DE2131471A1 - Vorrichtung zum Untersuchen von Bodeneigenschaften - Google Patents
Vorrichtung zum Untersuchen von BodeneigenschaftenInfo
- Publication number
- DE2131471A1 DE2131471A1 DE19712131471 DE2131471A DE2131471A1 DE 2131471 A1 DE2131471 A1 DE 2131471A1 DE 19712131471 DE19712131471 DE 19712131471 DE 2131471 A DE2131471 A DE 2131471A DE 2131471 A1 DE2131471 A1 DE 2131471A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- extendable
- retractable
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
"betreffend Vorrichtung zum untersuchen von Bodeneigenaohaf ten
Die Erfindung besieht sich auf eine Vorrichtung zum
Krmi-teln des BodenwiderStandes t bzw· der Tragfähigkeit
von unter der Erdoberfläche liegenden Schichten· Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, bei welcher der Bodenwiderstand unterirdischer Schichten mit Hilfe
einer Sondiersttpige ermittelt wird, die durch ein Bauteil
getragen wird, welches dazu dient, die Sondierstange
durch die betreffenden Schichten hindurchzutreiben« Die Sondierstange
umfaßt einen Abschnitt, der heßelemente zum Kessen
der auf die Sondierstange ausgeübten Kräfte trägt, Ferner sind ßegistriermittel vorgesehen, um die mit Hilfe der
heßiaittel gemessenen Werte anzuzeigen.
Die Kenntnis des Bodenwiderstandes oder der tragfähigkeit
des Bodens ist dann von besonderem Interesse, wenn
schwere Konstruktionen errichtet werden sollen. In solchen fällen ist es von größer Bedeutung» daß man die Tragfähigkeit des Bodens an der Baustelle genau ermitteln'Sann. Wenn
a, B. eine Plattform errichtet werden soll, die sich mit Hilfe von fiißen oder Säulen am Boden eines Gewässers oder
dergleichen abstützen soll, wie es häufig erforderlich ist,
1Ö98S3/Q197
BAD ORIGINAL
wenn Tiefbohrungen zum Gewinnen von öl oder Erdgas angelegt werden sollen, oder wenn Öl oder Erdgas aus solchen Bohrlöchern
gefördert werden soll, ist es zunächst erfordex-lieh,
festzustellen, ob der Meeresboden, fähig ist, die Stützen
einer solchen Plattform auf eine solche Weise zu. tragen,
daß kein unzulässiges Absinken derjenigen Teile des Meeresbodens erfolgt, auf denen die Stützen der Plattform ruhen.
Es sei bemerkt, daß man Vorrichtungen zum Messen der
Tragfähigkeit des Bodens sowohl in der soeben beschriebenen Meise unter Wasser als auch an Land benutzen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige
¥orrichtung zum Kessen der Eigenschaften unterirdischer Schichten oder Formationen zu schaffen, die von einfacher
Konstruktion ist, ein geringes Gewicht hat und sich leicht handhaben läßt·
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Forrichtung zum
untersuchen von Bodeneigenschaften umfaßt ein Basisteil bzw.
einen Unterbau, der sich an der Oberseite des Bodens verankern läßt, dessen Eigenschaften untersucht werden sollen,
ferner einen auf diesem unterbau angeordneten hydraulischen
Zylinder, einen gegenüber diesem hydraulischen Zylinder1 aus—
und einfahrbaren Zylinder mit einem ±n dem hydraulischen»
Zylinder gleitend geführten Bingkolben, lieitungsmittel, um
eine Flüssigkeit nach Bedarf dem Saum oberhalb oder unterhalb des ßingkolbens zuzuführen, eine Kolbenstange, die mindestens
ein fleßelement trägt, das geeignet istf eine Eigenschaft
des Bodens zu messen, wobei diese Kolbenstange Mit einem
Kolben versehen und im dem aus— und einsehiebbaren Zylinder
gleitend geführt ist, woeie Iteitungsmifetel zum Zuführen
einer Flüssigkeit zu dem Baum oberhalb- bzw« unterhalb dieses
mit eier Kolbenstange verbundenen CoIbens.
Zwischen dem hydraulischen. Zylinder und dem zuerst ge—
BA^
■ 213U71
nannten aus- iind einschiebbaren Zylinder kann mindestens ein
weiterer aus- und einschiebbarer Zylinder angeordnet sein,
der ebenfalls mit einem fiingkolben versehen ist, dem Leitungsmittel zugeordnet sind, damit eine Flüssigkeit nach Bedarf
dem Haum oberhalb oder Unterhalb des zugehörigen Ringkolbens zugeführt werden kann, und der ein Gehäuse bildet, in welchem
der zuerst erwähnte aus- und einschiebbare Zylinder zusammen mit dem zugehörigen Bingkolben gleitend geführt
ist.
Das untere Ende jedes der genannten Zylinder kann mit
einem Spritz- oder Düsenkopf versehen sein, dem Leitungsoder Kanalmittel zum Zuführen einer Flüssigkeit zugeordnet
sind. Die Außenfläche jedes Düsenkopfes kann konisch sein, und die Düsenöffnung kann als eine mit der Mittelachse des
Zylinders konzentrische ringförmige Öffmang ausgebildet
sein.
