Rammkernsonden

Wussten Sie, dass Rammkernsonden (RKS) gemäß DIN EN ISO 22475-1 als Verfahren für Kleinbohrungen eingestuft werden? Diese vielseitigen Geräte spielen eine entscheidende Rolle bei der Bodenprobenentnahme und der Analyse von Bodenkomposition und -struktur.

Rammkernsonden finden Anwendung in Bereichen wie Geologie, Umweltuntersuchungen, Bauprojekte und Archäologie. Die Sondensysteme umfassen verschiedene Verbindungstypen wie RDS, GS, M22 und M20, die jeweils unterschiedliche Vorteile hinsichtlich Kraftübertragung und Handhabung bieten. Mit Durchmessern von 36 bis zu 80 mm und Längen von 1 oder 2 Metern können diese Systeme perfekt auf spezifizierte Anforderungen angepasst werden.

Ein weiterer bedeutender Vorteil der Rammkernsonden ist die relativ geringe Störung der Bodenproben während der Entnahme, insbesondere bei Verwendung von Innenlinern. Dies macht sie unverzichtbar für Umweltuntersuchungen und Bauvorhaben.

Zentrale Erkenntnisse

• Rammkernsonden werden zur Analyse von Bodenkomposition und -struktur verwendet.
• Gemäß DIN EN ISO 22475-1 als Kleinbohrverfahren klassifiziert.
• Breite Anwendungen in Geologie, Umweltuntersuchungen, Bauprojekten und Archäologie.
• Verschiedene Verbindungstypen (RDS, GS, M22, M20) bieten vielseitige Nutzungsmöglichkeiten.
• Relativ ungestörte Bodenprobenentnahme dank Innenlinern.

Einführung in Rammkernsonden

Was sind Rammkernsonden? Diese spezialisierten Bohrgeräte sind essenziell in der Geotechnik und werden nach DIN EN ISO 22475-1 klassifiziert. Ihre primäre Anwendung liegt in der Bodenprobenentnahme, wobei sie sich besonders durch eine Vielzahl von Vorteilen auszeichnen.

Ein wesentlicher Vorteil der Rammkernsondierung ist die Fähigkeit, auch in schwer zugänglichen Bereichen Proben zu entnehmen. Dank ihrer kompakten Größe und der Einfachheit in der Montage und Demontage sind sie ideal für den Einsatz in abgelegenen oder schwer erreichbaren Gebieten. Die Geräte sind in verschiedenen Durchmessern, von 36 mm bis 80 mm, und Längen von 1 oder 2 Metern erhältlich. Diese Flexibilität ermöglicht eine präzise Anpassung an die jeweilige Untersuchungssituation und Forschungsziele.

In der Praxis kommen Rammkernsonden unter anderem im Bodenkundlichen Gelände- und Laborpraktikum zum Einsatz, welches Teil des Curriculums für Studiengänge wie IFEM und Forstwirtschaft ist. Hier lernen Studierende in Praxisgruppen die verschiedenen Methoden der Bodenprobenentnahme sowie deren Analyse im Labor kennen. Dabei wird z.B. auf die Untersuchung der Bodenphysik und -chemie eingegangen, inklusive pH-Wert-Messungen, Partikelgrößenanalysen und Bestimmung lösbarer Elemente.

Die Vielseitigkeit und Genauigkeit der Rammkernsonden machen sie zu einem unverzichtbaren Instrument in der Geotechnik und Bodenwissenschaft. Bei der Anwendung sind sie handlich und bieten zuverlässige Ergebnisse, was sie zu einer bevorzugten Wahl für Ingenieure und Wissenschaftler weltweit macht. Möchten Sie mehr über Rammkernsonden erfahren? Hier wurden die grundlegenden Informationen bereitgestellt, um eine erste Einführung zu ermöglichen.

