiteengezet in de volgende beschrijving, en liggen 'ten. dele 20 na de beschrijving voor de hand of kunnen door toepassing van de uitvinding worden geleerd. De doeleinden en voordelen de uitvinding kunnen worden verwezenlijkt en bereikt door middel van de in het bijzonder in de conclusies omschreven instrumenten en samenstellingen daarvan.

25 Voor het bereiken van de doeleinden overeenkomstig de uitvinding, zoals, hierin gestalte gegeven is en in het kort omschreven, -omvat de gevraagde grondbemonsteringsinrichting een kop, die een opvangcilinder bevat, werkzaam voor het daarin opvangen van grond bij het in een grondlaag drukken daarvan, en middelen voor het volgens een eerste 30 hartlijn in de grondlaag drukken van de opvangcilinder en het daaruit terugtrekken daarvan, middelen voor het draaien van de kop over 90° rond een tweede hartlijn loodrecht op de eerste hartlijn tussen een eerste stand, waarin de hartlijn van de cilinder coaxiaal 'is met de eerste hartlijn, en een tweede stand, in hoofdzaak over 90° gedraaid van-35 uit de eerste stand, en op afstand liggende regelmiddelen voor hét bedienen van de draaimiddelen en de drukmiddelen.

8103111 - — j ♦ -3-

De grondbemonsteringsinrichting bevat bij voorkeur tevens middelen voor het draaibaar dragen van de kop en voor het in een stand dichtbij de grondlaag brengen van de kop en het vandaar verwijderen van de kop.

5 Het kam tevens de voorkeur verdienen waterstraalmiddelen op te nemen, die zich langs de kop bevinden voor het uitwassen van grond in de draaiingsbaan van de kop vanuit de tweede stand naar de eerste stand.

Verder is de uitvinding gericht op een werkwijze voor het nemen van een niet verstoord grondmonster uit een voorafbepaalde 10 oncbgrondse grondlaag, welke werkwijze de stappen omvat van het vormen van een vertikaal gat in de grond vanaf het maaiveld tot althans de plaats van de grondlaag, het vertikaal in het gat brengen van een opvang-cilinder naar een plaats grenzende aan de grondlaag, het draaien van de opvangcilinder rond een horizontale hartlijn naar een horizontale 15 stand, waarin zijn hartlijn samenvalt met de richting van de grondlaag, het in de grondlaag drukken van de opvangcilinder voor het nemen van een vereiste hoeveelheid grond in de cilinder, het terugtrekken van de opvangcilinder uit de grondlaag, het draaien van de opvangcilinder naar een stand, waarin zijn hartlijn vertikaal is, en het uit het gat 20 trekken van de, het grondmonster bevattende opvangcilinder.

De werkwijze voor het nemen van een grondmonster kan bij voorkeur tevens de stap bevatten van het vergroten van het gat nabij de grondlaag na het vormen van het vertikale gat en voor het inbrengen van de opvangcilinder.

25 Aanvullend kan de werkwijze voor het nemen van een grondmonster ook de stap bevatten van het injecteren van onder druk geplaatst water in de baan van de opvangcilinder tijdens het draaien daarvan naar de horizontale stand.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, 30 waarin:

Pig. 1 een vertikale doorsnede is van een door de grond geboord gat; fig. 2 de bemonsteringskop toont, voorzien van een in het geboorde gat geplaatste opvangcilinder; 35 fig. 3 de bemonsteringskop en de opvangcilinder toont, gedraaid rond een horizontale hartlijn, waarbij de wand van het geboorde gat is 8103111 * * -4- uitgewassen door water, gespoten uit mondstukken, aangebracht bij de voorzijde van de kop; fig. 4 de kop en de opvangcilinder in de horizontale stand toont; 5 fig. 5 de opvangcilinder in de grondlaag gedrukt toont door de werking van een drukcilinder; fig. 6 een aanzicht is van het verband van de drukcilinder, de opvangcilinder en een cilindrische verhuizing, afgebeeld in de horizontale stand; 10 fig. 6A een bovenaanzicht is van het verband volgens fig. 6; fig. 7 schematisch de inrichting toont "voor het draaien van de kop; fig. 8 een doorsnede is volgens de lijn VIII-VIII in fig.2, waarbij het verband is weergegeven van de water·*toevoerpijpen, 15 legers, draaias en draaiblok; fig. 9 een doorsnede is volgens de lijn IX-IX in fig. 6A, waarbij het verband is weergegeven tussen de watertoevoerpijpen, legers, draaias en draaiblok; fig. 10 een doorsnede is volgens de lijn X-X in fig. 9; 20 fig. 11 een doorsnede is volgens de lijn XI-XI in fig. 4; fig. 12 een aanzicht is van het midden van fig. 6Ά; fig. 13 een aanzicht is van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting; fig. 14 -schematisch de inrichting toont, waarbij de opvang-25 cilinder horizontaal is geplaatst; fig. 15 een vertikale doorsnede toont van het gat voor aanpassing aan de andere uitvoeringsvorm van de inrichting, weergegeven in de figuren 13 en 14; en figuren 16Ά enl6B schematisch een bekende inrichting tonen voor 30 het boren i van een gedeelte van het in fig. 35 af geheelde gat.

Thans wordt gedetailleerd verwezen naar de thans de voorkeur verdienende uitvoeringsvormen, waarvan voorbeelden zijn afgebeeld in de tekening.

Overeenkomstig de uitvinding omvat de grondbemonsterings-35 inrichting een kop, die een opvangcilinder bevat, werkzaam voor het daarin opvangen van grond bij het in een grondlaag worden gedrukt daarvan 8103111 -5- en middelen voor het volgens een eerste hartlijn in de grondlaag drukken van de opvangcilinder en het daaruit terugtrekken daarvan.

Zoals hierbij verwezenlijkt en afgeheeld in fig. 6, bevat de kop 10 de holle opvangcilinder 12, die verschuifbaar is aangebracht 5 in cilinderverbuizing 14. Een einde 16 van de opvangcilinder 12 is open, waardoor de opvangcilinder 12 in een grondlaag kan worden gedrukt en een grondmonster daarin kan nemen. '

Aan het tegenoverliggende einde van de kop 10 ten opzichte van de opvangcilinder 12 bevindt zich een drukcilinder 18, die is aan-10 gebracht in de cilindrische verhuizing 14. De zuiger in de drukcilinder 18 is door een zuigerstang 20 (fig. 6,8 en 10) via een draaiblok 26 verbonden met het gesloten einde 22 van de opvangcilinder 12. Hydraulische of pneumatische bediening van de drukcilinder 18 drukt de opvangcilinder 12 volgens een eerste hartlijn 24 in de grondlaag, en 15 trekt door omkering van de drukcilinder 18 de opvangcilinder 12 terug in de cilindrische verhuizing 14 en uit de grondlaag.

De zuiger 28 is bij voorkeur, zoals af geheeld in de figuren 6 en 10, verschuifbaar aangebracht in het einde 16 van de opvangcilinder 12. Rubberen ringen 30 zijn cm de zuiger 28 geplaatst tussen de zuiger 20 en de binnenband van de opvangcilinder 12. De zuiger 28 is door aan een einde daarvan bevestigde kabels 32 opgehangen. De kabels 32 strekken zich uit door kabelklemmen 34, aangebracht in openingen 36 in het gesloten einde 22 van de opvangcilinder 12, en zijn gewonden op kabeltrommels 38, waarbij veren 40 de kabeltrommels 38 aandrijven 25 voor het opnemen van de kabels 32. De klemmen 34 zijn zodanig geconstrueerd, dat zij de kabels 32 aangrijpen bij het in een richting uit de opvangcilinder 12 trekken daarvan, en de kabels 32 loslaten in de slap hangende toestand daarvan als gevolg vein een onderlinge beweging tussen de zuiger 28 en de opvangcilinder 12.

30 De zuiger 28, kabels 32, klemmen 34 en kabeltrommels 38 verschaffen middelen voor het trekken van het grondmonster, dat zich in de uitgedrukte opvangcilinder 12 bevindt, uit de omgevende grond. Wanneer het grondmonster uit de omgevende grond wordt bewogen, wordt een vacuum opgewekt dat het. monster op zij n plaats wil houden.