Ferner kann die Vorrichtung eine Einrichtung umfassen, die es ermöglicht, eine Flüssigkeit dem Zylinderraum oberhalb
des die Kolbenstange tragenden Kolens zuzuführen, bevor
Flüssigkeit den übrigen Zylinderräumen zugeführt wird, um die verschiedenen Zylinder auszuschieben; hierbei wird
die dem Zylinderraum über dem die Kolbenstange tragenden Kolben zugeführte Flüssigkeitomenge in diesem Zylinderraum
fest eingeschlossen, bevor die Flüssig«keit den übrigen Häumen zugeführt wird.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei aus- und einschiebbaren
•!'eilen, welche in dieser Darstellung jeweils ihre eingefahrene
Stellung einnehmen.
BAD ORiGlNAt
109853/0197 —
213U71
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Längsschnitt für den Fall, daß die die Meßeinheit tragende Kolbenstange
ausgefahren worden ist.
Fig. 3 zeigt ebenfalls die Vorrichtung nach Fig. 1, bei der Jedoch nicht nur die Kolbenstange, sondern auch der
aus- und einschiebbare Zylinder ausgefahren worden ist.
Fig. 4 zeigt in einem größeren Maßstab in einem verkürzten
Längsschnitt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit drei ein- und ausschiebbaren Teilen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Basisteil 1, das evakuiert werden kann, um die Vorrichtung am
Boden zu verankern..Genauer gesagt umfaßt das Basisteil 1
einen trommelähnlichen Körper 2 ohne Boden, in den eine Siebplatte 3 eingebaut ist. Der Raum M- über der Siebplatte 3
steht in Verbindung mit einer Absaugleitung 5· Wenn man die
unten offene Trommel 2 auf der Oberfläche eines nicht verdichteten
Bodens, z. B. dem Boden eines Gewässers, anordnet, und den Druck in dem Raum 4 der Trommel durch Absaugen des
darin enthaltenen Sudes über die Leitung 5 verringert, wird der scharfkantige hantelabschnitt 6 der Trommel in den Boden
hineingedrückt. Die Siebplatte 3 verhindert hierbei, daß nicht verdichtete Teile des Bodens in die Absaugleitung 5
eintreten. Während des Gebrauchs der Vorrichtung zum Messen der Eigenschaften des Bodens wird das Flud ständig aus dem
Innenraum 4, der Trommel 2 abgesaugt, um das Basisteil 1 zu verankern, damit es nicht durch die senkrechten Kräfte aus
seiner Lage gebracht wird, welche duj-'ch die Meßeinrichtung
auf das Basisteil aufgebracht werden.
Das Basisteil 1 trägt einen mit ihm auf beliebige Weise
fest verbundenen hydraulischen Zylinder 7· In diesem hydraulischen
Zylinder ist ein aus- und einschiebbarer Zylinder 8 mit einem Ringkolben 9 gleitend geführt, und in dem Zylinder
109853/0197 BAD original
8 ist wiederum eine Kolbenstange 10 angeordnet, die einen Kolben 11 trägt, welcher in dem beweglichen Zylinder 8 gleitend
geführt ist. Das untere Ende der Kolbenstange 10 trägt eine Sondierstange 12 bekannter Art, die es ermöglicht, die
Eigenschaften des Bodens zu messen. Die Innenwand des aus- und einschiebbaren Zylinders 8 ist mit einem nach innen vorspringenden
Ansatz bzw. einer Ringschulter 13 versehen, an welche sich der Kolben 11 anlegen kann, wenn er gemäß Fig.
2 und 3 seine unterste Stellung erreicht, und die Innenwand des hydraulischen Zylinders 7 ist ebenfalls mit einer Ringschulter
oder einem Plansch 14 versehen, an den sich der Ringkolben 9 anlegen kann, wenn er gemäß Fig. 3 seine tiefste
Stellung erreicht.
In der Wand des aus- und einschiebbaren Zylinders 8 ist ein Kanal 15 ausgebildet, der an seinem oberen Ende
in Verbindung mit dem Zylinderraum 17 auf der Außenseite des Zylinders 8 steht und in diesem Raum kurz unterhalb des
Ringkolbens 9 mündet. Das untere Ende des Kanals 15 steht
mit dem Zylinderraum 16 innerhalb des Zylinders 8 in Verbindung und mündet in diesem Zylinderraum unterhalb des Flansches
oder Anschlags 13·
Der Zylinderraum 17 steht außerdem mit dem Raum 18 über dem Kolben 9 über einen in diesem Kolben ausgebildeten Kanal
19 in Verbindung.
Ferner sind zwei Leitungen vorgesehen, die dazu dienen, der Vorrichtung ein Druckmittel zuzuführen, um ihre Kolben
zu betätigen. Eine erste Leitung 20 ist an das obere Ende des hydraulischen Zylinders 7 angeschlossen. Die Leitung
20 erstreckt sich durch eine Öffnung 21 des Kolbens 9 und
steht in Verbindung mit dem Raum 22 über dem Kolben 11. Der Ringkolben 9 kann sich längs der Leitung 20 verschieben,
wenn er sich nach unten bewegt. In den Ringkolben 9 ist ein
BAD
109853/0197
£131471
Dichtungsteil 23 eingebaut, um eine Abdichtung zwischen der Leitung 20 und dem Kolben 9 zu bewirken.
