CZ2011584A3 - Zarízení pro in-situ merení propustnosti hornin, geologických a stavebních materiálu za pouzití merení hmotnostního úbytku vtláceného merícího média pomocí citlivých vah - Google Patents

Abstract

Zarízení pro terénní merení propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálu je zalozeno na principu merení hmotnostního úbytku vtláceného merícího média pri vodních tlakových zkouskách (VTZ) pomocí citlivých vah. Díky tomuto principu je dosazeno o 2-4 rády vyssí citlivosti merení spotreb pri VTZ ve srovnání s dosud pouzívanou technikou, je proto mozné realizovat in-situ testy i v matricích s velmi nízkou propustností pouzívaných jako tesnící prvky staveb. Soucástí vynálezu je také metodika merení.

Description

Zařízeni pro in-situ měřeni propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřícího média pomocí citlivých vah

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měřeni hmotnostního úbytku vtláčeného měřícího média pomocí cítí ivých vah. Svým využitím vynález spadá do oblasti geologie, hydrogeologie, stavebního průmyslu a ekologie.

Dosavadní stav techniky

V posledních letech roste potřeba kva1 i kniho s Lanoven i propustnosti (hydraulické vodivosti) pevných hornin a dal Šleh hvd rau 1 i ckých bari ér v souvislost, í s budováním podzemních zásobníků a úlož i š ť různého typu včetně h lubinného úložiště radioa k L i vnleh odpadů. Definování prostorového rozloženi a vlastností hydraulických ccsL, kterými by v pří pádě porušeni obalů a bar iér v úl ož.i š L i moh 1 a skladovaná či ukládaná látka migroval horninovým prostředím na zemský povrch, jo nezbytným předpokladem bezpečnostní analýzy stavby. Kromě studia preferenčních cest proudění podzemních vod (otevřené puklinové systémy, poruchové zóny a zlomy) jo nutné věnova l po z o rnos t také hydraul.i ckým vlastnostem horní nove ma tri ce, která dlky svému velkému objemu může sloužít jako retenční prostor a významným způsobem redukovat rychlost migrace znečištění do biosféry.

K testování hydraul ických vlastnosti hornin slouží hydrodynamickó zkoušky (HZ). Základním principem hydrodynamické zkoušky je vyvolání kontrol ováného dynam! ckého impu l.su ve z vodné 1 é ho rn i ně a nás 1 edné sledování reakce na tento impuls. Impulsem je obvykle čerpání vody z. vrtu nebo její vtláčeni do vrtu. Odezva kolektoru je monitorována v čase a prostoru ve formě změn tlaku (výšky hladiny podzemní vody) nebo změn čerpaného (vtláčeného) množství vody.

Při průzkumu prostředí s nízkou hydraulickou vodí vos ti, není možné v širší míře využívat čerpací zkoušky standardně využívané v hydrogeologickém průzkumu. Proto byla v posledních 20-30 letech pro účely hydrogeologi ckého výzkumu, zejména ve spojitosti s vyhledáváním vhodných lokalit pro úložiště radioaktivních odpadů, modifikována či nově vyvinuta řada alternativních typů HZ.

Nejčastěji jsou pro tyto účely využívány vodní tlakové zkoušky (VTZ) (Almén et al. 1986, Pírhoněn 198 8, Almén et al. 1994, Laaksoharj u et al. 1991, Mejías a López-Geta 2003, Ahokas 2003, Gokall-Norman et al. 2005, Mejías et al. 2009). Při vodních tlakových zkouškách je do úseku vrtu odděleného pomocí pakrů vtláčena voda při konstantním (zkušebním) tlaku nebo za konstantního vtláčeného množství. Tlak je měřen buď manometrem na ústí vrtu, nebo tlakovým čidlem přímo v testované etáži. Současně je měřena spotřeba vtláčené vody (l-mirí', m‘'S '). Standardně jsou aplikovány VTZ s konstantním tlakem, jejichž výhodou je zanedbatelný vliv zásoby vody ve vrtu, možnost měření při velkém rozsahu hodnot hydraulické vodivosti, poměrně velký dosah od vrtu, možnost stanovení skinu, typu kolektoru a hraniční ch podmí nek.

Standardně prováděnými VTZ je možné testovat horniny s hydraulickou vodivostí v rozsahu od 10’ ' do 10’^h Spodní limit je dán citlivosti průtokoměrů užívaných při terénním měření ve speciálně k tomuto účelu ses tavených mě ř i c i ch zařízeních. Spodni hráni cc rozsahu měřeni těchto průtokoměrů je obvykle kolem 1 ml-min _r což v závislosti na hodnotě vstupního tlaku a délce testované etáže odpovídá hydraulické vodivosti v řádech 10~^υ až 10”⁹ m-s Například měřici jednotka PSS3 (SKB downhole pipe string systém) využívaná pro měřeni v hlubokých vrtech společností SKB ve Švédsku v rozsáhlém programu zaměřeném na vyhledání vhodné lokality pro hlubinné úložiště radioaktivních odpadů má v oblasti měření průtoků spodní limit 1 ml-min· (Florberger et al. 2006). Obdobná měřící jednotka UMH (Mobile Hydrogeolog!cal Unit) používaná španělskou geologickou s 1 užbou 1GME je schopná zaznamenat průtoky od 0,5 ml-mi n’’ . Áčko I i v existují průtokoměry i s vyšší citlivosti detekce průtoku než 0,5 m 1 - min v praxi při terénní m měření je jejich použití omezené kvů 1 i. jejich měřícímu rozsahu a pro obtížnou manipulaci s Lakovými zařízeními. U vysoce citlivých průtokoměrů je běžný měřící rozsah

t> A ·· * · • · • *

4 *** mezi minimálním a maximálním průtokem dán poměrem 1:25 až 1:50 (např. 0,1 až 2,5 ml-min ). U nízce propustných horninových matric se setkáváme s hodnotami hydraulické vodivosti v rozmezí 4 řádů (10’ až 10 m*s~') . Pro stanovení takto velkého rozpětí by bylo zapotřebí použít celou kaskádu průtokoměrů, které by se překrývá 1y svými rozsahy. Velké množství ventilů a dalších komponent v takovém měřícím zařízení způsobuje další problémy v podobě kolísání tlaků při přepínání ventilů a celkově vede k nižší přesnosti celého zařízení. Navíc jsou citlivé průtokoměry náchylné na mechanické poškozeni při použití byť mírně znečištěného měřicího média. Problémem je i zanášení vnitřních součástí citlivých průtokoměrů minerálními látkami rozpuštěnými v měřícím médiu. Je tak nutné používat nízce mineralizovanou nebo destilovanou vodu, která má jiné vlastnosti než podzemní vody prostupující Cestovanou matrici v přírodních podmínkách.

