DE2346377A1

DE2346377A1 - Verfahren zum einsetzen von bodenmessgeraeten

Info

Publication number: DE2346377A1
Application number: DE19732346377
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Jezequel
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1973-09-14
Publication date: 1974-04-25
Also published as: GB1446754A; BE804795A; DE2346377C2; NO140868B; FR2199777A5; NO140868C; CA999455A

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD L¹TERMANN

HEILBRONN. 1 , TOfJTFACH 1145

(NKUBAU HANDCL«BANK. OKOKNObER OKR HARMONIK: O7I 31/β 2β 2β · TELEOR^ PATU · KONTENl HANDELSBANK HElLBRONN AO, 23Ο8Ο ■ POSTSCHECK STUTTGART 43016

Patentanmeldung; E 14. 12 D 3

H 8658 Cas 13. September 1973

Anmelder: ETAT FEANCAIS

vertreten durch:

Ministere de 1'Amenagement du Territoire, de 1'Equipement, du Logement et du Tourisme; Laboratoire Central des Ponts' et Chaussees

58, Boulevard Lefebvre F-75015 PARIS
Frankreich

Verfahren zum Einsetzen von Bodenmeßgeräten

409817/0716

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsetzen von Bodenmeßgeräten.

Bei dem gegenwärtig .angewandten Verfahren wird mittels eines passenden Werkz&mg^if ein Loch gebohrt und nach dem Entfernen des Bohrmateri*j3 eine Sonde der gleichen Abmessungen eingesetzt, die für «Lie Untersuchung einer bestimmten physikalischen Eigenschaft des Bodens vorgesehen ist. Dann wird diese Sonde zur^teijfeaogen, um hiernach in das Bohrloch ein anderes Gerät eiasaUEühren, das eine" andere Bodeneigenschaft zu messen gestattet^aad so weiter. Dieses Meßverfahren weist zahlreiche Wt auf.

Tat verändern die verschiedenen Vorgänge des Lochbohrens, Schaffens des Bohrmaterials und des Einsetzens der erMeßsonde den Boden immer wieder in beträchtlichem Maße, ßerdem erfährt der Boden unter dem Einfluß seines Eigengeichtes eine Verformung, wenn man das Bohrmaterial entfernt, / f fKif Grund der Tatsache, daß nunmehr ein Loch da ist, welches Ϋ vdOfäz: nicht vorhanden war. Das Einführen der Meßsonde,insbegonömre wenn sie massiv ist, wie das bei einer Drucksonde der g"all ist, die für die Erstellung eines Druck-Verformungsdiagramm des Bodens vorgesehen ist, ruft ein Setzen des Bodens sogar noch vor Beginn der Messungen hervor, da die Sonde wie ein Kolben auf die Wände des Bohrloches wirkt.

All das zieht von Beginn der Meßreihe an Fehler bei der Messung der Bodeneigenschaften nach sich, wobei diese Fehler auf Grund der nachfolgenden Einführung verschiedener Meßsonden in dasselbe Bohrloch noch vergrößert/ Sxcherlich können diese Fehler auf ein Minimum herabgesetzt werden. Das würde aber erfordern, für jede Messung ein Loch zu bohren, das eine zugeordnete Sonde aufzunehmen vermag, was nicht nur die Kosten erhöhen würde, sondern auch von extrem niedrigem Wirkungsgrad wäre.

409817/0716

In den Meßgeräten, in denen zwei Stoffphasen, nämlich die flüssige und die gasförmige Phase, vorhanden sind, die während einer beträchtlichen Zeitdauer unter Druck gehalten werden, kann es schließlich nach der Absenkung des Druckes am Ende des Versuches zur Bildung von zahlreichen Gasblasen in den Leitungen der flüssigen Phase kommen, was offensichtlich vermieden werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die vorstehend aufgeführten Nachteile zu beseitigen und jede Bewegung^ des zu prüfenden Bodens vor Beginn der eigentlichen Messung\zu vermeiden und dabei die Vorgänge des Einsetzens auf ein kinimum zu verringern. -:

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren zum Einsetzen von Bod%nmeßgeräten gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein dünnes Sondenrohr von im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt ^ selbstschneidend in den Boden eingebracht wird,und zwar der- \ art, daß der das Sondenrohr außen umgebende Boden während dei ^ gesamten Dauer der Messung ständig an dem Sondenrohr anliö*-* gen bleibt, und daß die verschiedenen physikalischen Bodeneigenschaften mit Hilfe von mit dem Sondenrohr verbundenen Meßgeräten gemessen werden, wobei das Bohrgeröll oberhalb der Meßzone entfernt wird.