Bei der zweiten der erwähnten Leitungen handelt es sich um eine Leitung 24, die zu dem Zylinderraum 17 führt. Die Lei.
tung 24· ist ebenso wie die Leitung 20 an eine Druckmittelquelle angeschlossen, so daß das Druckmittel von dieser Quelle
aus nach Bedarf über jede der Leitungen 20 und 24 zugeführt werden kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 wird im folgenden anhand von Fig. 1 bis 3 näher erläutert.
Nachdem die Vorrichtung auf dem Meeresboden angeordnet worden ist, wird sie am Meeresboden dadurch verankert, daß
mit Hilfe der Saugleitung 5 ein Unterdruck auf den Raum 4
aufgebracht wird. Infolgedessen wirkt auf die am unteren Ende offene Trommel 2 ein Druckunterschied, so daß die senkrechte
Wand 6 der Trommel in den Meeresboden hineingedrückt wird. Hierbei verhindert die Siebplatte 3, daß der Sand in die
Leitung 5 hineingesaugt wird.
Nachdem das Basisteil 1 am Meeresboden fest verankert
worden ist, wird dem Raum 22 über die Leitung 20 ein Druckmittel zugeführt. Hierbei wird der Kolben 11 nach unten bewegt,
so daß die mit der zugehörigen Kolbenstange 10 verbundene Sondierstange 12 in den Meeresboden hineingedrückt wird,
an dem die Vorrichtung mit Hilfe des Basisteils 1 verankert ist. Es sei bemerkt, daß während dieser Bewegung des Kolbens
11 das in dem Baum 16 vorhandene i"lud über einen Ringspalt
25 zwischen der Kolbenstange 10 und dem unteren Ende des Zylinders
8 verdrängt wird.
Die Eigenschaften des Bodens werden während der Abwärtsbewegung der Sondierstange 12 gemessen. Die Abwärtsbewegung
der Kolbenstange 10 gegenüber dem Zylinder 8 wird unterbrochen, sobald der Kolben 11 zur Anlage an dem ringförmigen
109853/0197 , bad OPJGiWAL
Anschlags 13 kommt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Werden weitere Mengen des Druckmittels in den Zylinderraum 22 eingeleitet, wird gemäß -Fig. 2 der Zylinder 8 gegenüber
dem Zylinder 7 nach unten bewegt. Hierdurch wird die Leitung 20 aus der öffnung 21 des Ringkolbens 9 herausgezogen,
so daß eine Verbindung zwischen dem Raum 22 und dem kaum 18 hergestellt wird. Das zugeführte Druckmittel wirkt
jetzt auf die Oberseite des Kolbens 9» so daß dieser Kolben
zusammen mit dem Zylinder 8, dem Kolben 11 und der Kolbenstange 10 nach unten bewegt wird. Während dieser Abwärtsbewegung
wird das Druckmittel über den Ringspalt 25 ausgespritzt, um den Boden zu lockern und das Einbring®, des Zylinders
8 in den Boden zu erleichtern. Dieses Druckmittel wird dem ßing^palt 25 von dem Raum 18 aus über eine Öffnung
19, den Ringraum 17 und den Kanal 15 zugeführt.
Während sich der Zylinder 8 aus seiner Stellung nach Pig. 2 nach unten in Richtung auf die in I'ig. $ gezeigte
Stellung bewegt, bis der Ringkolben 9 zur Anlage an -dem
ringförmigen Anschlag 14 auf der Innenwand des Zylinders ?
kommt, werden mit Hilfe der Sondierstange 12 Messungen durchgeführt, und bei der soeben beschriebenen Arbeitsweise
der Vorrichtung ist es möglich, die Bodeneigenschaften über eine Tiefe zu messen, die gleich der Gesamtlänge der vollständig
ausgefahrenen Teile der Vorrichtung ist.
Nachdem die gewünschte Tiefe erreicht worden ist, müssen die ausfahrbaren Teile wieder zuiückgezogen werden, beucpdie
Vorrichtung an einen andaen Ort gebracht werden kann, an
dem weitere Messungen durchgeführt werden sollen. Zu diesem
^weck wird die Verbindung zwischen der Leitung 20 und der
nicht dargestellten Druckmittel quelle unterbrochen während die Leitung 24 mit dieser oder einer anderen für diesen Zweck
£eeigneren Drucicmittelquelle verbunden wird. Nunmehr strömt
109 853/0197
213U71
das Druckmittel zu dem Ringraum 17 unter dem Kingkolben 9,
so daß dieser Hingkolben nach oben bewegt wird, um den Zylinder 8 einzuziehen. Ein Seil des zugeführten Druckmittels
strömt hierbei in Form eines ringförmigen Btrahls durch den
Ringspalt 26, so daß die Außenfläche des Zylinders 8 gereinigt wird, während er wieder in den Zylinder 7 eingefahren
wird. Ein weiterer Teil des Druckmittels strömt über den Kanal 15 zu dem Raum 16 unter dem Kolben 11, so daß dieser
Kolben nach oben bewegt wird, um die Kolbenstange 10 wieder in den Zylinder 8 einzufahren. Ein weiterer rTeil des Druckmittels
strömt als ringförmiger Strahl durch den Ringspalt 25» um die Außenfläche der Kolbenstange 10 zu reinigen, und
alle Teilchen von Bodenmaterial zu entfernen, die an ihr haften und anderenfalls in den Zylinder 8 eintreten und zu störungen
anlaß geben könnten.
