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Vorrichtung zur Messung von Schlitzen im Untergrund
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die die Messung von Schlitzen im Untergrund gestattet.
Durch das Arbeiten des Schlitzgerätes kann die Breite des Schlitzes in verschiedenen Tiefen unterschiedlich sein und die Achse des Schlitzes von der Vertikalen abweichen. Die Abweichungen müssen jedoch bekannt sein, um die zu einer steten Schlitzherstellung erforderlichenAbsperrelemente vor ihrem Einbringen in den Schlitz entsprechend einzurichten. Ausserdem kann bei Kenntnis der Abweichungen des Schlitzes von der Sollbreite, zur Vermeidung grösserer Auskolkungen, die Vortriebsgeschwindigkeit des Schlitzgerätes entsprechend verändert werden. Sind Abweichungen der Schlitzachse aus der Vertikalen bekannt, so können diese durch entsprechend geänderte Vortriebsgeschwindigkeit des Fräsbetriebes vermieden werden, da die senkrechte Herstellung von Schlitzen für statisch wirkende Wände von besonderer Wichtigkeit ist.
Die Herstellung von Schlitzen im Untergrund nach dem kontinuierlichen Fräsverfahren ist eine verhältnismässig neue Technologie, entsprechende Vorrichtungen zur Schlitzbreitenmessung sind deshalb noch nicht bekannt. Es sind Verfahren zur Messung von Bohrlöchern bekannt. Nach einem dieser Verfahren kommt eine Vorrichtung zur Anwendung, bei der bewegliche Bügel aus gekrümmten Blattfedern, die
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seiten sind dabei Elektroden zur Kontaktgabe angeordnet.
Nach einem andern Verfahren wird eine Vorrichtung verwendet, bei der durch Federwirkung zwei mit Messelektroden bestückte Arme gegen die Bohrlochwand drücken. Die Messarme bilden mit dem Träger der Vorrichtung und jeweils zwei sogenannten Lenkern, die sich nach aussen bewegen, ein Gelenkparallelogramm. Zur Aufhebung der Federwirkung dient dabei eine besondere Spannvorrichtung. Es können je nach Bedarf zwei oder vier Messarme zur Anwendung kommen. Diese genannten Vorrichtungen eignen sich vorwiegend zu Messungen bei Tiefbohrungen. Sie sind kompliziert in der Herstellung und auch kostenintensiv bei ihrer Anwendung. Sie haben darüber hinaus den Nachteil, vorwiegend für kreisförmige Bohrungen entwickelt worden zu sein.
Es ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, bei der in einer mit einem Schlitz versehenen Führungshülse bewegliche Messstäbchen angeordnet sind, die ein Parallelogramm bilden und je nach der Grösse der zu ermittelnden Ausdehnung nach aussen bewegt werden können. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie nur bei kleinen Hohlräumen angewendet werden kann.
Nach einer weiteren erfinderischen Lösung wird zur Bestimmung der Grösse und Gestalt eines Hohlraumes eine lange am oberen Ende geeichte Stange benutzt, die mit einer Aufstandsplatte auf der Sohle des Hohlraumes aufsitzt. Ein über die Stange geschobenes langes Rohr, das zur Durchführung der Messung bis über Tage reichen muss, weist an seinem unteren Ende im Bereich des zu messenden Hohlraumes einseitig angeordnete Messstäbe auf, die durch entsprechende Formgebung eine zentrische Aufstellung des Gerätes ermöglichen sollen. Durch Drehen des Gerätes und für jeden Drehungsgrad vorgenommene A blesungen kann schliesslich die Form des Hohlraumes bestimmt werden.
Da jedoch das Gerät nur funktioniert, wenn die Aufstandsplatte auf der Sohle des Hohlraumes aufsitzt, ist eine Messung jeweils nur in einer Höhe über der Sohle möglich, die dem Radius des Hohlraumes in etwa entspricht.
Es sind auch Geräte zum Loten von Bohrlöchern bekannt. Zu diesem Zweck wird von einem sehr bau-
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aufwändigen turmartigen Fachwerkbau ein Apparat in das Bohrloch hinabgelassen und durch eine entsprechende Ausgestaltung des Apparates in gewünschter Tiefe verspannt. Die Abweichung des Bohrloches von der Vertikalen kann bei dieser Konstruktion aus der Entfernung des Tragseiles vom Mittelpunkt eines Messkreises, durch den es hindurchgeführt wird, abgelesen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Vorrichtungen zur Bohrlochmessung billiger herzustellendes und einfacher zu handhabendes Messgerät zu schaffen, das sich zur Breitenmessung von Schlitzen im Untergrund eignet und Auskunft über die Abweichung der Schlitzachse aus der Vertikalen gibt.
