Kullenbergslod (exempel på kolvprovtagare)

Details

Last Updated: Monday, 07 March 2022 16:28

Published: Monday, 20 April 2020 16:30

Maximal provlängd/provtagningsdjup: flera meter.

Maximal provmängd: varierar beroende på variant, men tiotals liter.

Typ av sediment: från leriga till grövre sediment.

Hand/vinschmanövrerad: vinschmanövrerad.

Tillämpning
Tekniska principer
Kvalitetskritiska faktorer
Utvärdering av resultat
För- och nackdelar
Att tänka på

Tillämpning

Kullenbergslod (även benämnd Kullenbergprovtagare och Kullenberg piston corer) är en form av kolvprovtagare som används för att utta flera meter långa sedimentproppar på stora djup.

Det finns idag flera olika varianter på Kullenbergslod, framför allt är det längden på provtagaren som varierar. De är vanligtvis runt 6 m med en innerdiameter av normalt ca 70 mm, men kan också vara längre än så och med annan diameter. Gemensamt för de olika varianterna är dock att de används främst för uttag av sedimentprover till stora djup och främst i hav och stora sjöar där provtagning oftast utförs från större båt eller en stabil pråm. Ju längre propp som skall uttas, desto kraftigare vinschanordning och därmed större fartyg krävs. Det finns även lite mindre varianter som kan användas från t ex is, men även dessa kräver uppställning av vinschutrustning samt relativt stort borrhål i isen.

Kullenbergslodet är utvecklad och fungerar bäst för provtagning av leriga sediment men kan även användas vid provtagning i t ex fiberbankar eller fiberrika sediment, förutsatt att det inte förekommer grenar, träbitar etc i sedimenten, vilket kan medföra att provtagaren inte når önskat djup. Kullenbergslod är inte den provtagare man normalt brukar välja vid miljöprovtagning men kan vara användbar om man vill få en uppfattning om hur förorenade sedimenten är på djupare nivåer eller för att få en uppfattning om mäktigheten/volymen på förorenade sediment. Fiberbankar kan exempelvis nå mäktigheter på över 6 m. Lodet är även användbart vid t ex åldersdatering.

Figur 1. Kullenbergslod på båtdäck. Utlösningsmekanismen som visas i skissen i Figur 2 är ej monterad på fotot (Foto: Marinen, SGU).

Tekniska principer

Generellt består provtagaren av ett stålrör med ett eller flera invändiga urtagbara plaströr och den har ett stort reglerbart viktpaket som monteras vid toppen av stålröret. Provtagaren fästs i en vajer och vinschas ned mot botten. Konstruktionen bygger på att en kolv placeras inuti plaströret nere vid provtagarens spets (se röd cylinder i Figur 2 nedan). När en triggervikt som hänger ca 0,5 m nedanför provtagarens spets träffar botten frigörs provtagaren och faller fritt sista biten ner mot botten. Samtidigt avslutas nedfirningen och kolven inuti provtagaren stannar i nivå med bottenytan. I och med att kolven har stannat samtidigt som resten av provtagaren, av sin egen vikt, fortsätter ner genom sedimenten skapas ett undertryck som underlättar för sedimentkärnan att sugas in i röret. När provtagaren slutat sjunka ner i sedimenten vinschas provtagaren upp till ytan igen. När provtagaren når vattenytan plockas på vissa varianter vikterna bort från överdelen och innerrören av plast monteras ur, och om de är flera innerrör separeras dessa. I varje ände av plaströret kan en propp eller ett lock placeras för senare analys av sediment. Det går även att med hjälp av en kolv trycka ut sedimentproppen upptill ur röret för uttag och skiktning av prov. 

Storleken, vikten och den lite mer avancerade konstruktionen gör att Kullenbergslodet oftast förekommer på lite större fartyg med erfaren besättning. Det krävs generellt minst två, av metoden erfarna, personer för att hantera provtagaren och ytterligare personal för att sköta kran och båt.

Figur 2. Principbild över Kullenbergslodets funktion. (Illustration Peter Harms-Ringdahl)

Kvalitetskritiska faktorer

För att erhålla kontinuerliga proppar av önskad längd är det nödvändigt att sedimenten utgörs av leror eller organiskt material fritt från större delar och inte av t ex sand eller grus, samt att vikten anpassas efter typ av sediment.

På grund av dess storlek och vikt kan ofta sedimentytan störas vid själva nedslaget. För att erhålla en kontinuerlig och detaljerad sedimentkärna från sedimentytan ner till önskat djup kan provtagningen från Kullebergslodet kompletteras med en kort sedimentkärna av de ytligaste sedimenten från en annan typ av provtagare (t ex. ett stötlod eller en Gemax).

Utvärdering av resultat

Eftersom provet återfinns i ett plaströr som kan pluggas i båda ändar kan det också sparas på ett relativt säkert sätt för eventuell senare analys. Ofta klyvs sedimentproppen i två delar där ena delen analyseras och den andra delen sparas. Det är viktigt att tänka på är hur rören hanteras och förvaras, dvs om de bör placeras horisontella, förvaras mörkt och/eller svalt etc.

För- och nackdelar

Fördelar

• Kan ta ostörda prover från stora djup.
• Kan användas vid provtagning i fiberbankar om det inte förekommer grövre material.

Nackdelar

• Kräver på grund av dess storlek och vikt generellt stor båt/pråm och hantering av minst två erfarna personer.
• Fungerar inte om sedimenten utgörs av grövre material såsom sand och grus eller om det förekommer träbitar, grenar etc i sedimenten.
• Kan ge en störd sedimentyta vid nedslaget.

Att tänka på

Anpassa vikterna till sedimentens egenskaper såsom t ex fasthet. Vid överkonsoliderade leror kan det vara svårt att få ner lodet tillräckligt långt i sedimenten. Om inte lodet har sjunkit ner helt i sedimenten kommer kolven fortsätta att skapa ett vakuum när man sen firar upp lodet igen vilket kan leda till att det invändiga plaströret deformeras och kan vara svårt att få ut.

Innan man använder Kullenbergslodet bör man vara säker på att sedimentet genomgående består av leror. Om provtagaren stannar pga att den når hårdare sediment kan hela provtagaren välta och orsaka vajerbrott vilket kan leda till allvarliga personskador.