Bei der anhand von Pig. I bis 5 beschriebenen Vorrichtung
handelt es sich natürlich nur um ein Ausführungsbeispiel, bei dem man die verschiedensten Abänderungen vornehmen
könnte, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung beschränkt sich somit nicht auf eine Vorrichtung mit nur zwei aus- und einschiebbaren Teilen. Man
kann vielmehr nach Bedarf drei oder vier oder sogar noch mehr solche Teile vorsehen. Eine Vorrichtung mit drei aus- und
einfahrbaren Teilen kann einen weiteren teleskopartig bewegbaren Zylinder umfassen, der zwischen dem hydraulischen
Zylinder und dem schon beschriebenen aus- und einscuiebbaren
Zylinder angeordnet ist. Dieser zusätzliche teleskopartig bewegbare Zylinder ist dann mit einem Ringkolben und Leitungs-
oder Kanalmitteln versehen, die dazu dienen, eine Flüssigkeit nach Bedarf dem oberen oder dem unteren Enae
dieses Zylinders zuzuführen.
Weiterhin beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf Vorrichtungen, die unter Wasser benutzbar sind. Wenn man
BAD ORIGINAL 109853/0197
213U71
eine Luftpumpe anstelle einer i'lüssigkeitspumpe benutzt, um ein Plud über die Leitung 5 abzusaugen, kann man die Vorrichtung
nach Fig. 1 bis 3 auch an Land benutzen.
Eine Vorrichtung mit drei aus- und einfahrbaren Teilen ist als weiteres Ausführungsbeispiel in E1Ig. 4 dargestellt.
Der hydraulische Zylinder 30 kann an einem nicht dargestellten,
zur Verankerung dienenden Basisteil befestigt werden und umfaßt drei Einlaßleitungen Jl, J2 und 33· In
diesem hydraulischen Zylinder J>0 ist ein erster aus- und
einfahrbarer Zylinder 34 gleitend geführt. Der Zylinder 34,
der mit einem Eingkolben 35 versehen ist, weist einen Kanal 36 mit einem Rückschlagventil 37 sowie Dichtungsmittel 38
auf.
In dem ersten aus- und einschiebbaren Zylinder 34 ist
ein zweiter aus- und einschiebbarer Zylinder 39 gleitend geführt, der einen Kolben 40 umfaßt und mit einem Kanal 41
mit einem Rückschlageventil 42 und Dichtungsmitteln 43 versehen ist. Der Kolben 40 weist ferner einen zentralen Kanal
44 auf, in dem Dichtungsmittel 45 angeordnet sind, welche das untere Ende der Einlaßleitung 3I umschließen; die Unterseite
des Kolbens 40 ist mit einem Ventilsitz 46 versehen, der mit einem unter Federspannung stehenden Ventilteil
47 zusammenarbeitet. Bei der in Pig. 4 gezeigten Stellung wird das Vontilteil 47 durch das untere Ende der Leitung
31 in seiner Öffnungsstellung gehalten.
In dem zweiten aus- und einschiebbaren Zylinder 39 ist ein Kolben 48 gleitend geführt, der Dichtungsmittel 49
trägt und mit einer Kolbenstange 50 verbunden ist, die an ihrem unteren Ende nicht im einzelnen dargestellte Meßmittel
51 zum Messen der Bodeneigenschaften trägt.
Die unteren Enden der Zylinder 3Ü» 34 und 39 sind mit
BAD 109853/0197
- ίο -
Ringdüsen 52 bzw. 53 bzw. 54 versehen, die dazu dienen, die
Außenflächen der Zylinder 34 und 39 bzw. der Kolbenstange
zu reinigen. Ferner sind Kanäle 551 56 und 57 in den drei
Zylindern ausgebildet, damit das Druckmittel den zugehörigen Düsen 52, 53 und 54 zugeführt werden kann.
Die unteren Teile der Innenwände der Zylinder JO1 34
und 39 sind mit ringförmigen Anschlägen 581 59 und 60 versehen,
um die Abwärtsbewegung der zugehörigen Kolben 35» und 48 zu begrenzen.
" In der Wand des Zylinders 39 sind Kanäle 61 und 62 ausgebildet,
und die Wand des Zylinders 34 ist mit mindestens einem Kanal 63 versehen.
Im folgenden ist die Wirkungsweise der Vorrichtung nach S1Ig. 4 näher erläutert.