35 Met de zuiger 28 in innige aanraking met het grondmonster in de opvangcilinder 12 en beperkt in een beweging ten opzichte van de opvangcilinder 12 door de kabels 32 en de klemmen 34, wordt echter de vacuum- 8103111 * & -6- werking tegengegaan. Als gevolg hiervan overwinnen de wrijvingskracht tussen het grondmonster en de opvangcilinder 12 en de vacuumkracht, opgewekt door de zuiger 28, de kracht die het monster in de omgevende grond wil vasthouden voor het zodoende mogelijk maken van het terugtrekken 5 van de opvangcilinder 12 met het grondmonster daarin.

Bij de in de figuren 13 en 14 afgebeelde uitvoeringsvorm, bevat de kop 110 een holle opvangcilinder 112, verschuifbaar aangebracht in het cilindrische omhulsel 114. Het einde 116 van opvangcilinder 112 is open waardoor de opvangcilinder 112 in een grondJaag kan worden gedrukt 10 en een grondmonster daarin kan nemen.

Aan het tegenoverliggende einde van de kop 110 ten opzichte van de opvangcilinder 112 bevindt zich een drukcilinder 118, die ten dele wordt gevormd door het cilindrische omhulsel 114. De zuiger 115 in de drukcilinder 118 is bevestigd aan de opvangcilinder 112 bij het gesloten 15 einde 122 daarvan. De zuiger 115 verdeelt de cilindrische veimizing 114 in de kamers 119 en 121, die zijn verbonden door een paar leidingen 123, 123' met een hydraulische of pneumatische pomp- en regelinrichting 129. Bediening van de pompinrichting 129 brengt druk in de kamer 119, drukt de opvangcilinder 12 volgens een eerste hartlijn in de grondlaag 20 en trekt door het af laten van de druk in de kamer 119 en het onder drukplaatsen van de kamer 121, de opvangcilinder 112 terug in de cilindrische verhuizing 114 en uit de grondlaag.

Bij voorkeur bevat de uitvinding middelen voor het draaibaar dragen van de kop en voor het brengen van de kop naar een plaats dichtbij 25 de grondlaag en het verwijderen daaruit. Verwijzende naar fig. 7, wordt de kop 10 draaibaar gedragen .door een holle draagpijp 42. Een dwars-, as 44, coaxiaal met een tweede hartlijn loodrecht op de eerste hartlijn , draagt draaibaar de kop 10 bij het middengedeelte·:· De pijp 42 draagt de kop 10 in een in hoofdzaak coaxiale stand, wanneer de pijp 42 in'een 30 gat in de grond wordt gevoerd en daaruit getrokken.

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 13 en 14,· wordt de kop. 110 draaibaar gedragen door in hoofdzaak evenwijdige armen 127, die zich uitstrekken-vanaf de holle draagpi jp 142. Dwarsassen 144, 144' inde armen 127 dragen draaibaar de kop 110. De pijp 142 draagt de kop 110 in 35 een in hoofdzaak coaxiale stand wanneer de pijp 142 in een gat in de grond wordt gevoerd en daaruit- getrokken.

Overeenkomstig de uitvinding omvat de grondbemonsteringsinrich-ting verder middelen voor .het draaien van de kop over 90° rond een tweede i 8103111 -7- P · hartlijn loodrecht op de eerste hartlijn tussen een eerste stand, waarin de hartlijn van de opvangcilinder coaxiaal is met de eerste hartlijn, en een tweede stand, gedraaid over in hoofdzaak 90° vanuit de eerste stand.

5 Zoals verwezenlijkt en afgeheeld in fig. 7, is een paar druk- cilinders 46, 48 in tegenover elkaar liggende einden geplaatst van de pijp 42. De cilinder 46 heeft een zuiger, die door een stang 50 is verbonden met een punt 52 aan een draaiblok 26, welk punt 52 op afstand ligt van de hartlijn van de as 44. (Zie ook de figuren 11 en 12).

10 Het draaiblok 26 draait dus rechtsom, gezien in fig.7, rond de hartlijn van de as 44 wanneer de cilinder 36 wordt bediend voor het naar boven trekken van de stang 50.