Pokud se u těchto výše uvedených zařízeni dostane mě řená spotřeba při VTZ pod rozsah průtokoměrů, hydraulická vodivosL testovaného úseku je považována za menší, než hydraulická vodivost odpovídájící nej nižší měřitelné spotřebě a techn i ckým parametrům tes tu. U hlubokých vrtů v horninách s velmi nízkou propustností je testů pod limitem měřeni velmi významná část. Například Walker cl al. (2001) uváděj i pro lokalitu Beberg (Finsjón a Forsmark) ve Švédsku 10 % zastoupení testů pod měřící limit aparatury a pro loká 1 i tu Ceberg (Cidea) 40 % testů pod 1 imit měření . U jednotí ivých vrtů je tento podíl ještě vyšší například na lokalitě Forsmark u vrtu KFM01D dosáhl podíl testů pod nebo velmi blízkých spodnímu limitu měřící j ednotky 63 %.

Pro horniny s velmi nízkou propustností (hydraulickou vod i vos Li) je proto v hydrogeologické praxi i výzkumu používán jiný typ hydrodynamických zkoušek, speciálně vyvinutých pro Loto prostředí. Jsou to pulsni testy. Principem pulsního testu je prudké zvýšeni tlaku v etáži, které je násiedováno jejím okamžitým uzavřením a monitoringem poklesu tlaku (Bredehoeft a Papadopuios 1980, Neužil 1982, Raven et al . 1990, Rutquist 1996) . Do výpočtů hydraul ické vodivosti jc v tomto typu testu zahrnována stlačítelnost vody a nářadí ve vrtu (v praxi obtížně stanovitelné).

·· ** *» · * • · · · · * · 4»«· ♦·· · · · · ·« • · · * · · «·« » »· ·»*·· · «« ····♦· 4 ·· «·**«·

Použít:í různých druhů testů pro stanovení hydraulické vodivosti a transmisivity hornin přináší problémy při vyhodnocení, zejména při srovnáváni výsledných hodnot stanovených různými metodami. Aplikace různých druhů testů na stejný úsek vrtu ukázaly, že se výsledné hodnoty koeficientu hydraulické vodivosti mohou lišit mezi jednotlivými druhy testů až o několi k řádů (Aimén et al. 1986,

Mejías et al. 2009). Odchylky jsou způsobeny rozdílnou metodikou testování, vyhodnocení a rozdílným dosahem testů od osy vrtu.

V průběhu pulsního testu je do testovaného vrtu či úseku vrtu vtlačeno jen velmi nepatrné množství vody, test má tedy velmi malý dosah od stěny vrtu. Pulsním testem je proto často zastižena jen úzká zóna v okol i vrtu postižená vrtným procesem (tzv. skin efekt) . Mejías et al. 2009 srovnával výsledky různých typů vodních tlakových zkoušek a pulsních testů. Zatímco hodnoty transmisivi ty se u VTZ pohybovaly v řádu 10’^{1 J} až 10 ⁶ πτ-s’’, u pulsních testů byly výsledné hodnoty transmisivity v řádu 10’^H a 10”' m -s'. Autoři došli k závěru, že pulsni testy charakterizuji transmisivi tu zóny pos t i ženě skinefektem. Tato transmi s ivi ta byla u testovaného vrtu přibil žně 10' m ·s . Ke shodě výsledných hydraulických parametrů z VTZ a pulsních testů docházelo tedy pouze v případě, že testovaný úsek jako celek měl transmisivitu blízkou této hodnotě.

Z výše uvedených příkladů vyplývá potřeba zaj ist.it možnost rea1 izacc jednotného typu testu (VTZ) ve všech úsecích vrtu. Jedině lak může být zajištěna srovnatelnost výsledných hodnot hydraulické vodivosti pro propustné puklinové systémy i neporušenou horninovou mat ri ci s velmi nízkou propustností. Váhové měření objemů spotřeb média při VI'Z umožní jejich realizaci v úsecích i s extrémně ní zkou propustnosti, kdy je běžné měřeni průtoku v terénních podmínkách technicky neuskutečnitelné. Dosah zkoušky od osy vrtu lze snadno ovlivnit délkou jejího trvání, což u pulsních testů není možné.

Použitá literatura

AHOKAS, H. (2003) : Summary of hydrauli c conductivity measuremcnts and differences bet.veen different methods in borehoíes KR1 KR10 at Olkiluoto, Finland. Proceedings of Groudwater in Fractured rocks 2003 (Krásný, Krkal, Bruthans eds.), Prague, Czech Republic.

··	9 ·	• ·	• · ·	•
•		•	•	• ·	•	•
•	•	• ♦	•	•	· ·	•	•
♦	•	♦	♦	•	*	•	•
v ·· ·	• ·	• *		··	• · ♦	• ·

ALMÉN, K. E. et al (1994): Aspó Hard Rock Laboratory

Feas ibi1 ity and usefulnesss of site investigation methods. Experiences from the pre-investigation phase. SKB TR

94-24, Stockholm.

ALMÉN,

K.

E., ANDERSSON, O., FR1.DH,

JOHANSSON, B. E., SEHLSTEDT,

M., GUSTAFSSON,

E., HANSSON, K. ,

OLSSON, 0., NILSSON,

AXELSEN, K., WIKBERG, P. (1986): Site investigation. Eguipment for geological, geophysical, hydrogeologica1 and hydrochemical

BREOEHOEFT, J.D.,

Papadopulos

Ξ.Ξ. (1980) : A method for determining the hydraulic properties od tight formations. Water Resources

Research, 16,

1, 233-238.

FLORBERGER,

J. , HJERNE, C. ,

LUDVIGSON,

J.E. ,

WALGER, E. (2006):

Eorsmark site investigation, Single-hole injection tests in borehole

KFM01D. SKB P-06-195

GOKALL-NORMAN, K. , LUDVIGSON, J.E.,

JONSSON,

Forsmark site i n vest igat .ion, Hydraulic inter Ference test,

Bo reholes

KFM04A, HFM10, HFM13, HFMl .9 and HFK252. SKB report No.

Ρ-Ο5-Ί 86.

Stockholm.

LAAKSOHARJU, M. et al. (1991): Light-weight double packer equ.i pment for water sampling and hydraulic measurements in deep driil.

hol.es. Geolog i ca 1 survey

MEJÍAS ,

M., LÓPEZ-GETA, J.A.

(2003): InsLrument.at.ion and methodoLogy tor the hydraulic characterization of fractured rocks.

Proceedings of Groudwater in Fractured rocks 2003 (Krásný,

Hrkal, Bruthans eds.), Prague, Czech Republic.

MEJÍASA, M, RENARDB, P., GLENZB, D. (2009): Hydraulic

Lesting of low-permeab.i L i ty formations: A čase study in the granite of

Cadalso de los Vidrios, Spain Engineering

Geology

Volume 107,

Issucs 3-4, 88-97.