Daä Druckmittel wird über die Leitung 3I zugeführt,
während die Zuleitungen 32 und 33 geschlossen bleiben. Infolgedessen
wird der Kolben 48 in dem Zylinder 39 nach unten bewegt, bis er zur Anlage an dem ringförmigen Anschlag
60 kommt. Da der Durchmesser des Kolbens 48 bekannt ist, kann die Bewegung der Sondierstange 51 in den Boden hinein
W als Funktion des Volumens des Druckmittels aufgezeichnet werden, das in den Zylinderraum über dem Kolben 48 hineingepumpt
wird.
Sobald dem Zylinderraum über dem Kolben 48 die erforderliche
Druckmittelmenge zugeführt worden ist, wird die Zuleitung
31 geschlossen, woraufhin das Druckmittel weiter über die Leitung 32 zugeführt wird. Wenn dies geschieht, beginnen
die Kolben 35 und 40, sich nach unten zu bewegen. Infolge
dieser Abwärtsbewegung wird die Leitung 31 aus der
j Öffnung 44 herausgezogen, so daß sich das Ventil 47 schließt,
f um eine bestimmte Druckmittelmenge in den Zylinderraum über
109863/0197 bad original
- 11 -
dem Kolben 48 einzuschließen, so daß die Kolbenstange 50
gegenüber dem Zylinder 39 in ihrer ausgefahrenen Stellung
gehalten wird. Somit bewirkt der Flüssigkeitsstrom, der aus der Düse 5^ austritt, welcher er von der Leitung 32
über das rückschlagventil 42 in dem Kanal 41, den Ringraum am Umfang des Zylinders 39 sowie die Kanäle 61 und 57 zugeführt
wird, keine Veränderungen des Zustandes derjenigen Teile des Bodens, welche mit Hilfe der Sondierstange 51 untersucht
werden, da ein ausreichender Abstand zwischen der bondierstange und der Düse 54 vorhanden ist.
Die Zylinder 34 und 39 bewegen sich unter dem Druck
des über die Leitung 32 zugeführten Druckmittels nach unten,
bis die Abwärtsbewegung des Zylinders 34- durch den ringförmigen
Anschlag 58 in dem Zylinder 30 und die Abwärtsbewegung
des Zylinders 39 durch den ringförmigen Anschlag 59 in dem
Zylinder 34 unterbrochen wird.
Während dieser Abwärtsbewegung strömt ein Teil des
unter hohem Druck stehenden Druckmittels, das über die Leitung 32 zugeführt wird, durch die Kanäle 36 und 41 zu den
Düsen 52 und 53» wodurch das Eindringen dieser Zylinder in
den Boden erleichtert wird.
Die heßwerte, die mit Hilfe der bondierstange während ihrer Abwärtsbewegung gewonnen werden, können entweder mit
Hilfe von an der Sondierstange angebrachten Registriermitteln aufgezeichnet werden, oder sie können in Form von Signalen
einer Registriervorrichtung zugeführt werden, die über
dem zu untersuchenden Boden angeordnet ist. Die Verbindung zwischen der Sondierstange 51 und einer solchen Registriervorrichtung
kann durch Funkwellen oder mit Hilfe eines elektrischen Kabels hergestellt werden, das sich von dem Kolben
48 aus zu einer Aufwickelvorrichtung erstreckt, welche oberhalb
der Zuleitung 31 angeordnet ist. Der erste Teil dieses
109853/0197
Kabels umfaßt einen nicht dargestellten, vorgewickelten Abschnitt,
der zwischen dem Kolben 48 und dem Ventil 47 angeordnet ist, und der sich während der Abwärtsbewegung des
Kolbens 48 abwickeln kann und automatisch wieder aufgewickelt wird, sobald sich der Kolben 48 gegenüber dem Ventil 47 nach
oben bewegt. Das Kabel erstreckt sich durch das Ventilteil 47, an dem es befestigt ist, und es verläuft dann nach oben
zu einer Kabelaufwickelvorrichtung, die das Kabel unter einer im wesentlichen konstanten Zugspannung hält und eine
Einrichtung umfaßt, die es ermöglicht, die Länge des in die erfindungsgemäße Vorrichtung eintretenden Teil des Kabels
zu messen und zu registrieren, wenn sich der Kolben 40 zusammen mit dem Ventil 47 nach unten bewegt. Auf diese Weise
ist es möglich, die mit Hilfe der Sondierstange 51 Se~
messenen Boa eneigenschaf ten als !Punktion der Eindringtiefe
der Sondierstange aufzuzeichnen.
Wenn die Zylinder wieder eingefahren werden sollen, werden die Zuleitungen 3I und. 32 geöffnet und mit einer Zone
verbunden, in der ein relativ niedriger Druck herrscht. Hierauf wird das Druckmittel der Leitung 33 zugeführt. Hierbei
wirkt der Druck zuerst in dem Ringraum am Umfang des Zylinders 34, so daß dieser Zylinder gegenüber dem Zylinder
30 nach oben bewegt bzw. eingefahren wird. Etwa an der Außenfläche
des Zylinders 34 haftendes Bodenmaferial wird durch
das aus der Düse 52 austretende Druckmittel entfernt.
