DE1623111B2 - GEOPHYSICAL DEVICE FOR MEASURING UNDERGROUND CAVERNS - Google Patents

GEOPHYSICAL DEVICE FOR MEASURING UNDERGROUND CAVERNS

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DE1623111B2 DE19671623111 DE1623111A DE1623111B2 DE 1623111 B2 DE1623111 B2 DE 1623111B2 DE 19671623111 DE19671623111 DE 19671623111 DE 1623111 A DE1623111 A DE 1623111A DE 1623111 B2 DE1623111 B2 DE 1623111B2
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Description

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Die Erfindung betrifft eine geophysikalische Vorrichtung zur Vermessung von unterirdischen Kavernen durch Strahlungen mit einer in die Kaverne absenkbaren Meßsonde, deren Meßkopf durch einen Motor in Schritten oder kontinuierlich um ihre Vertikalachse drehbar und mit einer oder mehreren Sendeeinrichtungen zum Aussenden von Strahlungen sowie einer oder mehreren Empfangseinrichtungen für die rückkehrenden Strahlungen versehen ist und deren Meßkopf gegen die Vertikalachse der Meßsonde geneigt werden kann.The invention relates to a geophysical device for surveying underground caverns by radiation with a measuring probe that can be lowered into the cavern, the measuring head of which by a Motor rotatable in steps or continuously around its vertical axis and with one or more transmission devices for emitting radiation and one or more receiving devices for the returning radiation is provided and its measuring head against the vertical axis of the measuring probe can be tilted.

Bei der Gewinnung von Salz und anderen wasserlöslichen Mineralien nach dem Aussolungsverfahren wird über ein doppelt verrohrtes Bohrloch oder über zwei Bohrlöcher ein Spülungskreislauf eingerichtet, der an den Bohrlochsohlen ständig wachsende Hohlräume entstehen läßt. Die Einlagerungen von schlechter löslichen oder wasserunlöslichen geologischen Schichten bewirken, daß die ausgesolten Hohlräume eine sehr unregelmäßige Form annehmen. Oft bilden sich hinter der Verrohrung weit nach oben reichende Kamine, die sogar die Gefahr eines Einbruches der Erdoberfläche herbeiführen können. Da auch eine zu große horizontale Ausdehnung eines Hohlraumes einen Einbruch verursachen kann, sind bei der Aussolung bergbauliche Sicherheitsvorschriften zu beachten. Durch das genaue Ausmessen einer Kaverne, insbesondere einschließlich des Kavemenhimmels, könnte eine Einsturzgefahr frühzeitig erkannt werden.In the extraction of salt and other water-soluble minerals using the extraction process a mud circuit is set up via a double-cased borehole or via two boreholes, which creates constantly growing cavities at the bottom of the borehole. The storages of Poorly soluble or water-insoluble geological layers cause the excavated cavities take on a very irregular shape. Often form well up behind the piping reaching chimneys, which can even cause the danger of a collapse of the earth's surface. There too great a horizontal extension of a cavity can cause a break-in Observe mining safety regulations when solubilising. By precisely measuring a Caverns, especially including the cavern sky, could identify a risk of collapse at an early stage will.

Nachdem sich ergeben hat, daß in salzartigen Gesteinen ausgesolte Kavernen einen sehr wirtschaftlichen Speicher für gasförmige oder flüssige Stoffe, z.B. leichte Kohlenwasserstoffe, darstellen, ist die Kenntnis der genauen Raumform unterirdischer Hohlräume noch wichtiger geworden.After it turned out that caverns extracted in salty rocks are a very economical one Represent storage for gaseous or liquid substances, e.g. light hydrocarbons, is the Knowledge of the exact spatial shape of underground cavities has become even more important.