De cilinder 48 heeft een zuiger, die door twee evenwijdige stangen 54, 56 (zie fig. 11) is verbonden met punt 52 aan het draaiblok 15 26. Wanneer dus de cilinder 48 wordt bediend voor het naar beneden trekken van de stangen 54, 56, wordt het punt 52 naar beneden getrokken voor het linksom draaien, gezien in fig. 7, van het draaiblok 26 rond de as 44. Een gekozen bediening van de drukcilinders 46,48 doet de kop 10, die de opvangcilinder 12 en de drukcilinder 18 bevat, draaien over 90° 20 rond de tweede hartlijn, bepaald door de as 44, tussen een eerste horizontale stand (fig. 5), overeenkomende met de.eerste hartlijn 24, en een tweede, vertikale stand (fig. 2), in hoofdzaak over 90° uit de eerste stand.

De afstand tussen de stangen 54, 56, zoals te zien in fig. 11, 25 is groter dan de maximale breedte van het gedeelte van de kop 10, dat de drukcilinder 18 bevat teneinde het draaien daarvan niet te belemmeren.

Bij de in fig. 13 af geheelde uitvoeringsvorm, omvatten de middelen voor het draaien van de kop 110, drukcilinders 146, 148, verbonden met co-30 axiale tandwielen 147, 149, bevestigd aan assen 144 en 144'. In het bijzonder zijn de drukcilinders 146,148 aangebracht in de draagpijp 142 op afstand van de armen 127, en bevatten zij elk een zuiger, verbonden door heugels 151, 153 met rondsels aan de tandwielen 155, 157. De tandwielen 155, 157 zijn draaibaar aangebracht aan de binnenwand van de 35 pijp 142. tussen de cilinders 146, 148 en de armen 127 door de assen 159, 161. De tandwielen 155, 157 zijn aandrijfbaar verbonden met de tandwielen 147,149 door kettingen 163, 165. Bediening van de cilinders 146, 148 8103111 -8-

* V

draait de tandwielen 147,149,155, 157 voor het draaien van de kop 110 over 90° rond een tweede hartlijn, bepaald door de assen 144, 144' tussen een horizontale eerste stand (fig. 14), waarin de opvangcilinder 112 coaxiaal is met een eerste hartlijn, en een tweede verticale stand (£tef;13), 5 in hoofdzaak over 90° op afstand van de eerste stand.

De draagpijp 142 bevat verder een zitting 166, die door een as 168 is verbonden met een stang 170, welke onderdelen alle verschuifbaar zijn aangebracht in de draagpijp 142. Het onderste eindvlak van de zitting 166 is gevormd in overeenstemming met de uitwendige omtrek van de 10 verhuizing 114 van de kop 110. Wanneer de kop 110 wordt gedraaid naar de eerste horizontale stand (fig. 14), wordt de stang 170 naar beneden bewogen door de regeling van het oppervlak voor het tegen de verhuizing 114 drukken van de zitting 166 voor het in de horizontale stand vastzetten van de kop 110.

15 Overeenkomstig de uitvinding omvat de bemonsteringsinrichting verder op afstand liggende regelmiddelen voor het bedienen van de draai-middelen en de drukmiddelen.

Zoals is te zien in fig. 4, is een hydraulische of pneumatische pomp- en regelinrichting 58 door leidingen, schematisch weergegeven door 20 de lijn 60, die door de holle draagpijp 42 gaat,. verbonden met de druk-cilinder 18 ea de drukcilinders 46, 48. De pomp- en regelinrichting 58 bedient de drukcilinders 46, 48 voor het draaien van de kop 10 rond de as 44 en bedient de drukcilinder 18 voor het uitdrukken en terugtrekken van de opvangcilinder 12.

25 Op soortgelijke wijze is bij de uitvoeringsvorm, afgebeeld in de fig. 13 en 14, de pomp- en regelinrichting 129 door paren leidingen 123, 123' verbonden met drukcilinders 146, 148, en door een paar leidingen 125, 125' met de drukcilinder 118 voor het draaien van de kop 110 en het uitdrukken en terugtrekken van de opvangcilinder 112.