Verwendung von Rammkernsonden in der Geotechnik

Rammkernsonden sind wesentliche Instrumente in der Geotechnik, die eine detaillierte Bodenklassifizierung und Profilbeschreibung ermöglichen. Bei geotechnischen Untersuchungen mit Rammkernsonden wird die Scherfestigkeit des Bodens durch die Druckkraft bestimmt, die während des Rammschlags auf die Sonde ausgeübt wird. Die Schlagzahl gibt an, wie viele Schläge pro bestimmter Strecke benötigt wurden, um die Sonde in den Boden zu rammen, was wichtige Informationen über die Widerstandsfähigkeit des Bodens liefert.

Besonders in Bau- und Infrastrukturprojekten, bei denen eine genaue Bodenanalyse erforderlich ist, spielen Rammkernsonden eine zentrale Rolle. Diese Untersuchungen sind entscheidend für die sichere und effiziente Planung und Durchführung von Bauprojekten.

Rammkernsonden sind in verschiedenen Größen erhältlich, von 36 mm bis 80 mm Durchmesser, und Schlitzsonden sowie Sondierstangen reichen von 22 mm bis 36 mm im Durchmesser. Diese Vielfalt ermöglicht eine Anpassung an verschiedene Bodenuntersuchungsbedingungen.

Eine Vielzahl von Werkzeugen und Zubehörteilen unterstützt die Anwendung von Rammkernsonden. Dazu gehören Elektro-Sondierhämmer wie MAKITA HM 1400 mit einer Leistungsaufnahme von 1240 W und WACKER EH50 mit 2200 W, sowie Benzinstandschierhämmer wie ATLAS COPCO – COBRA mit einem Hubraum von 185 cm³ und WACKER BH 23 mit 80 cm³. Kombinationen aus Schlagköpfen, Übergangsschlagköpfen und Gewindestiften, sowohl aus Spezialstahl als auch Edelstahl, gewährleisten eine umfassende Ausrüstung für geotechnische Untersuchungen.

Der Einsatz dieser Instrumente und Werkzeuge ist entscheidend für die Gewinnung ungestörter Bodenproben, die mittels UP – Can 100 mm mit Kunststoffdeckeln und weiteren speziellen Geräten entnommen werden. Die präzisen Analysen und die konsistente Datengewinnung sind unverzichtbar für die geotechnische Exploration und die erfolgreiche Umsetzung von Bauprojekten.

Einsatzbereiche von Rammkernsonden

Rammkernsonden sind ein unverzichtbares Werkzeug in verschiedenen wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Disziplinen. Das Verfahren der Rammkernsondierung wurde in Deutschland früher durch die DIN 4021 genormt und ab 2007 durch die DIN EN ISO 22475-1 ersetzt. Diese Normen regeln geotechnische Erkundungen und die Ausführung von Probenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen. Typischerweise haben Kleinrammbohrungen einen Bohraußendurchmesser zwischen 30 und 80 mm gemäß DIN 4021:1990-10, Tab. 3, Zeile 2.

In der Geotechnik werden Rammkernsondierungen bis in Tiefen von sechs bis zehn Metern durchgeführt, bei günstigen Verhältnissen können sie aber auch tiefer sein. Rammkernsonden können Proben bis zu einer Tiefe von fünf bis zehn Metern in fast allen Bodensorten entnehmen. Die Verfüllung der Bohrlöcher nach der Rammkernsondierung erfolgt üblicherweise mit dem zuvor entnommenen Material, abzüglich eventueller Proben.

Ein weiteres Einsatzgebiet der Rammkernsonden ist die Archäologie. Hier werden sie verwendet, um Bodenschichten zu untersuchen und archäologische Funde sicherzustellen, ohne die Schichten zu beschädigen. Auch bei Umweltuntersuchungen spielen Rammkernsonden eine wichtige Rolle. Sie ermöglichen die Entnahme von Bodenproben, die auf Schadstoffe untersucht werden können, und tragen somit zur Überwachung und zum Schutz der Umwelt bei.