Sobald der Zylinder 34 eingezogen worden ist, steht
der Kanal 63 in Verbindung mit dem Kanal bzw. der Zuleitung 33 und infolgedessen wird Jetzt der Zylinder 39 gegenüber
dem schon eingefahrenen Zylinder 34 eingefahren. Während dieser Bewegung wird die Außenfläche des Zylinders 39 durch
das aus der Düse 53 austretende Druckmittel gereinigt.
Sobald der Zylinder 39 seine eingefahrene Stellung gegenüber dem Zylinder 34 erreicht, wird das Ventil 47 dadurch
10 9853/0197 BAD ORiGtNAU
wieder geöffnet, daß das untere Ende der Zuleitung 31 in
die Öffnung 44 des Kolbens 40 eintritt. Bei dieser Stellung des Zylinders 39 steht der Kanal 62 über den Kanal 63 in
Verbindung mit der Zuleitung 33· Infolgedessen wird das Druckmittel dem Zylinderraum unter dem Kolben 48 zugeführt,
so daß der Kolben nach oben bewegt wird, um die Kolbenstange 50 zusammen mit der Sondierstange 51 einzufahren.
Ein Teil des dem Ringraum am Umfang der Kolbenstange zugeführten Druckmittels dient dazu, die Außenfläche der Kolbenstange
50 zu reinigen, denn dieser Teil des Druckmittels
wird durch die Ringdüse 54 abgegeben und gegen die Kolbenstange
50 geleitet, um alle daran haftenden Bodenma-terialteilchen
zu entfernen.
Während der Aufwärtsbewegungen der Zylinder 34 und 39
sowie der Kolbenstange 50 wird das Druckmittel über den Kolben
35, 40 und 48 verdrängt und über die Leitungen 3I und/
oder 32 einer Zone zugeführt, in der ein relativ niedriger
Druck herrscht.
Als Druckmittel wird vorzugsweise Wasser verwendet. Wenn die Vorrichtung unter Wasser auf dem Meeresboden benutzt
wird, wird vorzugswasser Seewasser mit Hilfe einer auf dem Basis- oder Verankerungsteil angeordneten Pumpe zu den
verschiedenen Leitungen gefördert. Die Pumpe und die Ventile, welche in die zu den Zylinderräumen der Vorrichtung führenden
Leitungen eingeschaltet sind, werden vorzugsweise elektrisch betätigt. Die mit Hilfe der Sondierstange erzeugten Signale
werden vorzugsweise über ein elektrisches Kabel von der Vorrichtung
aus zu einem Boot geleitet, das die Stromerzeuger trägt, welche den für den Betrieb der Vorrichtung benötigten
elektrischen Strom erzeugen.
Statt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der anhand von Fig. 1 beschriebenen, mit einem Unterdruck beaufschlagbaren
Verankerungsvorrichtung zu versehen, kann man auch
109853/0197 BADORIGINAL
213H71
andere Verankerungsinittel benutzen, vorausgesetzt, daß die
Haltekraft genügend groß ist, um der Kraft standzuhalten,
mit der die beweglichen Teile der Vorrichtung in den zu untersuchenden Boden hineingedruckt werden. Da solche Verankerungsmittel
bekannt sind, dürfte sich eine nähere Erläuterung erübrigen.
Der oder die Kanäle 62 in der Wand des Zylinders 39
können mit Rückschlagventilen versehen sein, die sich in Sichtung auf die Außenseite dieses Zylinders schließen. Das
gleiche gilt für den bzw. die Kanäle 63, die mit Eückschlagventilen versehen sein können, welche sich in Richtung der
Außenseite des Zylinders 34- schließen.
Die Vorrichtung kann zusätzlich mit einer Einrichtung versehen sein, die es ermöglicht, die Abweichung der Achse
der aus- und einfahrbaren l'eile gegenüber der Senkrechten
zu messen, und außerdem kann ein Kompaß vorgesehen sein, damit die Richtung dieser Abweichung gemessen werden kann.