Erfindungsgemäss besteht die Vorrichtung aus vier Tafeln aus Metall oder andern Werkstoffen, die beweglich mit einer Grund- und einer Deckplatte aus gleichem Material so verbunden sind, dass beispielsweise in der Ansicht die Form eines Rhombus mit zwei abgeflachten Kanten entsteht, die durch Grundund Deckplatte gebildet werden. Die Grundplatte ist durch ein Führungsrohr mit einem Tragseil oder einem Gestänge verbunden, so dass die Vorrichtung in jeder beliebigen Tiefe des Schlitzes gehalten werden kann. Die Deckplatte ist mit einer Messeinrichtung, beispielsweise einem Messseil, verbunden.
Diese Vorrichtung wird mit der Grundplatte nach unten zeigend in den Schlitz hinabgelassen.
Das Prinzip der Messung beruht dabei auf der Tatsache, dass die Längenänderungen der Diagonalen der Messvorrichtung in voneinander bekannter Abhängigkeit stehen. Die obere Kante kann sich der unteren so weit nähern, bis in Richtung der waagrechten Diagonalen etwa die doppelte Länge der die Vorrichtung bildenden Tafeln erreicht ist.
Die Vorrichtung gestattet danach Schlitzbreite zu messen, die etwa gleich der doppelten Länge der Tafeln sind. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass die Bewegung der oberen Kante nach unten ohne mechanische oder sonstige Hilfsmittel allein durch das Gewicht der Tafeln erfolgt. Die Bewegung in umgekehrter Richtung ist durch Ziehen des Messseiles möglich und wird von einer Anschlagplatte am Führungsrohr begrenzt. Ein Verkanten der Deckplatte verhindert ein auf ihr befestigter Führungskorb. Über die äusseren Kanten der Vorrichtung, die durch die bewegliche Verbindung zweier Tafeln entstehen, sind leicht gekrümmte Streifen, die aus Metall oder andern Werkstoffen bestehen können, angeordnet, so dass ein Eindringen der Kanten in die Schlitzwandung nicht möglich ist.
An den Tafeln sind Führungsstäbe, beispielsweise aus Metall, angebracht, die in Längsrichtung des Schlitzes über die Messvorrichtung hinausragen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Vorrichtung im Schlitz nicht verkanten kann und eine exakte Breitenmessung möglich ist. Die Messvorrichtung wird an einem über der Achse des Schlitzes angeordneten Gestell, beispielsweise einem Dreibock, und einem in diesem Gestell befindlichen Teilkreis, durch den das Tragseil oder Gestänge hindurchgeführt wird, in den Schlitz hinabgelassen. Das hat den Vorteil, dass man die Abweichung des Schlitzes aus der Lotrechten mit geringstem Aufwand bestimmen kann.
Erfindungsgemäss geschieht das dadurch, dass nach Messung der Schlitzbreite die Abweichung des Tragseiles, welches stets die Achse des Schlitzes in der gemessenen Tiefe darstellt, vom Zentrum des Teilkreises an diesem abgelesen wird. Dadurch kann die genaue Lage der Schlitzachse festgestellt werden.
Bei einer andern Ausführung ist die Vorrichtung so angeordnet, dass sich die Form zweier mit den Grundflächen aufeinanderstehender Kegelstümpfe ergibt. Das Prinzip der Messung ist das gleiche. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dassFührungsstäbe zu ihrerjustierung in Längsrichtung des Schlitzes nicht erforderlich sind.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l die Vorderansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. l, Fig. 3 die Draufsicht, Fig. 4 die Vorderansicht der Vorrichtung in Messstellung, Fig. 5 die Vorrichtung mit dem Messgestell.