Bei einer vorteilhaften Anwendungsweise des Verfahrens ist vorgesehen, daß das dünne Sondenrohr dadurch in den Boden eingebracht wird, daß es mittels eines zweiten Rohres eingepreßt wird, das den mit dem Sondenrohr verbundenen Meßgeräten als Führung zu dienen vermag.

Ebenso ist es von Vorteil, daß das Sondenrohr zylindrisch ausgebildet ist und mit einem unteren Schneidrand versehen und unter Umständen zum Teil mit einem Innengewinde versehen ist, um ein geeignetes £erkleinerungswerkzeug aufzunehmen.

4 0 9 8 1 7/0716

-A-

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Tatsache begründet, daß der Einfluß des Gewichtes der Erde auf den Zustand des Bodens am Rand des Sondenrohres praktisch gleich Null ist, da der Boden in Anbetracht dessen, daß er am Sondenrohr anliegt, nicht mehr die Möglichkeit hat, sich in Richtung des Bohrloches auszudehnen.

Ein anderer Vorteil ist der, daß das Einsetzen des Sondenrohres nicht mehr irgend welche seitlichen Ausdehnungen des Bodens vor der Durchführung der Versuche hervorrufen kann. Das Einpressen verursacht lediglich ein seitliches Glätten des Bodens, dessen Einfluß auf die Messungen vernachlässigbar ist. In diesem Zusammenhang ist zu vermerken, daß in dem Fall, daß eine selbstschneidende Drucksonde eingebracht wird, der Einfluß des Bentonites und des Preßwassers Null ist, da der zu untersuchende Boden nicht mit der eingepreßten Flüssigkeit in Berührung kommt, wodurch der Wassergehalt des Bodens nicht verändert wird, während bei den oben erwähnten traditionellen Verfahren der Bentonite zwischen der Meßsonde und den Bohrlochwänden seitlich aufzusteigen vermag, was Fehler bei der Messung der Gesamtdrücke und der Zwischendrücke nach sich zieht. Im Falle des Einsetzens einer selbstschneidenden Drucksonde ist zu den vorerwähnten Vorteilen noch derjenige hinzuzufügen, der sich daraus ergibt, daß es keinerlei Volumen- oder Druckverluste durch Rohrdehnung unter dem Einfluß beispielsweise des Innendrucks oder von Temperaturänderungen gibt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle Meßgeräte, die üblicherweise einzeln mit ihrem eigenen Gehäuse benutzt werden, in das Sondenrohr eingesetzt werden, das allen diesen Geräten als gemeinsames Gehäuse dient.

In gleicher Weise verhält es sich namentlich bei einem Scissometer genannten Scherfestigkeitsmesser, dessen Gehäuse

A 0 9 8 1 7/0716

durch das Sondenrohr gebildet wird, in dem man einen Antriebsmotor eines beweglichen Teiles plaziert, von dem selben Durchmesser wie das Sondenrohr und von geringer Höhe in Bezug auf diejenige des Sondenrohres, wobei dieser bewegliche Teil oberhalb des Sondenrohres angeordnet ist, wenn sie vertikal in das Bohrloch eingesetzt sind,und auf seinem Umfang kleine dünne Rippen von sehr geringer Länge aufweist, was deshalb möglich ist, weil der Boden am Rand des Sondenrohres intakt ist. Die Verwendung sehr kurzer Rippen, die geringen Beanspruchungen unterliegen, ermöglicht es, den Boden bei ihrer Berührung in einem Geringstmaß zu verändern, im Gegensatz zu den-Rippen der klassischen Scissometer, die von großer Dicke sein müssen, da sie den Boden holen müssen. Darüber hinaus kann man bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Anzahl der Rippen vergrößern, was die Erscheinung des fortschreitenden Abreißens im Boden vermeidet.