30' De inrichting bevat bij voorkeur waterstraalmiddelen, die zich langs de kop bevinden voor het uitwassen van grond in de draaiingsbaan van de kop vanuit de tweede stand naar de eerste stand. Zoals in zijn algemeenheid is te zien in de fig. 3, 6a en 7, strekken waterpijpen 70 zich uit langs de kop 10 aan de zijde van elk einde van de kop 10, 35 welke einden in de grond dringen bij het draaien van de kop 10 vanuit de tweede vertikale stand naar de eerste horizontale stand. Waterstraal- 8103 111 -9- mondstukken 72 zijn. op onderlinge afstanden aangebracht langs de waterpijpen 70 en gericht voor het uitstoten van water onder druk onder een hoek ten opzichte van de hartlijn van de kop 10/ gekozen als optimaal voor het uitwassen van grond voor de voortbewegende kop 10 uit tijdens 5 het draaien.

Zoals het duidelijkst is te zien in de fig. 8 en 9, zijn leiding-middelen aangebracht voor het leiden van water naar de waterpijpen 70 en mondstukken 72. Twee watertoevoerpijpen 74 strekken zich uit vanaf het maaiveld door de draagpijp 42 naar een hol gedeelte 76 in het midden 10 van het draaiblok 26, via leidingen 78 in de as 44. Leidingen 80 in het draaiblok 26 (fig. 10) leiden het water naar de waterpijpen 70.

Tijdens bedrijf vereist de in de fig. 1-12 afgebeelde uitvoeringsvorm het in de grond boren van een gat 76 over een voldoende afstand voor het opnemen van de kop 10 met het middengedeelte daarvan ongeveer 15 naast de gekozen grondlaag.(fig. 1 en 2).

Wanneer de kop 10 in het gat 76 is geplaatst door het in het gat neerlaten van de draagpijp 42, wordt een pomp, die op het oppervlak bij het gat is opgesteld, bediend voor het leveren van water aan de toevoer-pijpen 74. Het water wordt geleverd door de pijp 74 onder druk en gaat 20 door de leiding 78 in de as 44 en het holle gedeelte 76 in het midden van het draaiblok 26 naar de waterpijpen 70, die zich uitstrekken langs voorste eindvlakken van cfe -kop 10, en wordt uitgestoten door mondstukken 72 voor het uitwassen van de grond in de draaiingsbaan van de kop 10.

De hydraulische of pneumatische regelinrichting 58, die zich op 25 het oppervlak nabij het gat 75 bevindt, wordt gebruikt voor het bedienen van de drukcilinder 46. Een beweging van de zuiger in de drukcilinder 46 trekt de stang 50 naar boven voor het zodoende draaien van het draaiblok 26 en de kop 10 rechtsom, gezien in de fig. 3 eh 7. Het draaien van de kop 10 en het uitstoten van water door de mondstukken 72 gaat door 30 totdat de kop 10 een eerste stand bereikt in hoofdzaak horizontaal en coaxiaal met een eerste hartlijn, zoals af geheeld in fig. 4. De door het uit het mondstuk 72 uitgestoten water uitgewassen grond wordt naar het oppervlak gedragen door het water via het gat 76. Tijdens, het draaien van de kop 10 vanuit de tweede vertikale stand (fig. 2) naar de eerste 25 horizontale stand (fig. 4) door een opwaartse beweging van de stang 50, is de drukcilinder 48 in een vrije of leegloop toestand, waardoor de 8103111 ' " --------- -10-

* V

opwaartse beweging van de stangen 54 mogelijk is.

Bij het bereiken van de eerste horizontale stand, wordt de druk-cilinder 18 aan de linker zijde van de kop 10, gezien in fig. 6, bediend door de pomp- en regelinrichting 58. Een beweging van de zuiger in de 5 drukcilinder 18 beweegt de zuigerstang 20 voor het uitdrukken van de op-vangcilinder 12 naar rechts (fig. 5) vanuit de binnenzijde van de verhuizing 14 en tot in de grondlaag, waaruit een monster wordt gezocht.