Wie in Fig. l und 4 gezeigt, ist eine Grundplatte 1 mit einem Führungsrohr 2 rechtwinkelig starr verbunden. Über der Grundplatte 1 befindet sich eine längs des Führungsrohres 2 verschiebbare Deckplatte 3. Diese ist mittels scharnierartiger Gelenke 4 über vier Tafeln 5 wieder mit der Grundplatte 1 verbunden, so dass in der Vorderansicht ein Gebilde in Form eines Rhombus mit zwei abgeflachten Kanten entsteht. Bedingt durch die gelenkigen Verbindungen der Tafeln 5 untereinander und mit der Grundplatte 1 und der verschieblichen Deckplatte 3 kann die Deckplatte 3 bis an die Grundplatte 1 herangeführt werden.
Beim Einsatz der Vorrichtung zur Breitenmessung von Schlitzen 15 wird diese Bewegung in dem Augenblick beendet, in dem die an den äusseren Kanten angeordneten Bügel 6 die Schlitzwände 21 berühren. Ein Verkanten der Deckplatte 3 wird durch einen Führungskorb 7 verhindert, der mit der Deckplatte 3 starr verbunden ist.
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Die Vorrichtung hat die geringste Breitenausdehnung, wenn der Führungskorb 7 die Anschlagplatte 8 berührt, die mit dem Führungsrohr 2 fest verbunden ist. Durch an den Tafeln 5 angebrachte Führungsstäbe 9 wird erreicht, dass beim Messen die Längsachse der Vorrichtung stets parallel zur Längsachse des Schlitzes 15 verläuft. Die Vorrichtung wird durch ein Tragseil 10 gehalten, das über eine Öse 11 mit dem Führungsrohr 2 verbunden ist. Die Bewegung der Deckplatte 3 wird über ein Messseil 12 kontrolliert, das parallel zum Tragseil 10 verläuft. Die Verbindung des Messseiles 12 zur Deckplatte 3 wird durch einen grossen Rundstahlbügel 13 hergestellt, der an der Deckplatte 3 mit einer Schraub- oder Klemmverbindung 14 befestigt ist.
In Fig. 5 ist die Messvorrichtung bei ihrer Anwendung gezeigt. Es wurde angenommen, dass der Schlitz 15 aus der vertikalen Achse 16 stark abgewichen und in Sohlennähe leicht ausgekolkt ist. Die Messvorrichtung ist durch das Tragseil 10 mit einer Winde 17 verbunden, wobei die Vorrichtung über eine am Gestell 18 befestigte geteilte Rolle 19 in der vertikalen Achse 16 des Schlitzes 15 eingeführt wird.
Bei Erreichen der zu messenden Schlitztiefe 20 wird das ebenfalls über die geteilte Rolle 19 geführte, längs des Tragseiles 10 verlaufende Messseil 12, das auf einer Trommel 22 angeordnet ist und in gleicher Länge wie das Tragseil 10 mit dem Herablassen der Vorrichtung abgewickelt wird, weiter freigegeben. Nun verschiebt sich die Deckplatte 3 längs des Führungsrohres 2, bis die an den äusseren Kanten der Vorrichtung befindlichen Bügel 6 die Schlitzwände 21 berühren. Diese Verschiebung macht das Messseil 12, das mit der Deckplatte 3 über einen Rundstahlbügel 13 verbunden ist, in gleicher Weise mit. Aus einer für die Vorrichtung aufgestellten Tabelle lässt sich nun an Hand der bekannten grösseren abgespulten Länge des Messseiles 12 gegen das Tragseil 10 die Schlitzbreite ermitteln.
Bei der angenommenen Abweichung des Schlitzes 15 von der vertikalen Achse 16 verläuft das Tragseil 10, wenn die Vorrichtung in Messstellung gebracht ist, nicht mehr durch das Zentrum 23 des Teilkreises 24. Diese Abweichung lässt sich ablesen und aus einer ebenfalls für diese Zwecke aufgestellten Tabelle erhält man für die jeweilige Messtiefe die Abweichung des Schlitzes 15 von seiner vertikalen Achse 16.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Messung von Schlitzen im Untergrund, dadurch gekennzeichnet, dass vier Tafeln (5), durch scharnierartige Gelenke (4) mit einer Grundplatte (1) und einer Deckplatte (3) verbunden sind und ein auf der Grundplatte (1) befestigtes Führungsrohr (2), mit einer Anschlagplatte (8) beweglich in der Deckplatte (3) und einem darauf befindlichen Führungskorb (7) angeordnet ist.