Die Vielseitigkeit der Rammkernsonden spiegelt sich in den verschiedenen Rammkernsondiersets wider, wie zum Beispiel das Set für heterogene Böden mit einem benzinbetriebenen Schlaghammer oder Sets für verschiedene Bodentypen mit elektrischen Schlaghämmern. Diese Elektro-Schlaghämmer haben eine Schlagkraft von 33,7 bis 36,4 Joule und eine Dauerleistung von 3300 W und erleichtern die Anwendungen der Rammkernsondierung erheblich. Beliebte Durchmesser für Rammkernsonden sind 36, 50, 70 und 80 mm, abhängig vom Bohrziel und der Eindringtiefe.

Typen von Rammkernsonden

Rammkernsonden werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, darunter Geologie, Altlastenuntersuchungen, der Bau von Gebäuden und Infrastrukturprojekten, Archäologie, Bodenklassifizierung und Profilbeschreibung. Es existieren diverse Typen von Rammkernsonden, die sich durch ihre Verbindungsarten unterscheiden.

Ein gängiger Verbindungstyp ist die RDS-Verbindung, die eine hohe Kraftübertragung ermöglicht und somit das Verschrauben und Lösen vereinfacht. Die Rammkernsonden mit RDS-Verbindung sind besonders robust und effizient in der Übertragung von Kräften. Neben der RDS-Verbindung gibt es auch die GS-Verbindung, die für ihre Langlebigkeit bekannt ist. GS-Verbindungen werden häufig im Zusammenhang mit Boden- und Wasserprobenahmen eingesetzt.

• M22-Verbindung: Diese konventionelle Verbindung ist bewährt und vielseitig einsetzbar. Sie kommt oft bei spezifischen Projekten zum Einsatz, die Präzision und Zuverlässigkeit erfordern.
• Durchmesser: Rammkernsonden sind in Durchmessern von 36 mm bis 80 mm Ø verfügbar, je nach Verbindungstyp und Anwendungsbereich.
• Zubehör: Verschiedene Zubehörteile wie Gewindeadapter, Gewindenippel, Kernfangfedern und Montageschlüssel werden angeboten, um den Umgang mit Rammkernsonden zu erleichtern.

Rammkernsonden mit RDS-Verbindung erleichtern die Durchführung von geotechnischen Untersuchungen durch ihre hohe Belastbarkeit und starke Verbindungen. Zudem gibt es spezielle Modelle mit Innenliner, die eine ungestörte Bodenprobenentnahme bei Altlasten- und Baugrunduntersuchungen ermöglichen. Es wurden spezifische Verbindungsproduktlinien wie RDS, GS, M22 und M20 entwickelt, um den Anforderungen der Boden- und Wasserprobenahme gerecht zu werden.

Technische Spezifikationen und Zubehör

Rammkernsonden, insbesondere von renommierten Marken wie NORDMEYER, haben sich aufgrund ihrer Qualität und Effizienz über mehr als 20 Jahre hinweg in der Geo- und Umwelttechnik bewährt. Die technische Vielfalt der Rammkernsonden ermöglicht es, sich optimal an verschiedene Bodenbeschaffenheiten anzupassen. Die üblichen Durchmesser der Sondengestänge liegen zwischen 36 mm und 100 mm, wobei die Abmessungen entscheidend für die spezifischen Anwendungsbereiche sind.

Ein wesentliches Merkmal vieler Rammkernsonden sind die variablen Aufschlusstiefen, die je nach Boden zwischen 5 und 15 Metern reichen können. Dieses Spektrum erlaubt eine genaue Erfassung der Bodenstrukturen und -zusammensetzungen. Geschlossene Rammkernsonden werden darüber hinaus besonders für die Entnahme von Bodenproben unterhalb des Wasserspiegels eingesetzt, was ihre Vielseitigkeit erhöht.

Zubehör für Rammkernsonden umfasst verschiedene Einsteckwerkzeuge mit Benzin-, Elektro- oder Hydraulikmotor. Mechanische und hydraulische Ziehvorrichtungen bieten dabei beachtliche Zugkräfte von 10 kN bis 120 kN, was für den Einsatz in diversen Bodenarten notwendig ist. Auch spezielle Adapter und Gewindenippel sind unverzichtbar, um eine stabile Verbindung zwischen den Sondierstangen zu gewährleisten.

