DE1548450C - Verfahren zur Durchführung seismo graphischer Unterwasseruntersuchungen - Google Patents

Description

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Bei seismographischen Unterwasseruntersuchungen unter Wasser durch Zünden einer länglichen Spreng

werden beim Zünden von Sprengladungen unter ladung unter Wasser und Aufzeichnen der sich er

Wasser Druckwellen erzeugt; erreichen die von gebenden Explosionswelle nach Reflektion ode

Unterwassergebirgsschichten reflektierten Druck- Brechung an dem Ünterwassergestein, wobei da:

wellen ein entsprechend mit Meßstellen ausgerüstetes 5 Neue der Erfindung darin besteht, daß eine Spreng

Untersuchungsschiff, so werden diese Druckwellen ladung mit einem Verhältnis von Länge zum maxi-

durch Seismographen aufgezeichnet. Wird eine malen Querschnitt von gleich oder mehr als 10:1

Sprengladung in großer Tiefe gezündet, so wird in einer solchen Tiefe gezündet wird, daß die erzeugte

gewöhnlich die Hälfte der Sprerigenergie in eine sich Gasblase nach ihrer Anfangsausdehnung nicht an die

ausbreitende Kugeldruckwelle umgeformt. Nach Ab- io Wasseroberfläche gelangt, sondern durch die Gravi-

strahlen dieser Welle verbleibt die Hälfte der Energie tationskraft des durch die Blasenbildung verdrängter,

zum großen Teil in den entstandenen Gasen, deren Wassers wieder komprimiert wird.

Druck erheblich über dem hydrostatischen Um- Die Sprengladungen enthalten beispielsweise zwi-

gebungsdruck liegt. Die Gasblase expandiert also und sehen 0,3 und 5,7 kg Sprengstoff je Meter Länge

versetzt das Wasser in eine Bewegung nach außen. 15 Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn dit

Auf Grund der Trägheit des Wassers endet dieser Sprengladungen waagerecht angeordnet in dem

Prozeß nicht dann, wenn der Druck der Blase auf Wasser gezündet werden.

den Umgebungsdruck gefallen ist, vielmehr findet Die Erfindung wird im folgenden an Hand vor.

eine Überschwingung statt. Anschließend kommt das Beispielen für Sprengladungen erläutert, die zur

Wasser dann zur Ruhe, wobei nunmehr die Blase 20 Durchführung der Erfindung verwendet werden. Es

unter sehr niedrigem Druck erheblich vergrößert zeigt

worden ist. Die Gravitationskraft kehrt nun die F i g. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine

Bewegung um, die Blase wird schnell wieder kontra- Sprengladung,

hiert, ein Überschwingen findet erneut statt und die F i g. 2 schematisch einen Längsschnitt durch eine

Blase wird auf einen hohen Druck und relativ kleines 25 andere Ausführungsform der Sprengladung,

Volumen zusammengedrückt. Beim Wiederumkehren F i g. 3 schematisch einen Längsschnitt durch eine

der Bewegung wird ein zweiter Druckimpuls nach biegsame Sprengladung,

draußen abgestrahlt. Die gesamte Periode wird mehr- F i g. 1 eine gebündelte Anordnung der in F i g. 3

mais mit abnehmender Amplitude wiederholt und dargestellten Ladung,

eine Reihe von Impulsen wird ausgesandt. Der 30 F i g. 5 einen Schnitt auf der Linie V-V in F i g. 4,

Spitzendruck im ersten Impuls ist zwar klein, ver- F i g. 6 eine Anordnung von Ladungen nach F i g. 3

glichen mit dem Anfangsdruck, aber von weit längerer im Abstand voneinander. Dauer, daher dürften die übertragenen Impulse und

Energie, verglichen mit denen der ersten Stoßwelle, Beispiel 1

nicht vernachlässigt werden. Die erste Blase wird 35 .

durch das Aufzeichnungsgerät während des Zeit- Die in F i g. 1 dargestellte Sprengladung besteht aus Intervalls aufgenommen, in dem die reflektierten . einem länglichen, rohrförmigen Weißblechkörper 11, Signale eintreffen, so daß die Aufzeichnung gestört der an einem Ende mit einem Weißblechdeckel 12 wird. Um die Blasenpulsation zu unterdrücken, kann versehen ist, in dem sich ein Hohlraum 13 zur Aufman mit Ladungen ganz nah an der Oberfläche 40 nähme eines Zünders befindet; am anderen Ende ist arbeiten. Dieses Verfahren wird heute in der Praxis das Rohr 11 durch eine Weißblechkappe 14 verangewendet. Die Freigabe der Blase durch die schlossen, welche Schraubeninnengewinde 15 beWasseroberfläche läßt dann wohl keine Blasen- sitzt und durch Schraubverbindung mit · dem schwingungen auftreten, jedoch wird hierdurch die Schraubbüchsenende einer weiteren, gegebenenfalls Intensität der abgesandten Stoßwelle erheblich ver- 45 weniger empfindlichen Sprengladung verbunden mindert. In charakteristischen Fällen wird statt der werden.kann. Die Rohre sind mit pulverförmigem Hälfte der Explosionsenergie in der Druckwelle nur Sprengstoff gefüllt, der beispielsweise aus 88,5 Geein Achtel abgestrahlt. wichtsprozent Ammoniumnitrat, 3,5 % Anthrazit und