De kabels 32 en klemmen 34 voorkomen het bewegen van de zuiger 28 met de opvangcilinder 12, zodat dus het grondmonster de opvangcilinder 12 vult 10 en tot aanligging komt tegen de zuiger 28 aan een einde daarvan. Het grondmonster in de opvangcilinder 12 is' niet verontreinigd door vreemdmateriaal, zoals grond uit lagen boven de grondlaag, die moet worden bemonsterd, of modderig water, ontstaan door het uitwassen vancfe grond voor de draaiende kop 10 omdat de zuiger 28 in het open einde 16 van de opvangcilinder 15 12 wordt gehouden tijdens het draaien van de kop.

Nadat de opvangcilinder 12 is uitgedrukt totdat de zuiger 28 aanligt tegen het gesloten einde 22 van de opvangcilinder 12, wordt de werking van de drukcilinder 18 omgekeerd door de pomp- en regelinrichting 58, waardoor de opvangcilinder 12 wordt teruggetrokken uit de grondlaag 20 met het grondmonster daarin. Zoals reeds vermeld, wordt dit grondmonster in de opvangcilinder 12 vastgehouden door de werking van de zuiger 28, die aanligt tegen een einde van het grondmonster, en de wrijving van het grondmonster tegen de wand van de opvangcilinder 12.

Wanneer de opvangcilinder 12 volledig is teruggetrokken in de ver-25 huizing 14, bedient de pomp- en regelinrichting 58 de drukcilinder 48 voor het naar beneden blekken van de stangen 54, 56, hetgeen het draai- i blok 26 en de kop 10 linksom draait, gezien in- fig. 7, waardoor de kop 10 wordt gedwongen te bewegen vanuit zijn eerste horizontale stand naar zijn tweede vertikale stand in de draagbuis 42. .In de tweede vertikale 30 stand van de kop 10 is de opvangcilinder 12 rechtop, .gedraaid met-het open einde 16 daarvan naar boven gericht om te voorkomen dat het grond-jN monster uit de opvangcilinder 12 valt. Met de kop 10 in de verticale stand, wordt de draagpijp 42 uit het gat 76 getrokken en wordt het grondmonster verkregen uit de opvangcilinder 12.

35 Tijdens gebruik van de in de fig. 13 en 14 afgeheelde uitvoerings vorm, wordt het gat 176 (fig. 15) in de grond geboord tot. iets voorbij 81 03111 ~ ~ ..... .

-11- de gekozen grondlaag 183, waaruit een monster moet worden genomen.

Het boorgereedschap 179 (fig. 16Ά en 16B) wordt in het gat 176 gebracht tot het punt, waar de kop 181 van het gereedschap 179 grenst aan de grondlaag 183. De kop 181 van het gereedschap 179 wordt uitgezet, zoals 5 afgebeeld in fig. 16B, en gedraaid voor het vergroten van het gat 176, waardoor een holte 177 wordt gemaakt in de laag 183. De kop 181 van het gereedschap 179 wordt dan teruggetrokken, waarna het gereedschap 179 uit het gat 176 wordt getrokken.

Na het trekken van het gereedschap 179, wordt de draagbuis 142, 10 die de kop 110 draagt, in het gat 176 gebracht naar een stand, waarin de kop 110 zich in de holte 177 bevindt. Dan wordt de pomp- en regel-inrichting 129 gebruikt voor het bedienen van de drukcilinders 146, 148 voor het aandrijven van de tandwielen 155, 157, de kettingen 163, 165 erf" de tandwielen 147, 149 voor het draaien van de kop 110 vanuit 15 zijn tweede vertikale stand (fig. 13) naar zijn eerste horizontale stand (fig. 14). Wanneer de kop 110 zich in zijn horizontale stand bevindt, worden de. stang 170 de as 168 en de zitting 166 neergelaten, zodat het geprofileerde eindvlak van de zitting 166 aanligt tegen de verhuizing 114 van de kop 110, waardoor de kcp 110 in horizontale stand wordt vast-20 gezét.