Für die Berechnung der Speicherkapazität sowie zur Kontrolle von Verlusten muß der Rauminhalt bekannt sein. Es sind Verfahren bekannt, mit denen die Hohlräume mittels Ultraschallimpulsen echometrisch vermessen werden. Die hierzu in den Hohlraum abgesenkten Meßsonden besitzen vorzugsweise Schallwandler zum Senden und Empfangen mit horizontaler Richtcharakteristik. Zur Aufnahme eines Rundsicht-Echogramms wird der Hohlraum unter bestimmten horizontalen Winkelschritten abgetastet. Die verwendeten Sondenmeßköpfe haben eine größere Anzahl gleichmäßig auf dem Umfang des Meßkopfes verteilte Schallwandler, die nacheinander durch einen fernbetätigten Umschalter zum Einsatz gebracht werden; die weitere Entwicklung führte zu einem um die Vertikalachse der Sonde drehbaren Sondenmeßkopf mit nur einer Sende- und Empfangseinrichtung (USA.-Patentschrift 2 825 044).For the calculation of the storage capacity as well as for the control of losses, the volume of the room be known. Methods are known with which the cavities are echometric by means of ultrasonic pulses be measured. The measuring probes lowered into the cavity for this purpose preferably have Sound transducer for sending and receiving with a horizontal directional characteristic. For recording a The all-round view echogram scans the cavity at certain horizontal angular steps. The probe measuring heads used have a larger number evenly on the circumference of the measuring head distributed transducers that are used one after the other through a remote-controlled switch to be brought; the further development led to a rotatable around the vertical axis of the probe Probe measuring head with only one transmitting and receiving device (USA patent specification 2 825 044).

Bei diesen bekannten Sondenausführungen liefert die horizontale Echomessung gute Ergebnisse, wenn die reflektierende Fläche nicht zu stark von der Senkrechten abweicht. Ist die Fläche dagegen stark geneigt oder liegt sie sogar parallel zur Horizontalen, wie es beispielsweise bei der Decke oder dem Boden einer Salzkaverne der Fall sein kann, so entstehen entweder Echos mit unterschiedlicher Größe, Form und Laufzeit oder lange zusammenhängende Schwingungszüge. Die Auswertung solcher Echos ist sehr schwierig, und oft kann dadurch über die Begrenzung solcher Hohlräume keine sichere Angabe gemacht werden. Eine weitere Schwierigkeit beim horizontalen Messen tritt auf, wenn von der Decke herabhängende oder auf dem Boden liegende größere Gesteinsteile den Schalldurchgang zu der im Schallschatten liegenden Hohlraumwand verhindern.With these known probe designs, the horizontal echo measurement delivers good results if the reflective surface does not deviate too much from the vertical. On the other hand, if the surface is strong inclined or even parallel to the horizontal, as is the case with the ceiling or the floor, for example a salt cavern can be the case, either echoes of different sizes and shapes arise and running time or long contiguous oscillation trains. The evaluation of such echoes is great difficult, and this often means that it is not possible to give a reliable indication of the delimitation of such cavities will. Another difficulty with measuring horizontally occurs when measuring from the ceiling Larger pieces of rock hanging down or lying on the ground prevent sound from passing through to the im Prevent acoustic shadow lying cavity wall.

Um die genannten Nachteile zu vermeiden, sind bereits zum Stand der Technik gehörende absenkbare Sonden mit drehbarem Meßkopf eingesetzt worden,, der außer oder statt einem Horizontalwandler zwei Wandler enthält, die jeweils unter 45° auf- bzw. abwärts gerichtet sind. Mit dieser Anordnung ist es ebenfalls nur teilweise möglich, die Mängel der horizontalen Messung im Bereich von Decke und Boden des Hohlraumes auszugleichen. Insbesondere für eine Kontrolle, ob und wieweit hinter der zu der Kaverne führenden Verrohrung eine z.B. kaminartige Fortsetzung des Hohlraumes besteht, ist diese Sondenkonstruktion nicht geeignet (USA.-Patentschrift 2 825 044).In order to avoid the disadvantages mentioned, lowerable ones belonging to the state of the art are already available Probes with a rotatable measuring head have been used, in addition to or instead of a horizontal transducer contains two transducers, each directed at 45 ° upwards and downwards. With this arrangement it is also only partially possible to identify the shortcomings of the horizontal measurement in the area of the ceiling and Level the bottom of the cavity. In particular for a control of whether and to what extent behind the to the The piping leading to the cavern consists of a chimney-like continuation of the cavity, for example Probe construction not suitable (U.S. Patent 2,825,044).