109853/0197 . bad original
Claims (10)
- PATENSAHSJrKtJ CHEIv Vorrichtung zum Untersuchen von Bodeneigenschaften, gekenn κ e ichnet durch eine Basis (I)1 die sich an der Oberseite des Bodens verankern läßt, dessen Eigenschaften untersucht werden sollen, einen auf dieser Basis angeordneten hydraulischen Zylinder (7)» einen aus- und einfahrbaren Zylinder (8) mit einem in dem hydraulischen Zylinder gleitend geführten Hingkolben (9)» Leitungsmittel (20, 24) zum Zuführen von Flüssigkeit nach Bedarf zur Oberseite bzw. zur Unterseite des Ringkolbens, eine Kolbenstange (10), die mindestens eine Einrichtung zum foessen einer Eigenschaft des Bodens trägt, und die mit einem in dem aus- und einfahrbaren Zylinder gleitend geführten Kolben (11) versehen ist, sowie durch Leitungsmittel (20, 15), mittels welcher Flüssigkeit nach Bedarf der Oberseite oder der Unterseite des Kolbens, der Kolbenstange zugeführt werden kann.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein weiterer aus- und einfaiirbarer Zylinder (3*0 zwischen dem hydraulischen Zylinder (Ju) und dem zuerst genannten aus- und einfahrbaren Zylinder (39) angeordnet ist, daß dieser zweite aus- und einfahrbare Zylinder mit einem Ringkolben (35) und Leitungsmitteln (32, 33) versehen ist, so daß Flüssigkeit nach Bedarf zur Oberseite oder zur Unterseite des zugehörigen Ringkolbens geleitet werden kann, und daß dieser zweite Zylinder ein Gehäuse bildet, in dem der zuerst genannte aus- und einrahrbare Zylinder (39) mit dem zugehörigen Ringkolben (40) gleitend geführt ist.109853/0197BAD ORIGINAL
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das untere Ende jedes Zylinders (30, 34, 39) einen Spritzkopf trägt, der mit Kanalmitteln (55»- 56, 57) zum Zuführen von Flüssigkeit zu dem betreffenden Spritzkopf versehen ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet', daß die Außenfläche Jedes Spritzkopfes eine konische Form hat, und daß die Düsenöffnung (52, 53j 54) Jedes Spritzkopfes eine mit der Mittelachse der Zylinder konzentrische ringförmige Öffnung ist.
- P 5· Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß Leitungsmittel (31) vorgesehen sind, um Flüssigkeit dem Zylinderraum über dem die Kolbenstange (50) tragenden Kolben (48) zuzuführen, bevor Flüssigkeit den übrigen Zylinderräumen zugeführt wird, um die aus- und einfahrbaren Zylinder auszufahren, und daß die dem Zylinderraum über dem die Kolbenstange tragenden Kolben zugeführte Flüssigkeitsmenge in diesen Zylinderraum eingeschlossen wird, bevor Flüssigkeit den anderen Zylinderräumen zugeführt wird.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekenn::: eichnet, daß der Hingkolben (40) des "' aus_ und einfahrbaren Zylinders (39) in dem der Kolben (48) der Kolbenstange (50) gleitend geführt ist, ein unter Federspannung stehendes Euckschlagventilteil (47) trägt, das mit einem sich durch den Ringkolben erstreckenden zentralen Kanal (44) zusammenarbeitet, und daß das Rückschlagventil bei der oberen Stellung des aus- und einfahrbaren Zylinders durch eine Rohrleit ng (3I) geöffnet gehalten wird, die an aas obere Ende des hydraulischen Zylinders (30) angeschlossen ist und in der zentralen Öffnung des Ringkolbens gleitend bewegbar ist.BAD ORIGINAL 109 853/0 197
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennze ichnet , daß die Leitungs- bzw. Kanalmittel zum Zuführen von Flüssigkeit zu einem Spritzkopf den Zylinderraum unter einem Ringkolben (55t ^O ) und- einen sich durch den Hingkolben erstreckenden Kanal (56, 41) umfassen, und daß jeder dieser Kanäle mit einem sich in Hichtung auf den Zylinderraum unter dem Ringkolben öffnenden Rückschlagventil (57, 42) versehen ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspx-uch 7j dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungs- bzw. Kanalmittel zum Zuführen von Flüssigkeit zu dem die Kolbenstange (50) umgebenden Spritzkopf einen.Kanal (&2) umfassen, der sich zwischen diesem Spritzkopf und dem Zylinderraum unter dem Ringkolben (4-0) des aus- und einfahrbaren Zylinders (59) erstreckt, in dem der Kolben (48) der Kolbenstange gleitend geführt ist.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß in der Wand eines aus- und einfahrbaren Zylinders (54) ein Kanal (65) ausgebildet ist, der eine Verbindung zwischen benachbarten Zylinderräumen herstellt, wenn der aus- und einfahrbare Zylinder seine rückgezogene Stellung einnimmt.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Kanal (65) mit einem unter Eederspannung stehenden Rückschlagventil versehen ist, das sich in Richtung auf den Zylinderraum schließt, welcher die mit dem Kanal versehene Wand umgibt.BAD109853/0197
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3110270 | 1970-06-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2131471A1 true DE2131471A1 (de) | 1971-12-30 |
Family
ID=10318006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712131471 Pending DE2131471A1 (de) | 1970-06-26 | 1971-06-24 | Vorrichtung zum Untersuchen von Bodeneigenschaften |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA928984A (de) |
DE (1) | DE2131471A1 (de) |
FR (1) | FR2099877A5 (de) |
GB (1) | GB1310403A (de) |