Nadat de kop 110 in zijn horizontale stand is gekomen, pompt de pomp- en regelinrichting 129 een fluïdum onder druk door de leiding 123 in de kamer 119 door de opening 131 voor het bewegen van de zuiger 115 en de daaraan vastgezette opvangcilinder 112 uit de verhuizing 114 in de 25 grondlaag 183. Fluïdum, dat in de kamer 121 gevangen zit, wordt teruggeleid naar de pomp- en regelinrichting 129 door de opening 133 en de leiding 123’.

Bij het in de grondlaag 183 steken van de opvangcilinder 112, wordt lucht of water, aanwezig in de opvangcilinder 112, samengedrukt 30 naar de onderkant daarvan door de grond, en tot buiten de cilinder uitgestoten door de poort 135, de poort 136, de ontluchtingsleiding 139, die schroeflijnvormig is gewonden om de opvangcilinder 112 en naar de atmosfeer door de opening 141 in de verhuizing 114.

Nadat de opvangcilinder 112 volledig is uitgedrukt en gevuld met 35 een grondmonster uit de laag 183, wordt de pomp- en regelinrichting 129 omgekeerd waardoor fluldumdruk.. wordt verschaft door de leiding 123' en 8103111 ------------------- ------------------------------------ ----------- -12-

♦ V

de poort 133 in de kamer 121, welke druk werkt op de zuiger 115 voor het terugtrekken van de opvangcilinder 112 in de verhuizing 114. Fluïdum in de kamer .119 wordt uitgestoten door de poort 131 en de leiding 123.

Wanneer de opvangcilinder 112 volledig is teruggetrokken in de verhuizing 5 114, keert de pomp- en regelinrichting 129 de drukcilinders 146, 148 om voor het omgekeerd bedienen van de tandwielen 155, 157 en 147, 149 voor het draaien van de kop 110 vanuit zijn eerste horizontale stand naar zijn tweede vertikale stand in lijn met de draagpijp 142. Wanneer de kop 110 in lijn is geplaatst met de draagpijp 142, wordt de gehele inrichting 10 uit het gat 176 getrokken.

Hoewel het mechanisme voor het draaien van de kop 110 in de in de fig. 13 en 14 afgeheelde inrichting is beschreven als hydraulisch of pneumatisch, kan het draaien van de kop 110 elektrisch of mechanisch door een buigzame kabel worden bedrèven. Aanvullend kan het gebruik van de 15 zitting 153 voor het in de horizontale stand vastzetten van de kop 110 worden vervangen door een mechanisme voor het grendelen van de tandwielen 147, 149 of het grendelen van de kettingen 163, 165.

Overeenkomstig de uitvinding is eveneens een werkwijze verschaft voor het nemen van een niet verstoord grondmonster uit een voorafbepaalde 20 ondergrondse grondlaag. De werkwijze omvat de stappen van het vormen van een vertikaal gat in de grond vanaf het maaiveld tot althans een plaats bij de grondlaag, verder het vertikaal in het gat brengen van een opvangcilinder tot een plaats bij de grondlaag, het draaien van de opvangcilinder rond een horizontale hartlijn naar een horizontale 'stand, waarin zijn 25 hartlijn samenvalt met de richting van de grondlaag, het in de grondlaag drukken van de opvangcilinder voor het nemen van een vereiste hoeveelheid grond in de cilinder, het terugtrekken van de opvangcilinder uit de grondlaag, het draaien van de opvangcilinder naar een stand, waarin zijn-hartlijn vertikaal is en het uit het gat trekken van de opvangcilinder, die 30 het grondmonster bevat.

De werkwijze bevat bij voorkeur tevens de stappen van het vergroten van het gat nabij de grondlaag na het vormen van het vertikale gat en voor het inbrengen van de opvangcilinder.

Het kan ook voorkeur verdienen, dat de werkwijze de stap .bevat 35 van het injecteren van onder druk geplaatst water in de baan van de opvangcilinder tijdens het draaien daarvan naar de horizontale stand.

81 03111 ' ---------------------------- - -13-

De uitvinding verschaft een grondbemonsteringsinrichting, die het nemen mogelijk maakt van een voldoende hoeveelheid grondmonster uit een dunne doelgrondlaag onder het oppervlak zonder verstoring of verontreiniging door grondlagen boven de doelgrondlaag. De inrichting maakt 5 ook het nemen mogelijk van een homogeen grondmonster in een horizontale richting, hetgeen een regelmatig monster mogelijk maakt en in aanzienlijke mate de nauwkeurigheid van de grondbeproeving verbetert.