Zum Schutz und zur Konservierung der Bodenproben werden Innenliner oder PVC-Liner verwendet. Diese gewährleisten, dass die Proben unbeschädigt und unverändert ans Tageslicht gelangen. Die Probenlängen bei offenen Rammkernsonden variieren und können zwischen 1 und 2 Meter betragen. Der Einsatz von Kernfangringen sichert die Probe, während Stangenziehgeräte die Bergung erleichtern.

Eine bedeutende Ergänzung im Bereich der technischen Spezifikationen stellt das RKS-System dar. Dieses ermöglicht die Erstellung eines fortlaufenden Bodenprofils. Fachleute weltweit schätzen die hohe Effizienz und den Nutzen des NORDMEYER-Systems, insbesondere weil es die Gewinnung von Proben in sowohl lockeren als auch bindigen Bodenarten erheblich erleichtert.

Bodenprobenentnahme und Analyse

Bodenprobenentnahme spielt eine zentrale Rolle bei der Durchführung einer umfassenden Bodenanalyse. Mittels Rammkernsonden können relativ ungestörte Bodenproben entnommen werden, die wesentliche Informationen für Umwelt- und Baugrunduntersuchungen liefern.

Um eine repräsentative Bodenprobe zu erhalten, muss der Außendurchmesser der Rammkernsonde mindestens 50 mm betragen. Der Innendurchmesser sollte mindestens das Fünffache der größten Körnung betragen, um präzise Ergebnisse sicherzustellen.

Für die Rammkernsonden Analyse ist es wichtig zu beachten, dass Kernverluste, die 20 % übersteigen, als inakzeptabel gelten. Sollte dies der Fall sein, sollten alternative Probenentnahmemethoden in Erwägung gezogen werden.

Ein Schürfe ist eine kostengünstige Methode, um Bodenhorizonte und -schichten freizulegen. Begehbare Schürfe müssen dabei den DIN 4124 Standards zur Sicherheit entsprechen. Die dabei entnommenen Proben dürfen die Bodeneigenschaften nicht verändern, um eine genaue Bodenanalyse zu gewährleisten.

Edelstahlgeräte, die nicht gestrichen sind, sollten für die Entnahme von Bodenproben verwendet werden, und nach jedem Schritt gründlich gereinigt werden, um die Reinheit der Proben sicherzustellen.

• Rammkernsondierungen verwenden einseitig geschlitzte, hohle Stahlsonden mit Durchmessern von 50 mm bis 80 mm
• Die Rammkernsondierung kann an einem Tag durchgeführt werden
• Die Anwendung sollte in abgestuften Schritten vom größten bis zum kleinsten Durchmesser erfolgen

Zum Schutz der Umwelt und zur genauen Bewertung von Bodenproben ist die Bodenprobenentnahme eine essentielle Methode. Mit einer sorgfältigen Rammkernsonden Analyse können wertvolle Erkenntnisse für verschiedene Einsatzbereiche wie Baugrunduntersuchungen und Umweltbewertungen gewonnen werden.

Bodenmechanik und Bodenuntersuchungen

Die mit Rammkernsonden entnommenen Bodenproben liefern entscheidende Daten über die Bodenmechanik und Bodenstruktur. Diese Informationen sind wesentlich für die Planung und den Bau von Infrastrukturprojekten.