NEUŽIL C.E. (1982): On conducting the modified slug test in t:i.ght formations. Water Resources Research 18(2), 439-441.

PIRHONEN,

V. 0.

(1988): Combined geophysical and hydraulic me thods granite.

Engineering Geology, 2 5,

1, 45-68.

RAVEN, K.G., LAUFLEUR, D.W.,

SWEF.ZEY, i nLo abandoned deep-well disposal formát i ons at Sarnia, OnLar i o.

1, 105-118.

* · • · · · · · · ♦·

6·· ♦ « · · ♦ ♦ · · ·· ♦ « ♦ · · » ·· ·Μ· ·* ♦· ·· ····♦·

RUTQVIST, J. (1996): Hydraulic pulse testing of single řracturcs in porous and deformable hard rocks. Quarterly journal of engineering geology 29, 181-192.

WALKER, D., RHÉN, I., GURBAN, I. (1997): Summary of hydrogeologie conditíons at Aberg, Beberg and Ceberg. SKB report No. TR-97-23, Stockholm.

Podstata vynálezu

Nově vynalezené zařízeni sloužící k měření hydraulické propustnosti nízce propustných matric využívá metodiky měření objemové spotřeby vtláčeného měřícího média - kapa Líny za jednotku času, díky čemuž jsou získané výsledky porovnatelné se standardními metodami VTZ. Pro detekci množství spotřebovaného testovacího média je využíván nový princip měření úbytku hmotnosti za čas pomocí citlivých vah. Při známé hustotě testovacího média lze snadným přepočtem zjistit objemový úbytek za čas, tj . průtok. Přepočet hmotnosti na objem j o dán vztahem:

V = m · p ' kde V je objem v m, m je hmotnost v kg a p je objemová hustota testovacího média v kg·m“'. Měřen í hmotnostní ch úbyt ku v čase při náš i výhodu vyšší citlivosti aparatury v porovnání s konvenčními zařízeními pracujícími na principu průtokoměrů. Vysoké citlivosti je dosahováno nejen c.i 1.1 ívostí a p řesnost i použ i Lých vah, ale i dé 1 kou v laslni ho měření. V praxi je možné zaznamenat úbytek hmotnost i o vel i kosti prvních jednotek gramů v horizontu hodin až měsíců, což odpov i dá až o 4 řády vyšší citlivosti oproti konvenčním zařízením. Dlouhá doba měření má současně pozitivní v.l i v na ve Likost obj emu testované matrice v okolí měřeného úseku ve vrtu. Čím je zkouška delší, Lí m větší objem matrice v okolí vrtu je zahrnut do měření a tím re 1cvanlnéj ši j o výsledek měření pro danou matr i c i . Tato skutečnost je novým pří nosem v porovnání s pu1 zním i testy, jej i chž dosah je v řádu mm od testovaného bodu, Další výhodou nového řešení je i re 1 a tú vní j ednoduchost září zení .

Vlastní měřicí aparatura sestává ze součástí, které i ze rozdě111 na dvě základní částí. První, z nich je vybavení a vystrojení vrtu v testované matrici (Obrázek č. 1 a 2.), druhá část zahrnuje vybavení pro generování tlakového impulsu a měřeni jeho odezvy pomocí vah (Obrázek č. 3) . Obě části tvoří jsou využívány současně a v součinnosti. následujícího popisu odpovídají popiskám na obrázku č.

nedělitelný komplet a

Čísla v závorkách u

1, 2 a 3.

zařízením ve vrtu zahrnuj e:

elektrický naviják poháněný elektrickým proudem o napětí

230 V a vybavený lanem, kde ve výhodném provedení je lano z ocel i a má délku alespoň

200 m a nosnost alespoň 250 kg; dále vybavení zahrnuj e stojan s kladkou opatřenou měřícím kolečkem pro měření aktuální hloubky zapuštění injektážní hadičku, která ve výhodném provedení má průměr 6 mm a je zhotovena z polyamidu teflonu (TFPE) s nízkou roztažností umožňuj íci použít pracovní tlak minimálně

MPa, vodní.

tlakovou pumpu s manometrem využívanou k nafouknutí a upevněni dvojice pryžových pakrů vymezuj iclch testovaný úsek vrtu. Pa kry jsou spojeny ocelovou .injektážní trubkou, která je ve střední části perforovaná. V tomto místě se vtláčí testovací médium do vymezeného úseku vrtu. Oba pakry jsou přemostěny spojovací hadičkou k rovnoměrné distribuci vody v pakrech; Lo umožňuje současné nafouknuti nebo vypuštěni horního parku i spodní ho parku. Spodní pakr je neprůběžný a je na dolním konci utěsněn Šroubovací záslepkou. V podrobném náhledu na Obrázku č. z je uveden konstrukční detail hlavy horní ho pa kru. Tento pa k r je opa t řen pevným nosným ocelovým okem, na kterém je ocelové manipulační lano při pevněno pomocí ka rabíny; výhodné jsou ocelové horolezecké karabiny typu „Mailon. Spojeni mezi ocelovou injektážní trubkou a hadičkou je uskutečněno šroubovací nástrčnou rychlospoj kou. Ta byJ a sadou terénních měření verifikovaná jako vhodný spojovací člen mezí jakými kol.iv součástmi zařízení opatřenými standardním závitem a PA (TFPE) hadi čkami. Systém nástrčných rychlospoj ek j e využ íván na všech místech zařízení, kde se takový typ spoje vyskytuje. Šroubovací rychlospojka je využita i pro připojení tlakové hadičky, kterou jsou pakry nafukovány.

Nejdůležitější částí zařízeni je soubor součástí, které generují tlakový impuls a detekují spotřeby měřícího média. Mezi základní komponenty paLř i citlivé váhy s přesnost í měřeni 1 gram s rozsahem vážení od 0 do 30 kg, expanzní tlaková nádoba s provozním tlakem do 400 kPa a objemem 4 až 25 1, tlaková láhev se stlačeným vzduchem se • · · • · · · · sadou redukčních ventilů s výstupním tlakem 100-400 kPa nebo obdobné známé zařízení poskytující výstupní tlak v požadovaném rozmezí, tlakové Čidlo s rozsahem 50 až 500 kPa, teplotní Čidlo s citlivosti minimálně 0,5 °C s rozsahem do 50 °C, injektážní PA nebo TFPE hadička o průměru 6 mm, datalogger - digitální záznamové zařízení ukládající údaje z čidel, údaje o změřených hmotnostech, teplotách a tlaku v určených časových intervalech. Dále zařízení obsahuje i zolační polystyrénový box o sí le stěny 10 cm se snímatelným ví kem umožňující manipulaci se zařízením uvnitř boxu, klimatizační jednotku schopnou udržovat v izolačním boxu nastavenou konstantní teplotu s odchylkou maximálně 1 °C, 24V akumulátory jakožto zdroj elektrické energie, zásobní nádobu na měřící médium, elektrické odstředivé čerpadlo pro napouštění měřícího média do expanzní nádoby. Hadička od čerpadla je k expanzní nádobě přípojená pomocí. jednocestného ventilu, který má směr propouštění pouze do expanzn i nádoby a zabraňuj e tak vytékání média zpět do zásobní, nádoby. P.ro připojení expanzní nádoby na hadičku vedoucí do vrtu je opět použita nástrčná rychlospojka. Záznamové zařízení a klimatizační jednotka při svém provozu během měření spotřebovává j i elckt r i ckou ene.rgi i zc zdroje. Pro dlouhodobý provoz je systém vybaven fotovo1 ta ickými panely o výkonu 270 W dostačující k doplňování elektrické energie ze slunečního záření v místech, kde není. dostupná běžná přípojka elekt rí cké energie.