NL (1) | NL7108761A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005038313A1 (de) * | 2005-08-11 | 2007-04-12 | Rohrvortrieb Diez Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Messung der geologischen Lagerungsdichte und zur Detektion von Hohlräumen im Bereich eines Vortriebstunnels |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH679887A5 (en) * | 1989-07-24 | 1992-04-30 | Raymond Andina | Liquid injection launching probe for soil drilling |
FR2691257B1 (fr) * | 1992-05-18 | 1994-07-29 | Geodia | Penetrometre. |
NL9500049A (nl) * | 1995-01-11 | 1996-08-01 | Fugro Eng Bv | Bodembeproevings- en bemonsteringssysteem. |
GB2392988A (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | Graham Douglas Mulford | Device for measuring the going of a race course |
FR2902198B1 (fr) * | 2006-06-13 | 2008-09-26 | Electricite De France | Appareil et systeme adaptes pour effectuer des mesures au fond d'un lac |
NL2004684C2 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-08 | Gouda Geo Equipment B V | Cone penetration testing pushing device and system. |
CN102921661A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-13 | 东南大学 | 一种用于环境岩土工程类测试探头的污染物清洗装置 |
CN106680465A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-05-17 | 浙江工业大学 | 一种便携式多深度含水率现场测量装置 |
CN110631991B (zh) * | 2019-10-11 | 2024-06-04 | 南京林业大学 | 一种楔入式加载形成高强泥饼的试验装置及黏附力测定方法 |
CN112359809B (zh) * | 2020-11-02 | 2022-04-08 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用于球形静力触探探头的饱和装置及饱和方法 |
CN114295810B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-01-12 | 深圳大学 | 一种室外土体蓄水能力的测量装置及其测量方法 |
-
1970
- 1970-06-26 GB GB1310403D patent/GB1310403A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-06-24 DE DE19712131471 patent/DE2131471A1/de active Pending
- 1971-06-24 CA CA116575A patent/CA928984A/en not_active Expired
- 1971-06-24 FR FR7122996A patent/FR2099877A5/fr not_active Expired
- 1971-06-24 NL NL7108761A patent/NL7108761A/xx unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005038313A1 (de) * | 2005-08-11 | 2007-04-12 | Rohrvortrieb Diez Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Messung der geologischen Lagerungsdichte und zur Detektion von Hohlräumen im Bereich eines Vortriebstunnels |
DE102005038313A8 (de) * | 2005-08-11 | 2007-08-02 | Rohrvortrieb Diez Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Messung der geologischen Lagerungsdichte und zur Detektion von Hohlräumen im Bereich eines Vortriebstunnels |
DE102005038313B4 (de) * | 2005-08-11 | 2007-11-29 | Rohrvortrieb Diez Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Messung der geologischen Lagerungsdichte und zur Detektion von Hohlräumen im Bereich eines Vortriebstunnels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1310403A (en) | 1973-03-21 |
CA928984A (en) | 1973-06-26 |
FR2099877A5 (de) | 1972-03-17 |
NL7108761A (de) | 1971-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2553112C2 (de) | Bohrgerät | |
DE2233772A1 (de) | Bohrvorrichtung | |
DE3323332C2 (de) | ||
DE2023924A1 (de) | Vorrichtung zum gleichzeitigen Anschließen mehrerer Leitungen an eine Unterwasseranlage | |
DE2131471A1 (de) | Vorrichtung zum Untersuchen von Bodeneigenschaften | |
DE1925913A1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Wasserfahrzeug od.dgl. und einer Unterwasser-Bohrlochkopfbaugruppe | |
DE102014002968A1 (de) | Bohrvorrichtung zum Erstellen einer Bohrung und System zum Positionieren der Bohrvorrichtung | |
DE4333114C1 (de) | Bohrvorrichtung mit teleskopierbarer Kellystange | |
EP0958446B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum niederbringen von bohrlöchern, insbesondere für schürf- und gewinnungsbohrungen | |
DE2415800C2 (de) | Spannvorrichtung für einen zu einem Unterwasser-Bohrlochkopf geführten Steigrohrstrang | |
DE1648696A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des Bodenwiderstandes bzw. der Bodentragfaehigkeit | |
DE2906155A1 (de) | Laengenveraenderbarer support mit gleitfuehrung | |
AT413422B (de) | Verfahren und vorrichtung zum vermessen eines bohrlochs | |
DE1946647A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Tragfaehigkeit unterirdischer Formationen | |
DE2801108C2 (de) | Gelenkanordnungen zur Verbindung einer Produktionssäule mit einem am Meeresboden angeordneten Grundaufbau | |
DE845425C (de) | Verfahren zur Messung der Kohlenfestigkeit und Geraet zur Durchfuehrung des Verfahrens | |
EP0956424B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum niederbringen von bohrlöchern in den meeresboden durch anwendung eines gegenspülverfahrens | |
DE3125239A1 (de) | Bodenprobenentnahmevorrichtung und verfahren zum sammeln einer ungestoerten bodenprobe | |
DE2436060A1 (de) | Pumpvorrichtung | |
DE3722653C2 (de) | ||
DE3706378C1 (de) | Testrohrstrang fuer Tiefbohrungen | |
DE3103336A1 (de) | "verfahren und vorrichtung zum niederbringen gerichteter bohrungen" | |
DE202015008973U1 (de) | Bohranlage mit einem zwischen einer Transportstellung und einer Arbeitsstellung schwenkbaren Mast | |
DE1811421A1 (de) | Verfahren zum Verlegen von Kabeln und Rohren in Fahrbahnkoerpern | |
DE1925910A1 (de) | Vorrichtung zum Ausfuehren von Arbeiten an einer Unterwasseranlage von einem Wasserfahrzeug aus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHA | Expiration of time for request for examination |