Weiterhin wird die Technik zur Vermessung von Bohrlöchern durch die nachfolgend aufgeführten druckschriftlichen Veröffentlichungen beschrieben:Furthermore, the technique of surveying boreholes is supported by those listed below in printed publications:

(1) deutsche Auslegeschrift 1 085 978;(1) German Auslegeschrift 1 085 978;

(2) deutsche Auslegeschrift 1 082 994;(2) German Auslegeschrift 1 082 994;

(3) schweizerische Patentschrift 422181;(3) Swiss patent specification 422181;

(4) französische Patentschrift 1189 903;(4) French patent specification 1189903;

(5) Erdöl-Zeitschrift, 78. Jahrgang, Oktober 1962,
S. 587;
(5) Erdöl-Zeitschrift, Volume 78, October 1962,
P. 587;

(6) VDI-Nachrichten, Nr. 15, 20.7.1957, S. 4;(6) VDI-Nachrichten, No. 15, July 20, 1957, p. 4;

(7) The Oil and Gas Journal, Sept. 16, 1968, S. 76 bis 78 (nicht vorveröffentlicht);(7) The Oil and Gas Journal, Sept. 16, 1968, pp. 76-78 (not prepublished);

(8) USA.-Patentschrift 2 908 863;(8) U.S. Patent 2,908,863;

(9) deutsches Gebrauchsmuster 1 786 877;(9) German utility model 1 786 877;

(10) deutsche Patentschrift 169 154;(10) German Patent 169 154;

(11) deutsche Patentschrift 723 764;(11) German patent specification 723 764;

(12) schweizerische Patentschrift 183 782;(12) Swiss patent specification 183 782;

(13) deutsche Auslegeschrift 1130 089;(13) German Auslegeschrift 1130 089;

(14) USA.-Patentschrift 3 286 163;(14) U.S. Patent 3,286,163;

(15) USA.-Patentschrift 3 227 804;(15) U.S. Patent 3,227,804;

(16) USA.-Patentschrift 2 942 111;(16) U.S. Patent 2,942,111;

(17) USA.-Patentschrift 2 909 661;(17) U.S. Patent 2,909,661;

(18) USA.-Patentschrift 2 688 095;(18) U.S. Patent 2,688,095;

(19) USA.-Patentschrift 3 100 259;(19) U.S. Patent 3,100,259;

(20) hobby, 3/1961, S. 152 bis 157;(20) Hobby, 3/1961, pp. 152-157;

(21) USA.-Patentschrift 2 825 044;(21) U.S. Patent 2,825,044;

(22) deutsche Auslegeschrift 1102 306.(22) German interpretation document 1102 306.

Die große Anzahl von Vorschlägen zur Durchführung von Verfahren bzw. für den Einsatz von Vorrichtungen läßt jedoch keine technische Lehre erkennen, unterirdische Kavernen gemäß dem erfindungsgemäßen Vorschlag zu vermessen.The large number of proposals for the implementation of methods or for the use of devices does not reveal any technical teaching, however, underground caverns according to the invention Proposal to measure.

Die Druckschriften (1), (2), (4) und (5) betreffen Einrichtungen zum Anpressen von Sonden oder Sondenteilen an Bohrlochwandungen, um den Einfluß der Bohrlochflüssigkeit auf das Meßergebnis auszuschalten bzw. um Verfälschungen, die sich durch Eindringen von Spülung in die anstehenden Formationen ergeben, gering zu halten.The documents (1), (2), (4) and (5) relate to devices for pressing probes or probe parts on borehole walls in order to eliminate the influence of the borehole fluid on the measurement result or falsifications that result from the penetration of mud into the pending formations to keep low.

In der Veröffentlichung (3) ist ein starrer Sondenkörper beschrieben. Die nur in einem engen Winkelbereich mögliche Änderung der Strahlungs- bzw. Empfangsrichtung der in dem starren Sondenkörper befindlichen Sende- und Empfangseinrichtung dient dem alleinigen Zweck, die unterschiedlichen Diffraktionswinkel der zu untersuchenden Materialien auszugleichen. In the publication (3) a rigid probe body is described. The only in a narrow range of angles possible change in the direction of radiation or reception in the rigid probe body located transmitting and receiving device serves the sole purpose of the different diffraction angles to balance the materials to be examined.

In den weiteren Veröffentlichungen (9) bis (12) und (22) sind drehbare Sende- und/oder Empfangsvorrichtungen für elektromagnetische Wellen oder radioaktive Strahlungen (13) aufgeführt. Die Drehbewegung dieser Elemente (unter anderem Rahmenantennen) dienen vorzugsweise entweder der Entkopplung dieser Vorrichtungen voneinander oder zur optimalen Einstellung derselben auf die Richtung des zu empfangenden elektromagnetischen oder radioaktiven Feldes.In the other publications (9) to (12) and (22) are rotatable transmitting and / or receiving devices for electromagnetic waves or radioactive radiation (13). The rotation of these elements (including loop antennas) are preferably used either to decouple these devices from one another or to optimize them Adjusting the same to the direction of the electromagnetic or radioactive to be received Field.