Zařízení bylo primárně vyvinuto pro testování propustnosti respektive nepropustnosti hornin in-sítu. Zařízení je vhodné i pro testování propustnosti různých stavebních materiálů plnících těsnící funkci. Pro testy v menších vrtech může být vystrojení provedeno manuálně bez vrátku a to i ve variantě s jedním pa krém, kdy je testován úsek mezi pakrem a dnem vrtu.

P r i ncípem mcLody měření je vyL1ačování měříc i ho média z expanzní nádoby přetlakem 100-400 kPa pomoci injektážní hadičky do vymezeného úseku mezí pakry a dále do testované matri ce . V průběhu jednoho měření je vždy zkušební přetlak měřícího média po celou dobu zkoušky konstantní (obvykle 100 kPa) . Jako měřící médium lze použít jakoukoliv kapalinu, u které je známá objemová hustota. V praxi s ohledem na životni prostředí se jako měřící médium nejčastěji • · • · používá pitná voda nebo voda z místních zdrojů, která je chemicky biízká zkoumanému prostředí. Je však možné použit i různé fyzikáiněchemicky definované solné roztoky. Pomocí citlivých vah je sledován hmotnostní úbytek měřícího média v expanzní nádobě v čase. Protože pří úbytku média v expanzní tlakové nádobě postupně klesá tlak, je v ní udržován konstantní tlak pomoci tlakové láhve se stl ačeným vzduchem. Konstrukce expanzní tlakové nádoby zajišťuje, že se kapalné měřící médium a stlačený vzduch díky gumové membráně k sobě nedostanou a měřící médium se neprovzdušní. Hustota měřícího média je závislá na teplotě, proto je expanzní tlaková nádoba s měřícím médiem i inj ektážní hadička udržována při konstantní teplotě v izolačním polystyrénovém boxu vybaveném klimatizační jednotkou. Konstantní teplota je jedním z klíčových faktoru ovlivňující správnost měřeni a je nutné ji udržovat stabilní v izolačním boxu po celou dobu měření. Pro další zlepšení a minimalizování teplotních ztrát je povrch izolační.ho boxu polepen te rmoi zolační reflexivní fólií. Klimatizační jednotka použitá pro temperování izolačního boxu funguje na principu Peltiérových termočlánků. Je vybavena řídící elektronikou a v závislosti na aktuální okolní teplotě podle potřeby chladí, nebo naopak hřeje. V průběhu měření jsou aktuální měřené údaje z váhy, tlakového a teplotního čidla průběžně ukládány na paměťové kartě (např, SD kartě) v dataloggeru pro následné vyhodnocení testu. Současně je možné sledovat aktuální hodnoty i vývoj měřených hodnot v čase v grafické podobě na displeji dataLoggeru. Pro výpočet hydraulické vodivosti jsou využívány hodnoty hmotnostního úbytku a tlaku. Zaznamenané údaje teploty j sou součástí kontrolního mechanismu kvality měření.

Kromě samotného technického vybavení potřebného k sestavení zařízení je součástí vynálezu i pracovní postup (metodika) měřeni.

Pracovní postup instalace zařízení začíná u stabilizace stojanu s měřícím kolečkem nad ústím vrtu. Následně je sestavena dvojice pakrů, u nichž se pomocí délky střední, perforované trubky nastaví délka zkoušeného intervalu ve vrtu. Po připojení pakrů na nosné ocelové lano je k pakrům připojena injektážní hadička a hadička na nafukování pakrů. Poté je celá sestava pomoci navijáku zapuštěna do • · požadované hloubky do vrtu.

Expanzní nádoba je pomoci ponorného odstředivého čerpadla napuštěna měřícím médiem ze zásobní nádoby. Pomoci stlačeného vzduchu z tlakové láhve je v expanzní nádobě vytvořen tlak 100-400 kPa. Výška tlaku v expanzní nádobě jo volena v závislosti na podmínkách na lokalitě a podle cílů konkrétních testů. Vstupní tlak v rozmezí 100-400 kPa je optimální pro VTZ pří testování propustnosti hornin in-situ. Tlak v nádobě a injektážní hadí čce je měřen tlakovým čidlem na ústí expanzní nádoby a je možné jej s1edovat na displeji dataloggeru. Při uvolněných pakrech je přet Lakem měřícího média z expanzní nádoby zcela vytlačen vzduch z injektážní hadičky. To je velmi důležité, protože případná přítomnost plynu v soustavě negativně ovlivňuje správnost měření. Následně jsou pakry pomocí vodní tlakové pumpy nafouknuty na tlak 1,5 až 2 MPa. Tímto tlakem se pakry utěsní a vymezí měřený interval· ve vrtu. Expanzní nádoba, injektážní hadička a tlaková hadička propojující pakr s tlakovou pumpou jsou z co největší části umístěny v klimatizovaném boxu, kde je udržována konstantní teplota. Teplota v boxu je nastavena na střední hodnotu předpokládaného teplotního rozmezí den/noc, aby byly energetické výdaje na chl azeni/ohřivání boxu co nejmenší.

Na dataloggeru je před spuštěním měřeni nastaven interval záznamu hodnot.. Ten může být nastaven s pevnou délkou časového kroku, nebo může být datalogger přepnut do automatického režimu, kdy z roždí Lů 3 předchozích měření hmotností a jejich časů se automaticky vypočítává Čas následujícího měření. Tento režim je vhodný zejména pro extrémně nepropustné matrice, kdy je úbytek měřené hmotnosti zaznamenán až po dlouhém čase a je zbytečné ukládat velký počet konstanta í ch změřených hodnot. V automati ckém režimu vn i třní program dataloggeru počítá s rozdílem hmotnosti 1 gram. Datalogger je možné naprogramovat i v poloautomatickém režimu, kdy lze nastavit někol ik časových úseků s různými délkami časového kroku.