Het is duidelijk voor deskundigen, dat verschillende wijzigingen en veranderingen kunnen worden aangebracht in de onderhavige grondbemon-10 steringsinrichting zonder het kader of de strekking van de uitvinding te verlaten.

8103 111

Claims (10)

1. Grondbemonsteringsinrichting, gekenmerkt door een kop, die een opvangcilinder bevat, werkzaam voor het daarin opvangen van grond bij het in een grondlaag gedrukt worden daarvan, en middelen voor het volgens een eerste hartlijn in de grondlaag drukken van de opvangcilinder 5 en het daaruit terugtrekken daarvan, verder door middelen voor het Q draaien van de kop over 90 rond een tweede hartlijn loodrecht op de eerste hartlijn tussen een eerste stand, waarin de hartlijn van de cilinder coaxiaal is met de eerste hartlijn, en een tweede stand, in hoofdzaak over 90° gedraaid vanuit de eerste stand, en door regelmidde-10 len op afstand voor het bedienen van de draaimiddelen en de drukmiddelen..

2. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen voor het draaibaar dragen van 'de kop en voor het inbrengen van de kop naar een stand dichtbij de grondlaag en het vandaar terugtrekken daarvan.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de draag-15 middelen een holle draagpijp omvatten, die een dwarsas bevat coaxiaal met de tweede hartlijn voor het draaibaar dragen van de kop.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de kop een een cilindrische verhuizing omvat, draaibaar gedragen door de as, waarbij de drukmiddelen een drukcilinder omvatten, aangebracht in de cilin- 20 drische verhuizing, en de opvangcilinder coaxiaal en verschuifbaar is aangebracht in de cilindrische verhuizing en werkzaam is verbonden met de drukcilinder voor een beweging in en uit de cilindrische verhuizing volgens de eerste hartlijn.

5. · Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door 25 waterstraalmiddelen, die zich langs de kop bevinden voor het uitwassen van grond in de draaiingsbaan van de kop vanuit de tweede stand naar de eerste stand.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de water-straalmiddelen waterstraalmondstukken omvatten, aangebracht langs de 30 eindvlakken van de kop die in de grond bewegen tijdens het draaien van de kop, en leidingmiddelen voor het naar de mondstukken leiden van water.

7. Inrichting volgens conclusie 1 of 4, gekenmerkt door een zuiger, die verschuifbaar is aangebracht in de opvangcilinder, en door middelen voor het terugtrekken van de zuiger naar een einde van de opvangcilinder 35 tijdens een beweging van het andere einde van de opvangcilinder in de -- 8103 111 -------------------------------------------------— - -15- grondlaag.

8. Werkwijze voor het nemen van een niet verstoord grondmonster uit een voorafbepaalde ondergrondse laag, gekenmerkt door de stappen van het vormen van een vertikaal gat in de grond vanaf het maaiveld tot 5 althans een plaats bij de grondlaag, verder door het vertikaal in het gat brengen van een opvangcilinder naar een plaats bij de grondlaag, door het draaien van de opvangcilinder rond een horizontale hartlijn naar een horizontale stand, waarin zijn hartlijn samenvalt met de richting van de grondlaag, het in de grondlaag drukken van de opvangcilinder 10 voor het opvangen van een vereiste hoeveelheid grond in de cilinder, het uit de grondlaag terugtrekken van de opvangcilinder, het draaien van de opvangcilinder naar een stand, waarin zijn hartlijn vertikaal is, en het uit het gat trekken van de opvangcilinder, die het grondmonster bevat.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, gekenmerkt door de stap van het vergroten van het gat nabij de grondlaag na het vormen van het vertikale gat en voor het inbrengen van de opvangcilinder.

10. Werkwijze volgens conclusie 8, gekenmerkt door de stap van het injecteren van onder druk geplaatst water in de baan van de opvang-20 cilinder tijdens het draaien daarvan naar de horizontale stand. 8103 111------------ --------------------------------------------