In (14) wird ein Gerät beschrieben, das zu einer Gruppe von Bohrlochmeßgeräten gehört, die ebenfalls mit starren Sondenkörpern ausgerüstet sind. Die Sende- und/oder Empfangseinrichtungen sind nur begrenzt schwenkbar angeordnet, jedoch kann hiermit keinesfalls z. B. die kaminartige Hohlraumfortsetzung hinter einer Verrohrung oberhalb des Rohrschuhes vermessen werden.In (14) a device is described which belongs to a group of borehole logging devices that also are equipped with rigid probe bodies. The transmitting and / or receiving devices are only arranged to be pivotable to a limited extent, however, this can in no way be used, for. B. the chimney-like cavity continuation be measured behind a piping above the pipe shoe.

Die exakte Bestimmung der Hohlraumgrenzen unter Ausschluß der angeführten Nachteile des Standes der Technik läßt sich erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung erreichen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Meßkopf während des Meßvorganges mittels eines impulsgesteuerten Schrittschaltwerks im Steuerteil der Sonde kontinuierlich oder in Schritten eine Kippbewegung bis zur Erreichung der horizontalen Lage durchführt.The exact determination of the cavity boundaries excluding the stated disadvantages of the stand the technology can be achieved according to the invention by a device that is characterized is that the measuring head during the measuring process by means of a pulse-controlled stepping mechanism in Control part of the probe continuously or in steps a tilting movement until reaching the horizontal Location.

Ein Meßkopf gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise einen horizontal- und einen vertikalgerichteten Schallwandler und führt außer einer Drehbewegung um die vertikale Sondenachse mittels einer zusätzlichen Antriebseinrichtung eine Kippbewegung bis zu 90° gegen die vertikale Sondenachse durch. Mit dem Vertikalwandler wird dabei der Winkelbereich von der Vertikalen bis zur Horizontalen und mit dem Horizontalwandler der Winkelbereich oberhalb der Horizontalen erfaßt. Durch ein impulsgesteuertes Schrittschaltwerk im Steuerteil der Sonde kann wahlweise die Dreh- oder Kippbewegung des die Wandler enthaltenden Meßkopfes bewirkt werden. A measuring head according to the invention preferably contains one horizontally and one vertically directed Sound transducer and performs a rotary movement around the vertical probe axis by means of an additional Drive device through a tilting movement of up to 90 ° against the vertical probe axis. With the vertical converter, the angular range from the vertical to the horizontal and the angular range above the horizontal is detected with the horizontal converter. With a pulse controlled Stepping mechanism in the control section of the probe can either rotate or tilt the the transducer containing the measuring head are effected.

Durch die Verbindung von Drehbewegung und Kippbewegung des Meßkopfes ergeben sich zwei Durchführungsarten für die Vermessung von Kavernen mittels der Vorrichtung nach der Erfindung. Nach Absenken der Meßsonde in den zu vermessenden Hohlraum wird der Meßkopf in eine bestimmte azimutale Winkelstellung gedreht, beispielsweise in Nordrichtung, und anschließend schrittweise oder kontinuierlich von der Vertikalen bis zur Horizontalen gekippt. Das mittels Ultraschallimpulsen registrierte Echogramm entspricht einer Hälfte eines Vertikalschnittes durch den Hohlraum. Danach wird der Meßkopf in horizontaler Stellung in die folgende azimutale Winkelstellung geschwenkt und dann bis zur Vertikalen zurückgekippt. Bei Anwendung dieser Verfahrensart erhält man eine der Zahl der azimutalen Winkelstellungen entsprechende Anzahl von Vertikal-Echogrammen, die als Grundlage zur Herstellung von Vertikalschnitten durch den Hohlraum dienen. The combination of the rotary movement and the tilting movement of the measuring head results in two Types of implementation for the measurement of caverns by means of the device according to the invention. After lowering the measuring probe into the cavity to be measured, the measuring head is in a certain azimuthal angular position rotated, for example in north direction, and then gradually or continuously tilted from vertical to horizontal. That registered by means of ultrasonic impulses Echogram corresponds to one half of a vertical section through the cavity. After that, will the measuring head is pivoted in the horizontal position into the following azimuthal angular position and then up to tilted back to vertical. When using this type of procedure one obtains one of the number of the azimuthal Angular positions corresponding number of vertical echograms, which are used as the basis for production serve of vertical sections through the cavity.