Po nastavení dataloggeru a spuštění záznamu měřených veličin je zaháj eno vlas tn í vtláčení měřicího média do vymezeného intervalu ve vrtu. Délka vtláčení závisí na zadání výzkumných č.i průzkumných úkolů. Může se pohybovat od několika hodin po několik měsíců. Měřené hodnoty zobrazené na displeji dataLoggeru umožňují operativně regulovat, parametry testu a volit vhodnou délku testování, například • · ukončit testováni při ustáleni úbytku hmotnosti. Sestava zařízení umožňuj c bozobslužné fungování testu a v místech bez př ípo j ky elektrické energie, což výrazně snižuje náklady na dlouhodobé testovaci práce.

Vyhodnocení testů a následné stanoveni hydraulické vodivost i (propustnosti) na základě změřených úbytků hmotnosti vtláčeného média a zkušebního tlaku probíhá dodatečně podle standardně užívaných postupů uváděných v odborné

Způsob měření 1 ze popsat postupem sestáváj í cím z následujících kroků:

1) Umístění a stabilizace stojanu s elektrickým navijákem a měřícím kolečkem nad ústím vrtu;

2) Smontování pakrů a injektážn.í trubky do jednoho celku, přičemž spodní pakr je na dolním konci utěsněn záslepkou, aby byl neprůběžný;

3) Připojení in jektážní hadičky pomocí rychlospoj ky k injektážní trubce, připojení tlakové hadičky vedoucí od tlakové pumpy k hornímu pakru a vzáj emné propojení pakrů pomoc í spojovací hadičky;

4) Zavěšení cel ku popsaného v krocích 2) a 3) na man ipu i ační ocelové lano pomocí nosného ocelového oka a karabiny;

5) Vynulování hodnoty měřícího kolečka a spuštění celku popsaného v krocích 2) a 3) do požadované hloubky mě řcn i ve vrtu pomocí e1ektrického nav 1j áku, přičemž aktuální hloubka zapuštění j e kontrolována na měřícím kolečku;

6) Smontování expanzní tlakové nádoby, tlakové Láhve, čidel, jednocestného ventilu a rychlospoj ky do jednoho celku, při pojení injektážní. hadičky pomocí rychlospojky a připojení hadičky vedoucí od čerpadla pomocí jednocestného ventilu;

7) Naplnění zásobní nádoby měřicím médiem a připojení elektrického zdroje k čerpadlu;

8) Pomocí čerpadla je měřícím médiem naplněna tlaková expanzní nádoba a současně jsou do vrtu pomocí injekční hadičky vytlačeny alespoň 2 objemy hadičky a trubky tak, aby se vytlačil veškerý vzduch z in j ektážního potrubí a prostoru mezi pak ry. Objem ·· ·· ·· ·· · · • · « · ·· · ·· ·· ··· · · · · · * •v · · · · ··· · · · ····» · · · ···* ·· *· *· ··· ··<

injektážního potrubí je nutné vypočíst v závislosti na délce a průměru hadičky a trubky;

9) Tlakovou pumpou jsou pakry nafouknuty vodou na tlak 1,5 až 2 MPa a vymezený úsek vrtu je hydraulicky izolován, při čemž tlak vody v pakrech je kontrolován pomocí manometru, který je součástí t Lakové pumpy;

10) Celek popsaný v kroku 6), kromě tlakové láhve, je umístěn na váhu do klimatizovaného boxu. Kabely od váhy a čidel· jsou připojeny k dataloggeru, který je následně připojen ke zdroji elektrické energie;

11) Následně je do boxu umístěna co největší část hadičky tak, aby délka hadičky mezi vrtem a izolačním boxem byla co nejkratší;

12) Kiímati zační j ednotka j e připojena ke zdroji elektrické energie a je nastavena na střední předpokládanou hodnotu mezí mi n imálnl a maximální denní/noční teplotou. Víko boxu je přiklopeno. Před zahájením měření je nutné posečkat, dokud se teplota uvnitř boxu neustálí na konstantní hodnotě nastavené na kl· ímati začn í jednotce. Aktuální teplota v boxu je sledována na displeji dataloggeru pomocí teplotního čidla.

13) Z tlakové láhve je do horní komory expanzní nádoby napuštěn vzduchu o požadovaném zkušebním tlaku (obvykle 100 kPa), přičemž t.lak měřícího média v expanzní nádobě je průběžně sledován na d i spi oj .i data 1 oggeru pomoc í tlakového č i d l.a ;

14) Na da talogge ru je spušLén záznam hodnot na parně tovou kartu v požadovaném intervalu. Úbytek měřícího média v expanzní nádobě je měřen váhou a je průběžně sledován na displeji dataloggeru. O

délce a okamž í ku ukončení VTZ rozhoduj e	operáto r	na	základě
hodnot a grafického znázorněni průběhu	z kouš ky	na	displej i.
dat.a 1 oggeru;
15) Pro průběžné doplňováni elektrické energie	do zdroje	je	k tomuto

zdroji výhodně připojen fotovolta ický systém.

Základní používané pojmy a zkratky:

HZ - hydrodynamická zkouška

PA po.l yamid

TFPE - teflon

VTZ - vodní tlaková zkouška

Hydraulická vodivost - schopnost horniny propouštět vodu účinkem hydraulického gradientu. Je vyjadřována koeficientem hydraulické vodivosti (m·s’¹) . V obecné rovině je pro hydraulickou vodívost používán termín „propustnost.

Transmís i vita - schopnost zvodněného kolektoru o určité mocnosti propouš tět vodu účinkem hydraulického gradientu. Je vyj adřována koeficientem transmisivity (m'-s”^;) .

Pakr - součást testovací sestavy, která slouží k izolaci vybraného úseku vrtu. Pryžová součást pakru se po zapuštěni pakru do vrtu roztáhne nafouknutím a zatěsní stvol vrtu v daném místě.

Skin elekt (skin) - zóna změněné propus tnosti, která se může vytvořit v bezprostředním okolí (plášti) vrtu během vrtného procesu a její vliv na průběh HZ.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek č . 1 : Schémat i cký nákres zapoj en í součás ti zař í.zon i zapouštěných do vrtu;

Obra zek č. 2: Detail zavěšení 1rubky a napojení had i ček na trubku a pakr;

Obrázek č. 3: Schématický nákres zapojeni součástí zařízeni pro generování a detekci tlakového impulzu včetně podpůrných zařízení.