Beim Einsetzen eines odometer, mit dem es möglich ist, die Messungen in situ durchzuführen, verbindet man ebenso das dünne Sondenrohr, das von der Art eines Bohrlochprobennehmers mit stationärem Kolben sein kann und das durch Einpressen mit Hilfe eines Rohres eingesetzt wird, das durch Zuganker oder andere Verbindungsteile mit dem Sondenrohr verbunden ist, wobei das zweite Röhr gegebenenfalls zugleich als Führung für ein anderes Bohrstück dient. Im Falle des odometers weist das Sondenrohr Streifen aus Sinterbronce auf, die untereinander verbunden sind, um eine Entwässerung des so gebildeten Bohrringes sicherzustellen und um die Bedeutung der horizontalen Durchlässigkeit des zusammendrückbaren Bodens besser herausstellen zu können und diese auf eine Bodenprobe oder einen Carotte genannten Bohrkern von 20 cm Dicke oder mehr, falls das notwendig ist.

Selbstverständlich können auch andere Meßgeräte, die ein Sondenrohr gebrauchen, mittels irgend welcher Einrichtungen,

409817/0716

die zu der durchzuführenden Art der Messung paßt, benutzt werden und so eingesetzt werden, wie das oben beispielsweise für· die Drucksonde, für das Seismometer oder für das odometer beschrieben worden ist. Ebenso verhält es sich bei einem selbstschneidenden Druckmesser, dessen Filterteil auf Grund dieser Tatsache eingesetzt wird, ohne die Durchlässigkeit des Bodens zu verändern, bei einer starren selbstschneidenden Reibungssonde, mit der man die Reibung zwischen dem unberührten Boden und einem Rohr mißt und so einen Pfahl simuliert, wobei das Einsetzen ohne Veränderung des Bodens stattfindet, bei einem selbstschneidenden Druck-Scissometer, welches den inneren Reibungswinkel des Bodens zu messen gestattet, und bei vielen anderen mehr.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, in ein und demselben Bohrloch die Meßgeräte nacheinander einzusetzen, die Bodeneigenschaften mit einer Automatisierung des V@rsuchsablaufs sehr genau zu messen, die Ergebnisse aufzuzeichnen und sie auszuwerten, ohne daß man gezwungen wäre, dafür eine Reihe von Speziaistangen auf der ganzen Höhe des Bohrloches zu verwenden.

409817/0716

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING, GERD UTERMANN

71 HEILBRONN. 1, 7OST^ACH 1145 2 3 4 ö O / /

«NEUBAU HANOELSBANK. ΟΙβΙΚΟΐΙΚ DER HARhONIlI

O71 31/8 28 28 · TEUEeR.: PATU · KONTEN! HANDELSBANK HEILBRONN AO. ZSOSO · POSTSCHECKSTUTTOART 43O1 β ETAT FRANCAIS,... Laboratoire E 14. 12 D 3 Central des Ponts et Chaussees H 8658 Cas 72 F-75015 PARIS/ Frankreich 13.Sept.1973

Patentansprüche

I)) Verfahren zum Einsetzen von Bodenmeßgeräten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein dünnes Sondenrohr von im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt selbstschneidend in den Boden eingebracht wird, so daß der das Sondenrohr außen umgebende Boden während der gesamten Dauer der Messung ständig an dem Sondenrohr anliegen bleibt, und daß die verschiedenen physikalischen Bodeneigenschaften mit Hilfe von mit dem Sondenrohr verbundenen Meßgeräten gemessen werden, wobei das Bohrgeröll oberhalb der Meßzone entfernt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das dünne Sondenrohr dadurch in den Boden eingebracht wird, daß es mittels eines zweiten Rohres eingepreßt wird, das den mit dem Sondenrohr verbundenen Meßgeräten als Führung zu dienen vermag.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sondenrohr zylindrisch ausgebildet ist und mit einem unteren Schneidenrand versehen ist.
4 09817/0716