Rammkernsonden werden in verschiedenen Varianten angeboten, die sich in Spitzenquerschnitt, Spitzendurchmesser, Masse des Rammbären und Fallhöhe unterscheiden. Zu den gängigsten Typen zählen:

• Leichte Rammsonde (DPL): Spitzenquerschnitt 10 cm², Spitzendurchmesser 35,7 mm, Masse des Rammbären 10 kg, Fallhöhe 0,5 m
• Mittelschwere Rammsonde (DPM): Spitzenquerschnitt 15 cm², Spitzendurchmesser 43,7 mm, Masse des Rammbären 30 kg, Fallhöhe 0,5 m
• Schwere Rammsonde (DPH): Spitzenquerschnitt 15 cm², Spitzendurchmesser 43,7 mm, Masse des Rammbären 50 kg, Fallhöhe 0,5 m
• Superschwere Rammsonde A (DPSH-A): Spitzenquerschnitt 16 cm², Spitzendurchmesser 45,0 mm, Masse des Rammbären 63,5 kg, Fallhöhe 0,5 m
• Superschwere Rammsonde B (DPSH-B): Spitzenquerschnitt 20 cm², Spitzendurchmesser 50,5 mm, Masse des Rammbären 63,5 kg, Fallhöhe 0,75 m
• Standardpenetrationstest (SPT): Spitzenquerschnitt 20 cm², Spitzendurchmesser 50,5 mm, Masse des Rammbären 63,5 kg, Fallhöhe 0,76 m

Die Rammkernsondierung wird laut DIN 4021 als Kleinrammbohrung eingestuft, was zu den Kleinbohrverfahren gehört. Jedoch wird sie seit der Einführung der DIN EN ISO 22475-1 im Jahr 2007 für Bodenuntersuchungen und Probenahmen als unzulässig erklärt.

Die wesentliche Veränderung durch die neue Normierung gemäß DIN EN ISO 22475-1 betrifft die Bodenstruktur: Die Methode der Rammkernsondierung führt zu einer starken Veränderung der Bodenstruktur, was die genaue Feststellung der Schichtgrenzen und bodenmechanische Laborversuche erschwert.

Für genaue Bodenuntersuchungen und Probenentnahmen sind daher Verfahren gemäß DIN EN ISO 22475-1 der Entnahmekategorie A oder B vorzuziehen, wie das Rotationstrockenbohrverfahren. Auch in der Geothermie kann die Rammkernsondierung, besonders im Bereich der oberflächennahen Geothermie, eine Rolle spielen.

Rammkernsonden und Umweltuntersuchungen

Rammkernsonden sind unentbehrliche Instrumente bei Umweltuntersuchungen, insbesondere wenn es um Altlastenuntersuchungen geht. Diese Sonden ermöglichen es, tiefgründige Bodenproben zu entnehmen und somit kontaminierte Bereiche sicher und effizient zu analysieren. In Deutschland ist es heute eher unüblich, vor einem Grundstückskauf eine umwelttechnische Untersuchung durchzuführen. Allerdings sind Beweissicherungsuntersuchungen, insbesondere beim Nutzerwechsel auf Gewerbegrundstücken, häufig anzutreffen.

Industriell genutzte Grundstücke tragen oft ein hohes Risiko von Untergrundverunreinigungen durch wassergefährdende Stoffe wie Öl und Lösemittel. Auch auf bebauten Grundstücken können belastete Auffüllungen wie Trümmerschutt oder Abfälle vorhanden sein. Hier spielen Rammkernsonden eine zentrale Rolle, da sie eine präzise Ermittlung der Bodenbeschaffenheit ermöglichen. Eine historische Recherche der ehemaligen Nutzung des Grundstücks kann dabei Risikobereiche aufzeigen und gezielte Untersuchungen erleichtern.

Geotechnische Untersuchungen sind nicht nur für Umweltverträglichkeitsprüfungen wichtig, sondern auch für bevorstehende Baumaßnahmen. Sie bieten zahlreiche Kostenvorteile, da Risiken und die zu erwartenden Kosten für Sanierungen oder die Abfallbeseitigung nach der Untersuchung einfacher abschätzbar sind. Die Ergebnisse aus diesen Untersuchungen können zudem zur Erstellung von Kostenschätzungen für Sanierungsmaßnahmen oder zur Entsorgung herangezogen werden. Ein Gutachten dieser Art dient oft als wichtige Unterlage bei Behördengängen oder Grundstückstransaktionen.