Příklady provedeni vynalezu

Přiklad 1

Zařízení na měření propustnosti obsahuje elektrický naviják 1 poháněným elektrickým proudem o napět i 230 V a opatřený oce.] ovýrn lanem 10 o délce 200 m a nosnosti 250 kg; dále zahrnuje stojan 2 s kladkou opa třenou měřícím kolečkem 211 pro měření aktuální hloubky zapuštěn í náč i.ní, teflonovou in j ektážní hadičku 3 o průměru 6 mm s nízkou roztažností umožňuj icí použít pracovní tlak minimálně 2

• 9	99	9«	99	9	9
•	• *	9 ·	9 ·	99	9 9
9	• 9	•	9	9 9	9	9
9	• ·	• ·	9	999 9	9	9
•	• ·	«	9	9	9	9
·· ·	• 9	99	99	9«·	999

MPa, vodní tlakovou pumpou 4 s manometrem využívanou k nafouknutí a upevněni dvoj ice pryžových pakrů 5, 7 vymezuj icích testovaný úsek vrtu a pryžové pakry 5, 7, kde pakry 5,7 jsou spojeny ocelovou injektážní trubkou 11, kLerá je ve střední části opatřena perforací pro vtláčení testovacího média do vymezeného úseku vrtu. Oba pakry 5,7 j sou přemostěny spoj ovací hadičkou 6 k rovnoměrné d.i s tribuci vody v pakrech a k současnému nafouknutí nebo vypuštěni obou parků 5,7. Spodní pakr je neprůběžný a je na dolním konci utěsněn Šroubovací záslepkou 8. Injektážní trubka LL je opatřena pevným nosným ocelovým okem 9 pro připevnění lana 10 pomocí karabi ny 111 typu „Mailon. Spojení mezi ocelovou injektážní trubkou 11 a hadičkou 3 je uskutečněno šroubovací nástřenou rychlospoj kou 12. K připojení tlakové hadičky 14 spojující tlakovou pumpu 4, s pakrem 5 je v místě připojení k parku 5 užita šroubovací rychlospojka 13.

Zařízení dále sestává z komponent sloužících k provedení měření a zahrnu j e tedy dále citlivé váhy 15 s přesností měření 1 gram s rozsahem vážení od 0 do 30 kg, expanzní tlakovou nádobu 16 s provozním 11akem do 4 00 kPa a objemem 4 až 2 5 1, tlakovou láhev 17 se stlačeným vzduchem se sadou redukčních ventilů s výstupním tlakem 100-400 kPa, tlakové čidlo 18 s rozsahem 50 až 500 kPa, teplotní čidlo 19 citlivostí minimálně 0,5 °C s rozsahem do datalogger 20 ukládáj i cl údaje z čidel 18,19, údaj e změřených hmotnostech, teplotách a tlaku v určených časových ínterva1 ech;

dáLe zařízení obsahuje i zolační polys tyrénový box 21 o síle s těny 10 cm se snímatelným ví kem umožňuj i cí manipulac i s komponentám i uvnitř boxu 21, klimatizační jednotku 22 schopnou udržovat v izolačním boxu 21 nastavenou konstantní teplotu s odchylkou maximálně 1 °C, 24V akumulátory jakožto zdroj 23 elektrické energie, zásobní, nádobu 24 na měřící médium, elektrické odstředivé čerpadlo 25 pro napouštěni měřícího média do expanzní nádoby jL6, had íčku 251 od če rpadl a 25, která je k expanzní nádobě 1_6 připojená pomocí jednoccstného ventilu 26, který má směr propouštění pouze do expanzní nádoby 16 a zabraňuje tak vytékání média zpět do zásobní nádoby 2_4_. Pro připojení expanzní nádoby 16 na hadičku _3 vedoucí, do vrtu je použítua nástrčná rychlospojka 27. Datalogger 2_0 a klimatizační jednotka 22 při svém provozu během měření spotřebovávají elektrickou energii ze zdroje 23, při čemž pro dlouhodobý provoz sestává zařízení rovněž z • · • · · fotovollaických panelů 2_8 o výkonu 270 W dostačující k doplňování elektrické energie ze slunečního záření v místech, kde není dostupná běžná přípojka elektrické energie.

Zařízení bylo úspěšně aplikováno při terénním měření ve vrtech na třech lokalitách v České republice. Jednalo se o lokalitu Ctětí nek u Nasavrk, Melechov u Ledče nad Sázavou a Kaliště u Humpolce. Testovanou matricí byly různé typy granitů Českého masivu. Vlastní provedení vynálezu na testovaných lokalitách se shodovalo s výše uvedeným popisem. Testovány byly úseky horninové matrice bez zjištěných makropuklin v hloubkách od 26 do 86 m pod terénem, mocnost testovaného úseku (vzdálenost pakrů) byla 0,44 m. Pro testy byl s tandardně nastaven konstantní tlak v expanzní nádobě

100 kPa, což podi e hydrogeologických poměrů na konkrétní lokalitě odpov í da1 o vstupnímu tlaku od 130 do

170 kPa.

Váhově měřené spotřeby vtláčené vody se při těchto

Los Lech pohybovaly od 0,004 po 1 ml * min ' .

To odpovídá hodnotám koefi clentu hydraulické vodivosti v m- s

Měřen i takto nízkého koeficientu hydraulické vodivosti bylo možné díky tomu to nově vyvinutému zařízení, které umožnilo přesně změ ř it nepatrné změny úbytku hmotnosti vtláčeného média v dlouhém časovém úseku.

Příklad 2

Způsob měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použiti měřeni hmotnostního úbytku vtláčeného měřicího mód i a pomocí ci 11ivých vah, kde způsob sestává z nás 1eduji cích kroku:

1) Umístění a stabilizace stojanu 2 s elektrickým navijákem 1 a měřícím kolečkem 211 nad ústím vrtu.

2) Sestavení pakrů 5^7 a injektážní trubky 11 do jednoho celku, přičemž spodní, pakr 7 jo na dolním konci utěsněn záslepkou 8, aby byl neprůbčžný.

3) Připojeni injektážní hadičky 3 pomocí rychlospojky 12 k i njektážní trubce 11, připojení tlakové hadičky 14 vedoucí

• ·		• ·	··	* ·
•	*	♦ *	• ·	♦ ·	• ·
v	• ·	• ·		•
•	• ·	• · ·	·· · *	•
*	• ·	• ·	•	•
• · · ·	··	«4		···	• »

od tlakové pumpy k ho rn.ímu pa kru 5 a vzájemné propojení pakrů 5,7 pomoci spojovací hadičky 6.

4) Zavěšení celku popsaného v krocích 2) a 3) na manipulační ocelové lano 10 pomocí nosného ocelového oka 9 a karabi ny 111.

5) Vynulování hodnoty měřícího kolečka 211 a spuštění celku popsaného v krocích 2) a 3) do požadované hloubky měřeni ve vrtu pomocí elektrického navijáku 1, přičemž aktuální hloubka zapuštění je kontrolována na měřícím kolečku 211.

6) Sestavení expanzní tlakové nádoby 16, tlakové láhve 17, čidel

18,19, j ednocestného ventilu 26 a rychlospojky 27 do j ednoho celku; připojení injektážní hadičky 3 pomocí rychlospojky 27 a připoj ení hadičky 251 vedoucí od Čerpadla 2 5 pomocí jednocestného ventilu 26 .

7) Naplnění zásobní nádoby 24 měřícím médiem a připojení elektrického zdroje 23 k čerpadlu 25.

8) Naplnění tlakové expanzní nádoby 16 měřícím médiem pomocí čerpadla 25 a současně jsou do vrtu pomocí injekční hadičky 3 vytlačeny alespoň 2 objemy hadičky 3^ a trubky 11 tak, aby se vytlačil veškerý vzduch z injektážního potrubí a prostoru mezi pakry 5,.7. Objem injektážního potrubí je vypočten v závislosti na délce a průměru hadičky 3 a trubky 11.

9) Vyplnění pakrů 5,7 vodou pomocí tl.akové pumpy 4 na tlak 1,5 až

MPa a hydraulická izolace vymezeného prostoru vrtu, přičemž tlak vody v pakrech je kontrolován pomocí manometru, který je součástí tlakové pumpy 4_.

10) Umístění celku popsaného v kroku 6), kromě tlakové láhve 1.7, na váhu 15 do klimatizovaného boxu 21 , připojení kabelů od váhy 15 a čidel 18,19 k dataloggeru 20 a následné připojení dataloggeru 20 ke zdroji 23.

11) Umístění co největší část hadičky 3 do boxu 2_1 tak, aby délka hadičky 3 mezi vrtem a izolačním boxem 21 byla co nejkratší.

12) Připojeni klimatizační jednotky 22 ke zdroji _2_3 elektrické energie a její nastavení na střední předpok1ádanou hodnotu mezi minimální a maximální denní/noční teplotou. Víko boxu 21 je přiklopeno. Před zahájením měření je nutné posečkat, dokud se teplota uvnitř boxu neustálí na konstantní hodnotě nastavené na klimatizační jednotce 22. Aktuální teplota v boxu

··		··	• · ·
*	•	•	*	•	• ·	• · ·
*	•	•	•	•	• ♦	•
•	•	•	• *	•		•
•	•	•	•	•	•	•
			··		··

j e sledována na displeji dataloggeru 20 pomocí teplotního čidla 19.

13) Z 11 akové láhve 17 je do horní komory expanzní nádoby 16 napuštěn vzduch o požadovaném zkušebním Llaku (obvykle 100 kPa) - Tlak měřícího média v expanzní nádobě 16 je průběžně sledován na displeji dataloggeru 20 tlakovým čidlem 18.

14) Spuštění záznamu hodnot na dataloggeru (20) na paměťovou kartu v požadovaném intervalu. Úbytek měřícího média v expanzní nádobě 16 je měřen váhou 15 a je průběžně sledován na displeji dataloggeru 20 . O délce a okamžiku ukončení VTZ rozhoduje operátor na základě hodnot a grafického znázorněni průběhu zkoušky na displeji dataloggeru 20.

15) Připojeni fotovolta ického panelu 28 pro průběžné doplňování elektrické energie do zdroje 23.

Průmyslová využitelnost vynálezu

Díky tomuto zařízení a popsané metodě lze v terénních podmínkách (stavby, tunely, podzemní zásobníky, důlní díla) měřit propustnost i velmi málo propustných matric s koeficienty hydraulické vodivosti 1 n - 4

Citlivost měření, za použití vynálezu je o dva až čtyři řády vyšší než citlivost dosud využívaných terénní cti takto nízce propustných matric má praktický význam v geotechnologických oborech a stavebním průmyslu při budování podzemních zásobníků nebo úložišť, u kterých je požádá vek na co nej nižší při testování propustnost. Dále je těsnosti kvality a mikroporéžních materiálů.

Může se skládkových těles nebo kontrolu objektů. Jedná se o propus Lnosti geobariér výše uvedené zařízení použitelné geobariér či umele vytvořených jednat o kvality testy betonů jak j ílového těsnění u vodárenských získat údaje o nej přesněj š i metodu, a dalších izolačních materiálů př í mo v místě jejich použiti.

data do bezpečnostních analýz, které jsou často součástí schvalovacího řízení při budování výše uvedených děl.

Claims (8)

1. Patentové nároky

   1. Zařízení pro in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů využíváj icí metodiky měření objemové spotřeby vtláčeného měřícího média, vyznačující se tím, že sestává z elektrického navijáku (1) a ocelového lana (10) se stojanem (2) a kladkou opatřenou měřícím kolečkem (211) pro měření aktuální hloubky zapuštění náčiní, dále sestává z teflonové injektážní hadičky (3) s nízkou roztažností umožňuj ící použít pracovní tlak minimálně 2 MPa, vodní tlakové pumpy (4) s manometrem využívanou k nafouknutí a upevnění dvoj ice pryžových pakrů (5,7) vymezuj ících testovaný úsek vrtu a pryžové pakry (5,7) jež jsou spojeny ocelovou injektážní

   Lrubkou (11), která je ve střední částí opatřena perforací pro vtláčení testovacího média do vymezeného úseku vrtu, při. čemž oba pakry (5,7) jsou přemostěny spojovací hadičkou (6) k rovnoměrné distr ibuci vody v pakrech a k současnému nafouknutí nebo vypuštění obou parků (5,7), přičemž spodní pakr (7) je neprůběžný a je na dolním konci utěsněn Šroubovací zás1epkou (8) , injektážní trubka 11 je opaLřena pevným nosným ocelovým okem (9) pro připevnění lana (10) pomocí karabiny (111), dále obsahuje šroubovací nástrčnou rych1ospojkou (12) ke spo j eni ocelové injektážní trubky (11) a hadi čky (3) , dál e zařízení obsahuje šroubovací rychlospoj ku (13) k připojení t Lakové hadičky (14) spoj uj icí tlakovou pumpu ( 4) s pakrém (5), dále obsahuje citlivé váhy (15) s přesností měření 1 gram s rozsahem vážení od 0 do 30 kg, expanzní tlakovou nádobu (16) s provozním tlakem do 400 kPa a objemem 4 až 25 1 , 11 akovou láhev (17) se stlačeným vzduchem se sadou redukčních vcnLílú s výstupním tlakem 100-400 kPa, tlakové čidlo (18) s rozsahem 50 až 500 kPa, teplotní čidlo (19) s citlivost.! minimálně 0,5 °C s rozsahem do 50 °C, datalogger (20) pro ukládání údajů z čidel (18,19) a údaje o změřených hmotnostech, teplotách a tlaku v u rčených časových intervalech; dále září, zení obsahuje izolační polystyrénový box 21 o síle stěny alespoň 10 cm se snímatelným víkem, klimatizační jednotku (22) k udržení konstantní teploty v izolačním boxu (21) s odchylkou maximálně

   Μ
2. 2ft • 9 · · · • « · * · · * · • · · · · · »··· ·· · · · ·

   1. °C, 24 V akumulátory jakožto zdroj (23) elektrické energie, zásobní nádobu (24) na měřicí médium, alespoň jedno elektrické odstředivé čerpadlo (25) pro napouštění měřici ho média do expanzní nádoby (16), hadičku (251) od čerpadla (25) , jednočestný venti 1 (2 6) pro připojení hadičky (2 51) k expanzní nádobě (16) umožňující směr propouštění pouze do expanzní nádoby (16) a zabraňuj i cí vytékání média zpět do zásobní nádoby (24) a dále zařízení obsahuje nástrčnou rychlospojku (27) pro připojení expanzní nádoby (16) na hadičku (3) vedoucí do vrtu, přičemž pro dlouhodobý provoz zařízení rovněž obsahuje alespoň jeden fotovoltaický panel (28) o výkonu 270 W.

   2. Způsob měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřícího média pomocí citlivých vah, vyznačující se tím, Že sestává z následujících kroků:

   - umístěni a stabilizace stojanu (2) s elektri ckým navij ákem (1) a měřícím kolečkem (211) nad ústím vrtu;

   - sestavení pakru (5,7) a injektážní trubky (11) do j ednoho celku, při čemž spodní pakr (7) je na dolním konci utěsněn záslepkou (8), aby byl neprůběžný;

   - připojení injektážní hadičky (3) pomocí rychlospojky (12) k injcktážní trubce (11), připojení tlakové hadičky (14) vedoucí od tlakové pumpy k hornímu pakru (5) a vzájemné propojení pakrů (5,7) pomocí spojovací hadičky (6);

   - zavěšení ce1 ku popsaného v krocích 2) a 3) na manipulační ocelové lano (10) pomocí nosného ocelového oka (9) a karabiny (111) ;

   - vynu.l ování hodnoty měřící ho kolečka (211) a spuštění ce 1 ku popsaného v krocích 2) a 3) do požadované hloubky mě řen i ve vrtu pomoci elektrického navijáku (1) , při čemž aktuální hloubka z-apuš těn i j e kontrol ována na měříc í.m kolečku (211);

   - sestavení expanzní tlakové nádoby (16), tlakové 1 áíive (17), čidel (18,19), a rychlospojky (27) do j ednoho celku; připojení injektážní hadičky (3) pomocí • « o

   • · • · • · ·

   rychlospojky (27) a připojení hadičky (251) vedoucí od čerpadla (25 ) pomocí jednocestného ventilu (26) ; - naplnění zásobní nádoby (24) měřícím médiem a připojeni clektrického zdroj e (23) k čerpadlu (25);

   - naplněni tlakové expanzní nádoby (16) měřicím médiem pomocí čerpadla (25) a současné vytlačení alespoň 2 objemů hadičky (3) a trubky (11) do vrtu pomocí injekční hadičky (3) Lak, aby se vytlačil veškerý vzduch z injektážního potrubí a prostoru mezi pakry (5,7);

   - vyplněni pakrů (5,7) vodou pomocí tlakové pumpy (4) na tlak 1,5 až 2 MPa a hydraulická izolace vymezeného prostoru vrtu, přičemž tlak vody v pakrech je kontrolován pomoc.) manometru, který je součástí tlakově pumpy (4);

   ~ umístěn i celku popsaného v kroku 6) , kromě tlakové láhve (17) , na váhu (15) do klimatizovaného boxu (21) , připojení kabel ů od váhy (15) a čidel (18,19) k datalogqo.ru (20) a následné připojeni dataloggeru (20) ke zdroji (23);

   - umístění co největší části hadičky (3) do boxu (21) Lak, aby délka hadičky (3) mezi vrtem a izolačním boxem (21) byla co nejkratší;

   připojení kli ma L i začni j ednotky (22) ke zdroji (23) elektr i cké energ.i e a její nastavení na s třcdn í p řodpo k 1 á danou hodnotu mezi minima lni a maximální denní/noční Lep 1 otou, přičemž víko boxu (21) je přikiopeno;

   - sledování teploty v boxu (21) na displeji dataloggeru (20) pomocí teplotního čidla (19) a vyčkávání dokud se tep Iota uvni Lř boxu (21) neustálí na konstantní hodnotě nastavené na klimatizační jednotce (22);

   - napuštění vzduchu o požadovaném zkušebním tlaku z. LLakové láhve (17) do horní komory expanzní nádoby (16) a průběžné sledování tlaku měřicí média v expanzní nádobě (16) na displeji dataloggeru (20) tlakovým čidlem (18);

   - spuštění záznamu hodnot na dataloggeru (20) na paměťovou kartu v požadovaném intervalu, sledování úbytku měřícího média v expanzní nádobě (16) měřeného váhou (15) a jeho průběžné sledován na displeji dataloggeru (20) , přičemž o délce a okamž i ku ukončeni VTZ • ·

   2?

   rozhoduje operátor na základě hodnot a grafického znázornění průběhu zkoušky na displeji dataloggeru 20;
3. 3. Způsob měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřícího média pomocí citlivých vah podle nároku 2, vyznačující se tím, že pro in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů využívající metodiky měřeni objemové spotřeby vtláčeného měřicího média jsou užity citlivé váhy (15).
4. 4. Způsob měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebnich materiálů za měření hmotnostního úbytku vtláčeného se tím, že pomocí citlivých vah podle nároku 2, vyznačující jako součást zařízeni pro ín-situ měřeni propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů vyuŽívaj ící metodiky měření objemové spotřeby vtláčeného měřícího média je užita expanzní nádoba (16) jakožto zdro j měřícího média s konstantním tlakem v průběhu měření.
5. 5 . Způsob mě řen í propustnosti horn.i n, geotechn i ckých a s Lavcbní ch materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného se tím, že pomoc i c i tlivých vah podle nároku 2, vyznačující jako součást září, zení pro in -situ měření propustností hornin, geotechnických a stavebních materiálů využívající metodiky měřícího média je užita klimati začni j ednotka (22) sloužící k temperování izolačního boxu (21).
6. 6 . Způsob mě řen í propustnosti hornin, geotechni ckých a stavebnleh materiálů za použití měření hmotnostního úbytku vtláčeného měřícího média pomocí citlivých vah podle nároku 2, vyznačující se tím, že jako součást zařízení pro ín-si.tu měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů využívá j i c i metod!ky měřen í ob j emové spoLřeby vtláčeného měřícího média je užit datalogger (20) sloužíc:! k ukládání i, 2\ *« údajů z čidel (18,19) a údajů o změřených hmotnostech, teplotách a tlaku v určených časových Intervalech.
7. 7. Použiti zařízeni podle nároku 1 k provádění vodních tlakových zkoušek v matricích s velmi nízkou propustností.
8. 8. Použití zařízení podle nároku 1 k in-situ měření propustnosti hornin, geotechnických a stavebních materiálů.