Bei einer anderen Durchführung des Verfahrens wird der Meßkopf in eine bestimmte Winkelstellung zwischen der Vertikalen und der Horizontalen gekippt und anschließend schrittweise um 360° um die vertikale Sondenachse gedreht. Aus den mittels Ultraschallimpulsen registrierten Echogrammen werden die einzelnen Entfernungswerte der gleichen Drehwinkelstellung entnommen und in den dazugehörigen Vertikalschnitt übertragen. Bei einer Meßkopfdrehung in 24 Winkelschritten können also bis zu 12 Vertikalschnitte dargestellt werden.In another implementation of the method, the measuring head is in a certain angular position tilted between the vertical and the horizontal and then gradually rotated 360 ° around the vertical probe axis rotated. The echograms registered by means of ultrasonic pulses become the individual distance values taken from the same angle of rotation position and in the associated Transfer vertical section. If the measuring head is rotated in 24 angular steps, up to 12 Vertical sections are shown.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Meßkopfes stellt der Einbau eines optischen Senders und einer fotografischen Kamera anstatt der akustischen Wandler dar. Wird bei jeder möglichen Dreh- und Kippwinkelstellung des Meßkopfes eine fotografische Aufnahme gemacht, so ergibt sich eine lückenlose Abbildung der Hohlraumbegrenzung.A further embodiment of the measuring head according to the invention is the installation of an optical one Transmitter and a photographic camera instead of the acoustic transducer. Will be used with every possible Rotation and tilt angle position of the measuring head made a photographic recording, this results in a complete mapping of the cavity delimitation.

Eine andere Ausführung kann vorteilhaft zum Nachweis einer kaminartigen Hohlraumfortsetzung hinter einer Verrohrung oberhalb des Rohrschuhes verwendet werden. In dem erfindungsgemäßen kippbaren Meßkopf ist statt einer akustischen oder optischen Sendeeinrichtung eine radioaktive Strahlenquelle in Form kleiner radioaktiver Schwimmkörper vorgesehen. Ist der Meßkopf der in den Hohlraum abgesenkten Meßsonde aus der Verrohrung ausgetreten, so wird er in die horizontale Lage gekippt.Another embodiment can be advantageous for detecting a chimney-like cavity continuation can be used behind piping above the pipe shoe. In the tiltable according to the invention Instead of an acoustic or optical transmission device, the measuring head is a radioactive radiation source provided in the form of small radioactive floats. Is the measuring head the one in the cavity If the lowered measuring probe emerges from the piping, it is tilted into the horizontal position.

Durch eine geeignete fernbetätigte Einrichtung wird nun eine kleine Anzahl der radioaktiven Schwimmkörper freigegeben, die in der im Hohlraum befindlichen Flüssigkeit aufsteigen und sich am höchsten Punkt der Hohlbegrenzung an der äußeren Verrohrung festsetzen. Durch zusätzliches gleichzeitiges Drehen des Meßkopfes können die Schwimmkörper allseitig im Ringraum um die Verrohrung herum verteilt werden. Durch einen in der Meßsonde befindlichen Detektor kann anschließend beim Auffahren der Meßsonde mit zurückgekipptem Meßkopf die Teufenlage der radioaktiven Schwimmkörper festgestellt werden.A small number of the radioactive floats are now activated by a suitable remote-controlled device released, which rise in the liquid located in the cavity and are highest Fix the point of the hollow limitation on the outer piping. By additional simultaneous By rotating the measuring head, the floating bodies can be distributed on all sides in the annular space around the pipework will. A detector located in the measuring probe can then be used when driving up the measuring probe with tilted back measuring head determined the depth of the radioactive floating bodies will.

Für die echten Unteransprüche 2 bis 5 wird Patentschutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt.For the real subclaims 2 to 5 patent protection is only given in connection with the main claim desired.

Mehrere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtSeveral embodiments according to the invention are shown in the drawing and are described below described in more detail. It shows

F i g. 1 eine vollständige Meßsonde während eines Meßvorganges,F i g. 1 a complete measuring probe during a measuring process,

F i g. 2 einen ausgekippten Sondenmeßkopf mit zwei Schallwandlern,F i g. 2 a tipped probe head with two transducers,

F i g. 3 einen ausgekippten Meßkopf mit einer optischen Sende- und Empfangseinrichtung undF i g. 3 a tilted measuring head with an optical transmitting and receiving device and

F i g. 4 eine Meßsonde mit einem ausgekippten an eine radioaktive Sendeeinrichtung enthaltenden Meßkopf. F i g. 4 a measuring probe with a tipped measuring head containing a radioactive transmitter.

In F i g. 1 ist eine Meßsonde 1 durch eine Verrohrung 2 in einen mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum 3, der durch Auslaugung des Salzgesteins 5 entstanden ist, abgesenkt dargestellt. Die Sonde 1 besteht aus dem Kabelkopf 6, einem elektronischen Teil 7, und einer Kippeinrichtung 10, die mittels eines impulsgesteuerten Schrittschaltwerks schrittweise oder kontinuierlich bewegt werden kann. In dem Meßkopf 8 befinden sich ein in axialer Richtung abstrahlender und empfangender Schallwandler 11 und ein in radialer Richtung strahlender und empfangender Schallwandler 12. Die ausgesandten Ultraschallimpulse 13 werden an dem den Hohlraum begrenzenden Salzgestein 5 reflektiert und von den entsprechenden Schallwandlern wieder empfangen. Durch schrittweises Kippen des Meßkopfes 8 in F i g. 2 tastet der Schallwandler 11 die Hohlraumbegrenzung im Winkelbereich von der Vertikalen bis zu der Horizontalen, der Schallwandler 12 die Hohlraumbegrenzung im Winkelbereich oberhalb der Horizontalen ab.In Fig. 1 is a measuring probe 1 through a piping 2 into a cavity 3 filled with liquid, which was created by leaching the salt rock 5, shown lowered. The probe 1 consists of the cable head 6, an electronic part 7, and a tilting device 10, which by means of a pulse-controlled Stepping mechanism can be moved gradually or continuously. In the measuring head 8 there is a sound transducer 11 which emits and receives in the axial direction and a sound transducer 11 in a radial direction Direction of radiating and receiving sound transducer 12. The emitted ultrasonic impulses 13 are reflected on the rock 5 delimiting the cavity and from the corresponding Transducers received again. By gradually tilting the measuring head 8 in FIG. 2 keys the sound transducer 11 the cavity delimitation in the angular range from the vertical to the horizontal, the sound transducer 12 delimits the cavity in the angular range above the horizontal away.

F i g. 3 zeigt einen Meßkopf mit einer optischen Sende- und Empfangseinrichtung. In dem Meßkopf 8 befinden sich eine Blitzlampe 14 und eine fotografische Kamera 15. Mit dieser Einrichtung kann vorzugsweise die Wand und der Deckenbereich der Hohlraumbegrenzung abgebildet werden.F i g. 3 shows a measuring head with an optical transmitting and receiving device. In the measuring head 8 there is a flash lamp 14 and a photographic camera 15. This device can preferably the wall and the ceiling area of the cavity delimitation are mapped.

In F i g. 4 wird der erfindungsgemäße Meßkopf 8 zum Aussenden radioaktiver Schwimmkörper zum Nachweis einer Hohlraumfortsetzung 16 hinter einer Verrohrung 2 oberhalb des Rohrschuhes 17 eingesetzt. Bei diesem Meßvorgang wird die Sonde 1 durch die innere Rohrtour 1 in den Hohlraum abgesenkt. Befindet sich der Meßkopf 8 unterhalb des Rohrschuhes 17, so wird der Meßkopf 8 in die horizontale Lage gekippt. Durch eine fernbetätigte Sperre 18 werden kleine Schwimmkörper 19, die ein geeignetes radioaktives Material enthalten, freigegeben. Gleichzeitig wird die Sonde um ihre Vertikalachse gedreht, und die aufsteigenden Schwimmkörper sammeln sich in der ringförmigen Hohlraumfortsetzung 21 hinter der Verrohrung. Der Meßkopf 8 wird nun wieder in die vertikale Lage zurückgekippt und anschließend die Sonde aufgefahren. Mit einem in der Sonde eingebauten Detektor 22, beispielsweise einem Szintillometer, kann nun die Teufenlage der radioaktiven Schwimmkörper bestimmt werden.In Fig. 4, the measuring head 8 according to the invention for sending out radioactive floating bodies for Proof of a cavity continuation 16 behind a piping 2 above the pipe shoe 17 is used. During this measuring process, the probe 1 is lowered through the inner tube 1 into the cavity. If the measuring head 8 is below the tubular shoe 17, the measuring head 8 is in the horizontal position Tilted position. By a remotely operated lock 18 are small floating bodies 19 that a contain suitable radioactive material, released. At the same time, the probe rotates around its vertical axis rotated, and the rising floats collect in the annular cavity continuation 21 behind the piping. The measuring head 8 is now tilted back into the vertical position and then opened the probe. With a detector 22 built into the probe, for example a scintillometer, the depth of the radioactive float can now be determined.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich somit durch eine sehr vielseitige Anwendungsmöglichkeit aus. Bereits durch eine Sondierung kann weitgehendst die Form der Hohlraumbegrenzung, insbesondere im Bereich des Bodens und der Decke, ermittelt werden. Auch oft Schwierigkeiten hervorrufende Hohlraumfortsetzungen hinter einer in den Hohlraum führenden Verrohrung können mit hoher Genauigkeit festgestellt werden.The device according to the invention is thus characterized by a very versatile application the end. Already by probing the shape of the cavity delimitation can largely be determined, in particular in the area of the floor and the ceiling. Also often troublesome Cavity continuations behind a piping leading into the cavity can with high Accuracy can be determined.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Geophysikalische Vorrichtung zur Vermessung von unterirdischen Kavernen durch Strahlungen mit einer in die Kaverne absenkbaren Meßsonde, deren Meßkopf durch einen Motor in Schritten oder kontinuierlich um ihre Vertikalachse drehbar und mit einer oder mehreren Sen- ίο deeinrichtungen zum Aussenden von Strahlungen sowie einer oder mehreren Empfangseinrichtungen für die rückkehrenden Strahlungen versehen ist und deren Meßkopf gegen die Vertikalachse der Meßsonde geneigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (8) während des Meßvorgangs mittels eines impulsgesteuerten Schrittschaltwerks im Steuerteil der Sonde kontinuierlich oder in Schritten eine Kippbewegung bis zur Erreichung der horizontalen Lage durchführt.1. Geophysical device for measuring underground caverns by radiation with a measuring probe that can be lowered into the cavern, the measuring head of which is driven by a motor in Steps or continuously rotatable around its vertical axis and with one or more Sen- ίο de devices for emitting radiation and one or more receiving devices is provided for the returning radiation and its measuring head against the vertical axis the measuring probe can be inclined, characterized in that the measuring head (8) during the measuring process by means of a pulse-controlled Stepping mechanism in the control part of the probe continuously or in steps of a tilting movement until the horizontal position is reached. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kippbewegung ausführenden Meßkopf (8) als Sende- und Empfangseinrichtung ein oder mehrere akustische Schallwandler (11,12) eingebaut sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in which executing the tilting movement Measuring head (8) one or more acoustic transducers (11, 12) are installed as a transmitting and receiving device. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kippbewegung ausführenden Meßkopf (8) ein akustischer Schallwandler (11) mit axialorientierter Richtcharakteristik und ein akustischer Schallwandler (12) mit radialorientierter Richtcharakteristik eingebaut sind.3. Device according to claim 2, characterized in that that in the measuring head (8) executing the tilting movement, there is an acoustic transducer (11) with axially oriented directional characteristic and an acoustic transducer (12) with radially oriented directional characteristics are built in. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kippbewegung ausführenden Meßkopf (8) ein optischer Sender (14) und als Empfänger eine fotografische Kamera (15) eingebaut sind.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that in which executing the tilting movement Measuring head (8) an optical transmitter (14) and a photographic camera as a receiver (15) are installed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kippbewegung ausführenden Meßkopf (8) als Sendeeinrichtung ausstoßbare radioaktive Schwimmkörper angeordnet sind und als Empfangseinrichtung ein Strahlungsmeßgerät (22) in der Sonde eingebaut ist. 5. Apparatus according to claim 1, characterized in that in which executing the tilting movement Measuring head (8) arranged as a transmitting device ejectable radioactive float and a radiation measuring device (22) is built into the probe as a receiving device. 4545
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