Die USA.-Patentschrift 3 006 279 beschreibt ein 8 % Trinitrotoluol besteht.

Verfahren zur Durchführung seismographischer 5° Die in Fig. 2 dargestellte Sprengladung besteht Unterwasseruntersuchungen durch Zünden einer aus einem röhrenförmigen Weißblechkörper 16, der länglichen Sprengladung unter Wasser und Aufzeich- mit Weißblechstirnkappen 17,18 abgeschlossen ist, nen der sich ergebenden Explosionswellen nach die jeweils mit ineinanderpassenden Gewinden ausge-Rcflektion oder Brechung an dem Unterwassergestein, staltet sind. Die Ladung enthält einen pulverförmigen wobei besonders darauf geachtet wird, daß der Fisch- 55 Sprengstoff, der beispielsweise aus 92 Gewichtsbestand beim Zünden der Sprengladungen geschont prozent Ammoniumnitrat und 8 Gewichtsprozent wird. Zu diesem Zweck erfolgt die Zündung dicht Trinitrotoluol besteht.

unter der Wasseroberfläche, beispielsweise in einer Beide Sprengladungsteile 11 und 16 sind 25 cm

Tiefe bis zu 2 m, und die Sprengladung besteht aus lang und besitzen einen Durchmesser von 5 cm. Im

einem Kern, der höher explosiv ist als die ihn um- 60 Einsatz wird die Sprengladung mit einem Zünder

gebende Hülle. Bei der Anwendung derartiger versehen, in das Wasser über dem zu untersuchenden

Ladungen treten auch die oben geschilderten Nach- Gebiet eingetaucht und durch einen elektrischen,

teile ein, weiche auf die Pulsationen der sich bei der innerhalb der Zündertasche 13 eingebrachten Zünder

Sprengung oder Zündung bildenden Gasblase zurück- gezündet. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser

zuführen sind. 65 der zusammengesetzten Anordnung kann nach

Die Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur Wunsch durch Veränderung der Anzahl der Patronen

Durchführung seismographischer Unterwasserunter- verändert werden, und beträgt in jedem Falle 10:1

suchungen zwecks Aufzeichnung des Gebirgeverlaufs oder mehr.

Beispiel 2

Die in F i g. 3 dargestellte Sprengladung besteht aus einem Polyäthylenrohr von 49 cm Länge und einem Innendurchmesser von 1,6 cm mit einer Wandstärke von 0,25 cm. Eine Polyäthylenhülse 20 ist eng über ein Ende der Patrone geschoben. Diese Hülse 20 dient dazu, einen Zünder aufzunehmen oder an ihr eine weitere ähnliche Ladung zur Veränderung der Länge der Sprengladung anzubringen.

Beispiel 3

Bei der in F i g. 4 dargestellten Anordnung sind vier Sprengladungen 21 gemäß F i g. 5 zusammengebündelt und durch das Band 22 zusammengehalten. Die Sprengladung kann in dieser Weise leicht variiert werden, indem die Anzahl der Patronen im Bündel geändert wird.

Beispiel 4

Bei der in F i g. 6 dargestellten Sprengladungsanordnung sind eine Anzahl von Hülsen 23, wie sie in F i g. 2 gezeigt sind, längs eines Seiles 24 im Abstand voneinander angeordnet und hieran durch Bänder 25 befestigt, wobei an jeder Ladung durch Büchsen 27 Zünder 26 angebracht sind.
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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Durchführung seismographischer Unterwasseruntersuchungen zwecks Aufzeichnung

   ίο des Gebirgsverlaufs unter Wasser durch Zünden einer länglichen Sprengladung unter Wasser und Aufzeichnen der sich ergebenden Explosionswellen nach Reflektion oder Brechung an dem Unterwassergestein, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprengladung mit einem Verhältnis von Länge zum maximalen Querschnitt von gleich oder mehr als 10; 1 in einer solchen Tiefe gezündet wird, daß die erzeugte Gasblase nach ihrer Anfangsausdehnung nicht an die

   ao Wasseroberfläche gelangt, sondern durch die Gravitationskraft des durch die Blasenbildung verdrängten Wassers wieder komprimiert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen