DE19622282C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung von Bohrlochwandungen oder von Wandungen eines von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung von Bohrlochwandungen oder von Wandungen eines von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraums, insbesondere zur Vermessung der Wandungen von Düsenstrahlsäulen bei der Herstellung einer Düsenstrahlsohle oder Düsenstrahlunterfangung, sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Sogenannte Düsenstrahlsohlen werden in der Bautechnik eingesetzt, um bei einem hohen Grundwasserniveau den Baugrund in einer bestimmten Tiefe gegen das Eindringen von Grundwasser abzudichten. Vor dem Aushub wird die Baugrube von einem wasserdichten Trog umschlossen, der aus einer horizontalen, in einer bestimmten Tiefe unterhalb des Bauplanums angeordneten Sohle und vertikalen Wänden besteht. Nach Fertigstellung des Trogs wird das Wasser innerhalb des Trogs abgepumpt und anschließend kann die Baugrube ausgehoben werden.

Die horizontalen Sohlen solcher Trogbaugruben werden vor dem Aushub der Baugrube bis in Tiefen von etwa 30 m hergestellt, und zwar in der Regel als Düsenstrahlsohlen. Dabei wird über ein Bohrgestänge ein Hochdruckmedium in den Boden eingeleitet und der Boden wird dabei in der Umgebung des Bohrgestänges erodiert. Der erodierte Boden wird mit Zement verfüllt. Je nach dem angewendeten Verfahren wird als Hochdruckmedium z. B. Wasser verwendet, um den Boden zu erodieren, und separat dazu wird eine Zementsuspension verfüllt, so daß schließlich in dem um das Bohrgestänge herum erodierten Hohlraum ein Gemisch aus Zement, erodiertem Boden und Wasser vorliegt, das dann aushärtet und sich verfestigt. Oder als Hochdruckmedium wird direkt eine Zementsuspension verwendet, mit der der Boden sowohl erodiert als auch verfüllt wird. Während des Eindüsvorgangs des Hochdruckmediums in den Boden wird das Bohrgestänge gleichbleibend gedreht und kontinuierlich nach oben gezogen. Auf diese Weise wird eine rotationssymmetrische Düsenstrahlsäule aus einem Zement-Boden-Wasser-Gemisch erzeugt, die dann wasserdicht abbindet. Vom Bauplanum aus wird mittels entsprechender Bohrungen eine erforderliche Anzahl von rotationssymmetrischen Düsenstrahlsäulen in der gewünschten Sohlentiefe erzeugt, die sich gegenseitig überlagern bzw. überschneiden, so daß bei einwandfreier Überschneidung der Säulen eine wasserdichte Sohle gebildet wird. Der Durchmesser solcher einzelner Düsenstrahlsäulen beträgt in der Regel etwa 1,2 m bis 2,0 m.

Da die Düsenstrahl sohle vor dem Aushub der Baugrube hergestellt wird, liegt eine Schwierigkeit darin, eventuelle Fehlstellen der Düsenstrahlsohle zu lokalisieren. Falls dann beim Auspumpen des Troges festgestellt wird, daß der Trog undicht ist, entstehen bei einer anschließenden Sanierung der Sohle häufig enorme Sanierungs- und Folgekosten, da die unterirdische Fehlstelle nur sehr ungenau lokalisiert werden kann.

Es wurde daher eine Reihe von Meß- und Kontrollverfahren entwickelt, um die Qualität der Düsenstrahlsohle zu gewährleisten. Beispielsweise werden oberflächennahe Probesäulen angelegt, die dann freigelegt werden. Die erhaltenen Ergebnisse werden dann auf die tatsächlichen Säulen extrapoliert. Dieses Verfahren beinhaltet jedoch große Unwägbarkeiten, da die Eigenschaften und die Lagerungsdichte des Bodens mit zunehmender Tiefe stark variieren können.

In der Offenlegungsschrift DE 44 29 917 A1 ist daher ein anderes Verfahren beschrieben, mit dem die tatsächlichen Düsenstrahlsäulen der Sohle vermessen werden sollen. Hier wird während der Herstellung der Düsenstrahlsäule ein mechanisch abtastendes Meßgestänge in dem noch nicht ausgehärteten Gemisch aus Boden, Wasser und Bindemittel ausgeklappt, um durch Anlage an den Wandbereich der Düsenstrahlsäule deren Durchmesser zu ertasten. Es ist vorgesehen, das Meßgestänge im unteren Bereich am Bohrgestänge anzuordnen und entweder eine kontinuierliche oder eine diskontinuierliche Durchmessermessung durchzuführen. Der jeweilige Durchmesser der Düsenstrahlsäule ist für die entsprechende Tiefenlage mittels eines Rechenprogramms auswertbar. Problematisch bei diesem Verfahren ist jedoch, daß das mechanische Meßgestänge in seiner Bewegung in dem Gemisch aus Boden, Wasser und Bindemittel leicht behindert oder blockiert werden kann und daß das aufgeklappte Meßgestänge nach der Messung eventuell nicht mehr geborgen werden kann.

Daher wurden Überlegungen angestellt, inwieweit die Düsenstrahlsäule berührungslos vermessen werden kann. Der Grundgedanke ist dabei, innerhalb der Düsenstrahlsäule ein Meßsignal, z. B. ein Ultraschallsignal, auszusenden und aus der Laufzeit des an der Säulenwandung reflektierten Signals den Säulenradius zu bestimmen. Bei der Umsetzung dieses Gedankens treten jedoch zahlreiche Probleme auf. Das ausgesendete Ultraschallsignal wird bereits in dem verwirbelten Gemisch aus Wasser, Zement und Boden reflektiert und gelangt so eventuell gar nicht bis an die Säulenwandung. Da das aufgewirbelte Boden-Wasser-Zement-Gemisch eine unbekannte Dichte aufweist und starken Schwankungen unterliegt, ist auch die Schallgeschwindigkeit in diesem inhomogenen Gemisch nicht genau bekannt. Entsprechende Unsicherheiten bei der Bestimmung der Säulenabmessungen sind die Folge. Ein weiteres Problem liegt darin, daß u. U. keine ausreichende Reflexion des Schallsignals an der Säulenwandung erfolgt, da die Impedanzgrenze zwischen erodiertem Säulenmaterial und ungestörter Bodenformation zu klein ist.

Für die Öl fördernde Industrie wird in der Offenlegungsschrift DE 35 11 917 A1 eine akustische Durchmesser- Vermessungsvorrichtung vorgeschlagen, um während des Bohrvorgangs die Bohrlochdaten zu ermitteln. Während des Bohrvorgangs kehrt der Bohrschlamm vom Bohrmeißel durch einen ringförmigen Spalt, der zwischen dem Bohrgestänge und den Bohrlochwandungen gebildet wird, zur Erdoberfläche zurück. Dieser rückgeführte Bohrschlamm ist hinsichtlich seiner Dichte und Charakteristik sehr unterschiedlich, wobei beispielsweise auch Gas darin eingeschlossen sein kann. Die Schallgeschwindigkeit im Bohrschlamm kann daher sowohl in Längsrichtung des Bohrgestänges als auch in radialer Richtung stark variieren. Die vorgeschlagene Vorrichtung zur akustischen Vermessung des Bohrlochs umfaßt mindestens einen Schall-Übertrager, der gleichzeitig auch einen ersten Empfänger beinhaltet, sowie einen separaten zweiten Empfänger. Der Schall-Übertrager mit dem ersten Empfänger ist am Bohrgestänge angeordnet. Der zweite Empfänger ist, in Längsrichtung des Bohrgestänges versetzt, in einer ausgewählten Entfernung vom Schall-Übertrager angeordnet, um einen Teil des vom Schall-Übertrager ausgesandten Schallimpulses zu empfangen, nachdem der Schallimpuls an der Bohrlochwandung reflektiert worden ist. Mit Hilfe des vom zweiten Empfänger empfangenen Schallimpulses wird die Schallgeschwindigkeit der Bohrlochflüssigkeit bestimmt, die zwischen dem Bohrgestänge und der Bohrlochwandung vorbeiströmt. Ausgehend von dieser ermittelten Schallgeschwindigkeit wird anhand der Laufzeit des vom ersten Empfänger empfangenen Schallimpulses die Bohrlochabmessung bestimmt. Mit dieser Vorrichtung kann das Bohrloch während des Bohrvorgangs vom Bohrgestänge aus vermessen werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung von Bohrlochwandungen oder von Wandungen eines von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraums, insbesondere zur Vermessung der Wandungen von Düsenstrahlsäulen für die Herstellung einer Düsenstrahlsohle oder Gebäudeunterfangung, zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine zuverlässige kontinuierliche Vermessung bereits während der Herstellung des Bohrlochs oder des Hohlraums möglich ist.

Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß von einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und von Vorrichtungen mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 8 und 10 gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Schall- Meßsignal während der Messung in einem Meßstrahl laufen zu lassen, der als Vollstrahl aus einem definierten flüssigen Medium gebildet wird. Da für dieses definierte flüssige Medium die Geschwindigkeit bekannt ist, mit der sich Schall in diesem Medium ausbreitet, kann durch die Messung der Laufzeit, die ein Schall-Meßsignal innerhalb dieses Meßstrahls von einer Sende-Empfangs-Einheit bis zur Wandung und zurück benötigt, der Abstand zwischen der Sende-Empfangs- Einheit und der Wandung zuverlässig ermittelt werden. Mit anderen Worten wird also in einem Bohrloch oder einem von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraum in dem dort vorhandenen inhomogenen und in seiner genauen Zusammensetzung nicht bekannten Medium ein künstlicher Laufpfad aus einem definierten Medium geschaffen, dessen Schallgeschwindigkeit bekannt ist, und das Schall-Meßsignal läuft innerhalb dieses definierten Laufpfades. Nachdem das an der zu vermessenden Stelle im Bohrloch oder im Hohlraum konkret vorhandene Medium nicht bekannt ist, schafft man sich also künstlich ein bekanntes Durchtrittsmedium. Ein Strahl eines definierten flüssigen Mediums wird als Durchtrittskanal für ein Schall- Meßsignal durch das umgebende Medium, das z. B. im Falle der Herstellung einer Düsenstrahlsäule ein Boden-Wasser-Zement- Gemisch ist, hindurchgestrahlt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden die eingangs angesprochenen Probleme gelöst. Die unbekannte Dichte und der unbekannte Strömungszustand des im Bohrloch oder im erodierten Hohlraum beider Herstellung einer Düsenstrahlsäule lokal vorhandenen Mediums spielt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Rolle, da stattdessen am jeweiligen Ort der Messung ein definiertes bekanntes Medium als Laufmedium für das Schall-Meßsignal eingebracht wird. Das Schall-Meßsignal kann nun auch bis an die Bohrloch- bzw. Säulenwandung vordringen, um dort reflektiert zu werden, da innerhalb des Meßstrahls Reflexionen des Schall-Meßsignals, die bereits während der Fortpflanzung des Meßsignals zur Wandung hin auftreten könnten, minimiert werden. Auch die Impedanzgrenze zwischen dem definierten flüssigen Medium innerhalb des Meßstrahls und der ungestörten Bodenformation, an der die Reflexion des Schall-Meßsignals erfolgen soll, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren groß genug, um eine gute Reflexion des Schall-Meßsignals zu gewährleisten. Denn während der Impedanzübergang zwischen einem Gemisch aus erodiertem Boden, Zement und Wasser und einem festen Boden vergleichsweise gering ist, liegt zwischen einem definierten flüssigen Medium, wie z. B. Wasser, und festem Boden ein vergleichsweise klarer Impedanzübergang vor.

Erfindungsgemäß wird während oder nach der Herstellung eines Bohrlochs oder eines Hohlraums ein unter Druck stehendes definiertes flüssiges Medium über ein Gestänge durch das Bohrloch zugeleitet. An einer Meßöffnung des Gestänges wird das definierte flüssige Medium in einem freien Meßstrahl in Richtung quer zur Längsachse des Gestänges in das Bohrloch oder den Hohlraum eingestrahlt. Vom Gestänge aus wird mittels einer Sende-Empfangs-Einheit ein Schall-Meßsignal gesendet, das in Einstrahlrichtung des Meßstrahls durch den Meßstrahl hindurchläuft. Nachdem das Schall-Meßsignal an der Bohrlochwandung bzw. Hohlraumwandung reflektiert worden ist, läuft es wiederum durch den Meßstrahl hindurch zurück zur Sende-Empfangseinheit. Nach dem Empfang des reflektierten Meßsignals wird dessen Laufzeit festgestellt und daraus wird anhand der bekannten Schallgeschwindigkeit, die innerhalb des definierten flüssigen Mediums herrscht, die Abmessung des Bohrlochs bzw. des Hohlraums in Richtung des Meßstrahls bestimmt.

Eine Abwandlung des zuvor erläuterten Grundgedankens der Erfindung und der Verfahrensvariante, bei der das Schall- Meßsignal innerhalb des eingestrahlten Meßstrahls aus einem definierten flüssigen Medium läuft, besteht darin, das Schall-Meßsignal in unmittelbarer Umgebung des eingestrahlten Meßstrahls aus einem definierten flüssigen Medium zu führen. Dem Meßstrahl kommt dabei eine Homogenisierungsfunktion zu, um definierte Laufverhältnisse für das Schall-Meßsignal zu schaffen. Mit anderen Worten wirkt der Meßstrahl, der die Bewegungen des Gestänges mitvollzieht, als Vorläufer für die Messung mit dem Schall-Meßsignal. Prinzipiell kann das Schall-Meßsignal, das im wesentlichen parallel zur Einstrahlrichtung des Meßstrahls ausgesendet wird, bezogen auf die Längsachsenrichtung des Gestänges, in unmittelbarer Umgebung oberhalb, unterhalb oder seitlich vom Meßstrahl ausgesendet werden. Die konkrete räumliche Anordnung der Aussende- bzw. Empfangsposition für das Schall-Meßsignal in bezug auf die Position des Meßstrahls hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Die jeweils zweckmäßige Position der Schall-Meßsignal-Aussendung in bezug auf die Position des Meßstrahls aus dem definierten flüssigen Medium ergibt sich aus der Bewegungsrichtung des Gestänges, die während der durchzuführenden Messung in erster Linie vorliegt. Mit der Bewegung des Gestänges homogenisiert der Meßstrahl das am Meßort vorliegende inhomogene Gemisch, z. B. aus Boden, Zement und Wasser, und die Messung mit Hilfe des Schall-Meßsignals erfolgt dann im Nachlauf in dem definierten homogenen Medium.

Erfindungsgemäß wird unter dem Begriff "Gestäng" entweder das Bohrgestänge verstanden, das zur Herstellung des Bohrlochs oder zur Herstellung eines von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraums, z. B. einer Düsenstrahlsäule, eingesetzt wird, oder es wird darunter ein Meßgestänge verstanden, das in das Bohrloch bzw. den Hohlraum eingeführt wird. Schließlich kann es sich auch um eine Kombination aus einem Bohrgestänge und einem Meßgestänge handeln.

Unter dem Begriff "Meßstrahl" wird ein Vollstrahl eines definierten flüssigen Mediums verstanden. Es handelt sich also um einen Flüssigkeitsstrahl, beispielsweise einen Wasserstrahl. Der Meßstrahl ist also ein Laufstrahl bzw. ein Flüssigkeitsstrom. Beim Meßstrahl kann es sich um einen separaten Meßstrahl handeln oder aber, z. B. im Falle der Vermessung einer Düsenstrahlsäule, u. U. auch um den Hochdruckstrahl, der zur Erosion und/oder Verfüllung einer das Bohrloch umgebenden Bodensäule bzw. eines Bodensegments eingesetzt wird.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren während der Herstellung eines Bohrlochs oder eines Hohlraums eingesetzt, da dann gleich das bei der Herstellung verwendete Bohrgestänge für die Vermessung benutzt werden kann. Die frisch gebohrte Bohrlochwandung oder eine frisch erodierte Hohlraumwandung kann dann sofort vermessen werden. Die Vermessung kann parallel zur Herstellung der Wandungen erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch nach der Herstellung eines Bohrlochs bzw. eines Hohlraums eingesetzt werden, z. B. indem nachträglich ein entsprechendes Gestänge eingeführt wird.

Vorzugsweise werden als Meßsignale Schall-Impulse verwendet. Die Frequenz f der Meßsignale liegt vorzugsweise in einem Bereich von f 10 MHz. Es ist vorteilhaft, möglichst geringe Frequenzen für die Schall-Meßsignale zu wählen, damit die Schwächung des Schall-Meßsignals möglichst gering gehalten wird. Die Frequenzen der Meßsignale liegen vorzugsweise im Ultraschallbereich.

Als definiertes flüssiges Medium zur Ausbildung des Meßstrahls wird vorzugsweise Wasser verwendet. Es kann aber auch eine geeignete andere Flüssigkeit verwendet werden.

In einer günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Meßstrahl des flüssigen Mediums kontinuierlich in das Bohrloch oder den Hohlraum eingestrahlt und die Meßsignal-Laufzeitmessungen innerhalb des Meßstrahls werden kontinuierlich durchgeführt, während sich das Gestänge um seine Längsachse dreht und/oder in Richtung seiner Längsachse fortbewegt, um so die radiale Kontur und/oder die axiale Kontur der Bohrlochwandung oder der Hohlraumwandung in bezug auf die Gestänge-Längsachse abzutasten. Auf diese Weise kann also, wenn das für die Herstellung des Bohrlochs bzw. des Hohlraums eingesetzte Bohrgestänge für die gleichzeitige Vermessung des erzeugten Bohrlochs bzw. Hohlraums verwendet wird, die kontinuierliche Rotation und Fortbewegung des Gestänges ausgenutzt werden, um mit dem Meßstrahl die radiale und axiale Kontur der zu vermessenden Wandung "abzufahren". Bei der Herstellung einer Düsenstrahlsäule wird das Gestänge, das mit einer Hochdruckdüse versehen ist, um das umgebende Erdreich mit einem Hochdruckstrahl aus Wasser oder einer Zementsuspension zu erodieren, kontinuierlich um seine Achse gedreht und dabei kontinuierlich nach oben aus dem Bohrloch herausgezogen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nun der Meßstrahl über eine Vollstrahldüse etwas unterhalb der Hochdruckdüse eingestrahlt werden, so daß der Meßstrahl und das darin laufende Schall-Meßsignal die zu vermessende Wandung im Nachlauf synchron zum Hochdruckstrahl, also dem Erosionsstrahl, abtastet.

Vorzugsweise werden die ermittelten Meßdaten über das Gestänge zur Datenaufbereitung an eine Auswertestation übertragen. In der Auswertestation können die ermittelten Meßdaten dann für eine grafische und/oder alphanumerische Darstellung aufbereitet werden. Die während der Herstellung des Bohrlochs bzw. des Hohlraums ermittelten Meßdaten können dann "on-line", also in Echtzeit, ausgewertet und veranschaulicht werden. Insbesondere mit einer grafischen Darstellung auf einem Bildschirm-Monitor kann z. B. eine gerade erzeugte Düsenstrahlsäulenkontur für eine Bedienperson zeichnerisch dargestellt werden, um so Fehlstellen schnell erkennen und u. U. unmittelbar beheben zu können. Man erhält auf diese Weise sofort während der Herstellung ein genaues Bild über die Qualität z. B. der erzeugten Düsenstrahlsäulen. Fehlstellen können zielgenau nachgebessert werden. Man kann also durch Vermessung der tatsächlich hergestellten Düsenstrahlsäulen die ausreichende Qualität der gebildeten Düsenstrahlsohle bereits während der Herstellung gewährleisten, und es entfallen somit die eingangs angesprochenen, enorm aufwendigen Arbeiten zur Lokalisierung und Sanierung von Fehlstellen in der Düsenstrahlsohle.

Bei der Herstellung der Düsenstrahlsäulen kann also die tatsächlich erreichte Qualität der bereits erzeugten Düsenstrahlsäulen berücksichtigt werden, um das Raster der weiteren Düsenstrahlsäulen entsprechend anzupassen, so daß eine einwandfreie Überschneidung der Düsenstrahlsäulen zu einer durchgehenden Sohle erreicht wird. Damit kann auch der Materialverbrauch an Zement-Suspension minimiert werden, da aufgrund der genauen Messung der tatsächlich erreichten Durchmesser <Angstzuschläge" bei der Herstellung der Säulen entfallen können, wie sie bisher üblich waren, um angesichts der Meßungenauigkeiten auf der sicheren Seite zu liegen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend erläuterten Verfahrens umfaßt ein Gestänge zur Erzeugung eines Bohrlochs oder zur Einführung in ein Bohrloch, wobei das Gestänge einen Gestängekopf aufweist und eine Anzahl von konzentrischen Ringkanälen, die sich in Richtung der Längsachse des Gestänges erstrecken. Im Außenwandbereich des Gestänges ist quer zu dessen Längsachse eine Vollstrahldüse angeordnet, um einen freien Meßstrahl eines definierten flüssigen Mediums in das erzeugte Bohrloch oder in einen von dort aus erzeugten Hohlraum einzustrahlen. Ein Ringkanal im Gestänge ist für das definierte flüssige Medium vorgesehen, um dieses unter Druck der Vollstrahldüse zuzuleiten. Im Gestänge ist auf Höhe der Vollstrahldüse eine Sende-Empfangs-Einheit zur Aussendung und zum Empfang von Schall-Meßsignalen angeordnet. Diese Sende-Empfangs-Einheit ist hinter der Vollstrahldüse angeordnet, und zwar in Verlängerung der Meßstrahlachse des flüssigen Mediums in das Gestängeinnere hinein. Die Sende-Empfangs-Einheit sitzt also weiter innen im Gestänge als die Vollstrahldüse.

Unter dem Begriff "Gestängekopf" wird das am weitesten in das Bohrloch eingeführte Ende des Gestänges verstanden, also im Falle des Bohrgestänges der Bohrkopf bzw. die Bohrkrone. Die Anzahl der konzentrischen Ringkanäle im Gestänge kann auch nur 1 betragen, z. B. im Falle eines einfachen Bohrgestänges, das lediglich einen zentralen Ringkanal zur Einleitung der Bohrspülung aufweist. Im Falle eines Gestänges, wie es für die Herstellung von Düsenstrahlsäulen verwendet wird, können je nach Ausführungsart mehrere Ringkanäle zur Zuleitung von Wasser, Luft, Zementsuspension und dergleichen vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise ist, in Verlängerung der Meßstrahlrichtung des definierten flüssigen Mediums in das Gestängeinnere hinein, eine durchgehende, durch das definierte flüssige Medium gebildete Verbindung zwischen der Vollstrahldüse und der Sende-Empfangs-Einheit vorgesehen. Mit anderen Worten liegt also das definierte flüssige Medium direkt an der Sende-Empfangs-Einheit an und bildet einen durchgängigen Übertragungsweg für das Schall-Meßsignal von der Sende- Empfangs-Einheit in den Meßstrahl hinein und wieder von dort zurück. Um diese durchgehende Übertragungsverbindung zu realisieren, kann bei Bedarf z. B. ein kleiner Kanalabschnitt zwischen der Sende-Empfangs-Einheit und dem Ringkanal zur Zuführung des definierten flüssigen Mediums im Bohrgestänge ausgebildet sein, so daß eine Verlängerung des Meßsignal- Laufweges im flüssigen Medium vom Meßstrahl in das Gestängeinnere hinein erhalten wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des oben erläuterten Verfahrens entspricht in ihrem Grundaufbau der zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Jedoch ist nun die Sende-Empfangs-Einheit zur Aussendung und zum Empfang von Schall-Meßsignalen nicht auf Höhe der Vollstrahldüse angeordnet, sondern die Sende- Empfangs-Einheit ist im Gestänge, in Gestänge- Längsachsenrichtung gesehen, unterhalb der Vollstrahldüse angeordnet. "Unterhalb" der Vollstrahldüse bedeutet, daß die Sende-Empfangs-Einheit in Richtung der Gestänge-Längsachse näher am Gestängekopf angeordnet ist als die Vollstrahldüse. Wenn nun nach Fertigstellung einer Bohrung das Gestänge z. B. für die Erosion und Verfüllung des umgebenden Bodens zur Herstellung einer Düsenstrahlsäule gleichmäßig nach oben gezogen und dabei um die eigene Achse gedreht wird, läuft der Meßstrahl aus der Vollstrahldüse voraus, um den jeweiligen Meßort zu homogenisieren, und die Sende-Empfangs-Einheit läuft dem Meßstrahl unmittelbar nach, um die Messung in dem vom Meßstrahl geschaffenen definierten homogenen Medium durchzuführen.

In einer günstigen Ausgestaltung ist die Sende-Empfangs- Einheit als Ultraschall-Impuls/Echo-Meßeinheit ausgeführt. Vorzugsweise ist die Sende-Empfangs-Einheit zentral im Gestänge angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Gestänge in dessen Längsachsenrichtung eine Meßdaten-Übertragungsleitung vorgesehen, die an die Sende-Empfangs-Einheit angeschlossen ist. In einer günstigen Ausgestaltung ist die Meßdaten- Übertragungsleitung in einem zentral im Gestänge angeordneten Meßkanal geführt. Vorteilhafterweise steht die Meßdaten- Übertragungsleitung mit einer Auswertestation zur Datenaufbereitung in Verbindung.

Es ist günstig, sowohl die Sende-Empfangs-Einheit als auch den Meßkanal mit der Meßdaten-Übertragungsleitung zentral im Gestänge anzuordnen. Der Meßkanal verläuft dann entlang der Mittelachse des Gestänges und die Datenübertragung zwischen der zusammen mit dem Gestänge rotierenden Meßdaten- Übertragungsleitung und dem stationären Spülkopf des Gestänges kann dann besonders gut realisiert werden. Unter dem "Spülkopf" wird derjenige Endabschnitt des Gestänges verstanden, der sich an der Erdoberfläche befindet und über den die verschiedenen Medien in die Ringkanäle eingeleitet werden.

Wenn, z. B. im Falle der Erzeugung einer Düsenstrahlsäule, ein Gestänge verwendet wird, bei dem im Außenwandbereich zumindest eine Hochdruckdüse angeordnet ist und bei dem ein zugehöriger Gestänge-Ringkanal zur Zuleitung eines Hochdruckmediums ausgebildet ist, um einen Hochdruckstrahl des Hochdruckmediums in Richtung quer zur Gestänge-Längsachse austreten zu lassen, der einer Erosion der umgebenden Bodenformation dient, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, die Vollstrahldüse für den Meßstrahl des definierten flüssigen Mediums in Längsachsenrichtung des Gestänges näher am Gestängekopf anzuordnen als die zumindest eine Hochdruckdüse. Die Vollstrahldüse sitzt also am Gestänge tiefer als die zumindest eine Hochdruckdüse zur Erosion des umgebenden Bodens. Wie oben erläutert, kann so, wenn das Gestänge kontinuierlich gedreht und nach oben gezogen wird, um den Säulenraum zu erodieren, im Nachlauf synchron die Kontur des Säulenraums vermessen werden. Hinsichtlich der Wahl des Abstands zwischen den axialen Gestängepositionen der Hochdruckdüse und der Vollstrahldüse ist zu berücksichtigen, daß die während der Bodenerosion vom Hochdruckstrahl hervorgerufenen Turbulenzen die einwandfreie Ausbildung des Meßstrahls u. U. stören. Durch eine ausreichende Bemessung des Abstands kann gewährleistet werden, daß solche Turbulenzen im umgebenden Boden-Zement-Wasser-Gemisch bereits abgeklungen sind, wenn der Meßstrahl im Nachlauf die zuvor freigeschnittene bzw. erodierte Stelle passiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung kann, wie oben erläutert, sowohl zur Vermessung des Bohrlochs selbst als auch zur Vermessung eines Hohlraums, der in der Umgebung des Bohrlochs freigeschnitten oder erodiert worden ist, eingesetzt werden. Neben der erläuterten Anwendung bei der Herstellung von Düsenstrahlsohlen kann die Erfindung auch im Zusammenhang mit der Vermessung von Gebäudeunterfangungen, Abdichtungsinjektionen oder ähnlichem eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist im Gestänge, z. B. dem Bohrgestänge, integriert und arbeitet berührungslos ohne das Ausfahren oder Ausspreizen mechanischer Meßelemente, was zu einem problemlosen und zuverlässigen Einsatz des Meßverfahrens führt. Das erfindungsgemäße Meßverfahren kann ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang gleichzeitig mit der Herstellung der zu vermessenden Kontur durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Längsschnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung;

Fig. 2 eine vereinfachte Längsschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Bohrvorgangs bei der Herstellung einer Düsenstrahlsäule;

Fig. 4 eine schematische Ansicht des Anfangsabschnitts des Erosionsvorgangs zur Herstellung einer Düsenstrahlsäule;

Fig. 5 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Meßverfahrens während des Herstellungsvorgangs der Düsenstrahlsäule.

Das erste Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zeigt das untere Ende eines Bohrgestänges 1, also dasjenige Ende, das in ein Bohrloch eingeführt wird. Das Bohrgestänge 1 ist aus Gründen der Vereinfachung mit einer durchgehenden Schraffur versehen, auch wenn in Wirklichkeit das Bohrgestänge aus mehreren Elementen montiert ist. In Längsrichtung des Bohrgestänges 1 erstrecken sich mehrere konzentrische Ringkanäle, und zwar, von der Mittelachse des Bohrgestänges aus betrachtet, zunächst ein Meßkanal 7, ein Ringkanal 8 zur Zuführung einer Zement-Suspension, ein Ringkanal 9 zur Zuführung von Wasser, ein Ringkanal 10, ebenfalls zur Zuführung von Wasser, sowie ein Ringkanal 11 zur Zuführung von Luft.

Der Ringkanal 10 mündet in eine Hochdruckdüse 4, die mit seitlichen Durchtrittsöffnungen 24 zum Ringkanal 11 versehen ist. Der Ringkanal 8 mündet über Öffnungen 22 in die Umgebung des Borgestänges. Eine Bohrkrone 15 zum unteren Abschluß des Bohrgestänges 1 ist lediglich schematisch angedeutet.

Der Aufbau mit den konzentrischen Ringkanälen 8, 10 und 11 sowie der Hochdruckdüse 4 und den Austrittsöffnungen 23 wird bisher für die Herstellung von Düsenstrahlsäulen im sogenannten Zweiphasenverfahren mit Luftunterstützung eingesetzt.

Über die Hochdruckdüse 4 wird ein Hochdruckwasserstrahl 5 vom Bohrgestänge 1 aus in Richtung des gestrichelten Pfeils, also in Querrichtung zur Bohrgestänge-Längsachse in den umgebenden Boden eingedüst. Mit der durch den Ringkanal 11 zugeführten Druckluft, die über die Durchtrittsöffnungen 24 in den Düsenbereich eingeleitet wird, wird der Hochdruckwasserstrahl ummantelt, um sein Eindringvermögen zu verbessern. Unterhalb der Hochdruckdüse 4 kann dann die über den Ringkanal 8 zugeführte Zement-Suspension über die Öffnungen 22 aus dem Bohrgestänge 1 in die Umgebung austreten. Auf diese Weise kann, während das Bohrgestänge 1 um seine Längsachse rotiert und (in Fig. 1 nach oben) aus dem Bohrloch gezogen wird, der umgebende Boden in einem gewissen Radius zunächst vom Hochdruckwasserstrahl 5 erodiert werden und der entstandene, mit erodiertem Boden und Wasser gefüllte Hohlraum im Nachlauf zusätzlich mit der Zement-Suspension verfüllt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel ist nun zusätzlich zu der vorangehend erläuterten Bohrgestänge- Anordnung der zentrale Meßkanal 7 vorgesehen, der in einem abgeschlossenen Hohlraum 25 endet. In diesem Hohlraum 25 befindet sich ein Ultraschall-Impuls/Echo-Meßkopf 6. Dieser Meßkopf 6 ist in der Lage, über eine Sende-/Empfangsfläche 13 Schallimpulse auszusenden und reflektierte Schallimpulse zu empfangen.

Weiterhin ist eine Vollstrahldüse 3 im Bohrgestänge 1 angeordnet. Die Vollstrahldüse 3 ist mit dem Ringkanal 9 verbunden, durch den unter Druck stehendes Wasser zugeführt wird. Durch die Vollstrahldüse 3 wird ein Meßstrahl 2 bzw. Meßstrom, also ein Vollstrahl aus Wasser, in Richtung des gestrichelten Pfeils, d. h. quer zur Bohrgestänge-Längsachse, in die Umgebung des Bohrgestänges eingestrahlt. Die Düsenachse der Vollstrahldüse 3 befindet sich auf Höhe der Sende-/Empfangsfläche 13 des Meßkopfes 6. Ebenfalls koaxial zur Vollstrahldüse 3 ist ein Verbindungskanalabschnitt 14 ausgebildet, der die Strahlrichtung des Meßstrahls 2 in das Innere des Bohrgestänges 1 hinein bis zur Sende-/Empfangsfläche 13 des Meßkopfes 6 verlängert. So ergibt sich eine durchgehende, aus Wasser gebildete Verbindung zwischen der Sende-/Empfangsfläche 13 und dem Meßstrahl 2. Vom Ultraschall-Impuls-Echo-Meßkopf 6 ist eine Meßdaten-Übertragungsleitung 12 durch den Meßkanal 7 zum anderen Ende des Bohrgestänges 1, also zum (nicht dargestellten) Spülkopf geführt. In diesem stationären Spülkopf findet die Übertragung der verschiedenen Medien, wie Wasser, Zementsuspension oder Luft in die Ringkanäle hinein und bei Bedarf aus diesen heraus statt. Zudem werden dort die Meßdaten der Übertragungsleitung 12 an eine (nicht dargestellte) Auswertestation weitergeleitet bzw. Daten von dort an den Meßkopf 6 übertragen.

Während das Wasser für die Hochdruckdüse 4 im Ringkanal 10 beispielsweise unter einem Druck in der Größenordnung von 500 bar zugeführt wird, wird das Wasser zur Ausbildung des Meßstrahls 2 über den Ringkanal 9 beispielsweise unter einem Druck in der Größenordnung von 15 bar zugeführt. Durch einen entsprechenden Öffnungsdurchmesser der Vollstrahldüse 3 mit einem entsprechenden Wasservolumendurchsatz kann die erforderliche Eindringtiefe des Meßstrahls in das umgebende Bohrlochmedium gewährleistet werden. Bei Bedarf kann das Wasser zur Bildung des Meßstrahls 2 natürlich auch mit höheren Drücken beaufschlagt werden.

In Fig. 2 ist ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche oder sich entsprechende Komponenten wie beim ersten Ausführungsbeispiel In Fig. 1 sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und es wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist nun der Ultraschall-Impuls/Echo-Meßkopf 6 nicht in Verlängerung hinter dem Meßstrahl 2 angeordnet, sondern unterhalb des Meßstrahls. Die Sende-/Empfangsfläche 13 des Meßkopfes 6 befindet sich, in Richtung der Bohrgestänge-Längsachse gesehen, unterhalb der Vollstrahldüse 3, d. h. sie liegt näher an der Bohrkrone 15 als die Vollstrahldüse 3. Die Verbindung zwischen der Sende-/Empfangsfläche 13 und der Umgebung des Bohrgestänges 1 wird durch einen Kanaleinsatz 26 hergestellt, dessen Längsachse parallel zur Achse der Vollstrahldüse 3 verläuft und durch den das dort außen am Bohrgestänge 1 vorhandene Medium bis unmittelbar an die Sende- /Empfangsfläche 13 gelangt. Die von der Sende-/Empfangsfläche 13 des Meßkopfes 6 ausgesandten Schallimpulse laufen durch den Kanaleinsatz 26 hindurch und dann weiter in Richtung des gestrichelten Pfeiles 27. Die reflektierten Schallimpulse werden in der entgegengesetzten Richtung empfangen. Die Schallimpulse laufen also knapp unterhalb des Meßstrahls 2, und zwar koaxial zum Meßstrahl.

Für die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 ein Anwendungsbeispiel beschrieben.

In Fig. 3 ist der erste Schritt zur Herstellung einer Düsenstrahlsäule dargestellt, nämlich das Setzen eines Bohrlochs 21. Mit einer entsprechenden Maschine 19 wird ein Bohrkopf, der an der Spitze eines Bohrgestänges 1 angeordnet ist, vom Bauplanum 18 aus in den Boden 17 eingetrieben. Die Bohrspülflüssigkeit 16 tritt in einem ringförmigen Kanal, der zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrloch vorhanden ist, an die Oberfläche und sammelt sich dort in einem entsprechend vorbereiteten Becken. Wie in Fig. 3 dargestellt, befindet sich am unteren Ende des Bohrgestänges 1 die Hochdruckdüse 4 sowie - etwas tiefer - die Vollstrahldüse 3.

Fig. 4 zeigt den nächsten Schritt bei der Herstellung einer Düsenstrahlsäule, nämlich den Beginn der Erosion des Bodens 17 in einem bestimmten Radius um das Bohrgestänge 1 herum. Die Erosion erfolgt durch den Hochdruckwasserstrahl 5, der über die Hochdruckdüse 4 in das Erdreich eingedüst wird. Durch die kontinuierliche Rotation des Bohrgestänges 1 um seine Längsachse und das kontinuierliche Ziehen des Bohrgestänges wird ein zylinderförmiger Hohlraum aus dem Boden 17 herausgeschnitten. In diesem Hohlraum befindet sich das erodierte Erdreich zusammen mit dem eingedüsten Wasser. Über die Öffnungen 22 (siehe Fig. 1) wird eine Zementsuspension unter vergleichsweise geringem Druck in den freigeschnittenen Säulenhohlraum eingeleitet.

Fig. 5 zeigt ein fortgeschrittenes Stadium der Düsenstrahlsäulen-Herstellung. Hier ist nun ersichtlich, wie während der Herstellung der Düsenstrahlsäule gleichzeitig deren Wandung 20A im Nachlauf zur Erosion der Säule mittels des Hochdruckstrahls 5 vermessen wird. Der Meßstrahl 2 vollführt eine zum Hochdruckstrahl 5 synchrone Dreh- und Aufwärtsbewegung. Der Meßstrahl 2 durchdringt das im Hohlraum 20 befindliche Medium aus erodiertem Boden, Wasser und Zement-Suspension bis hin zur Säulenwandung 20A. Ein vom Ultraschall-Meßkopf 6 (siehe Fig. 1) ausgesandter Schallimpuls läuft innerhalb des Meßstrahls 2, wird an der Säulenwandung 20A reflektiert und kehrt dann innerhalb des Meßstrahls 2 als Echo zum Meßkopf 6 zurück. Das Schall- Meßsignal pflanzt sich also in einem definierten flüssigen Medium, nämlich Wasser, fort, dessen Schallgeschwindigkeit bekannt ist. So kann aus der Laufzeitmessung des Schallimpulses der Säulenradius in Richtung des Meßstrahls 2 festgestellt werden. Durch die Dreh- und Ziehbewegung des Bohrgestänges 1 wird die gesamte Säulenwandung 20A abgetastet, so daß durch die Übertragung der Meßdaten über die Meßdaten-Übertragungsleitung 12 bereits während der Herstellung der Düsenstrahlsäule die tatsächlich erreichte Säulenkontur überwacht werden kann. Anschließend härtet das Gemisch aus Boden, Wasser und Zementsuspension zu einer wasserdichten Säule aus.

Der Einsatz der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung erfolgt analog zu dem vorangehend anhand der Fig. 3 bis 5 erläuterten Anwendungsbeispiel. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die Schallimpulse nicht innerhalb des Meßstrahls 2 laufen, sondern knapp unterhalb des Meßstrahls. Die Schallimpulse werden also in einem geringfügigen Nachlauf durch das zuvor vom Meßstrahl 2 geschaffene definierte homogene Medium geführt.

Claims (17)

1. Verfahren zur Vermessung von Bohrlochwandungen oder von Wandungen eines von einem Bohrloch aus erzeugten Hohlraums, insbesondere zur Vermessung der Wandungen von Düsenstrahlsäulen bei der Herstellung einer Düsenstrahlsohle oder Düsenstrahlunterfangung, mit folgenden Schritten:

• a) während oder nach der Herstellung des Bohrlochs (21) oder des Hohlraums (20) wird ein definiertes flüssiges Medium über ein Gestänge (1) zugeleitet und an einer Meßöffnung (3) des Gestänges (1) quer zu dessen Längsachse unter Druck in einem freien Meßstrahl (2) in das erzeugte Bohrloch (21) oder den erzeugten Hohlraum (20) eingestrahlt;
• b) mittels einer Sende-Empfangs-Einheit (6) wird vom Gestänge (1) aus ein Schall-Meßsignal gesendet, das sich entlang der Einstrahlrichtung des Meßstrahls (2) entweder innerhalb des Meßstrahls (2) oder in unmittelbarer Umgebung des Meßstrahls (2) des flüssigen Mediums fortpflanzt;
• c) nach Empfang des von der Bohrlochwandung (21A) oder der Hohlraumwandung (20A) reflektierten Meßsignals in der Sende-Empfangs-Einheit (6) wird die Laufzeit des Meßsignals festgestellt und aus der Laufzeit wird in Verbindung mit der Schallgeschwindigkeit des flüssigen Mediums des Meßstrahls (2) die Abmessung des Bohrlochs (21) oder des Hohlraums (20) in Richtung der Einstrahlrichtung des Meßstrahls bestimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßsignale Schall-Impulse verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,. daß die Frequenz f der Meßsignale in einem Bereich von f 10 MHz liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als definiertes flüssiges Medium Wasser verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstrahl des flüssigen Mediums kontinuierlich in das Bohrloch (21) oder den Hohlraum (20) eingestrahlt wird und die Meßsignal- Laufzeitmessungen innerhalb des Meßstrahls (2) oder in unmittelbarer Umgebung des Meßstrahls (2) kontinuierlich durchgeführt werden, während sich das Gestänge (1) um seine Längsachse dreht und/oder in Richtung seiner Längsachse fortbewegt, um so die radiale Kontur und/oder die axiale Kontur der Bohrlochwandung (21A) oder der Hohlraumwandung (20A) in bezug auf die Gestänge­ Längsachse abzutasten.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Meßdaten über das Gestänge (1) zur Datenaufbereitung an eine Auswertestation übertragen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Meßdaten in der Auswertestation für eine grafische und/oder alphanumerische Darstellung aufbereitet werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend

• - ein Gestänge (1) zur Erzeugung eines Bohrlochs (21) oder zur Einführung in ein Bohrloch,
• - wobei das Gestänge (1) einen Gestängekopf (15) aufweist und eine Anzahl von konzentrischen Ringkanälen (8, 9, 10, 11), die sich in Richtung der Längsachse des Gestänges erstrecken, dadurch gekennzeichnet,
• - daß im Außenwandbereich des Gestänges (1) quer zu dessen Längsachse eine Vollstrahldüse (3) zur Einstrahlung eines freien Meßstrahls (2) eines definierten flüssigen Mediums in das erzeugte Bohrloch (21) oder in einen erzeugten Hohlraum (20) angeordnet ist,
• - daß ein Ringkanal (9) im Gestänge (1) für das definierte flüssige Medium vorgesehen ist, um dieses der Vollstrahldüse (3) unter Druck zuzuleiten, und
• - daß im Gestänge (1) auf Höhe der Vollstrahldüse (3) eine Sende-Empfangs-Einheit (6) zur Aussendung und zum Empfang von Schall-Meßsignalen angeordnet ist, und zwar, in Verlängerung der Längsachse des Meßstrahls (2) des definierten flüssigen Mediums in das Gestängeinnere hinein, hinter der Vollstrahldüse (3).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, in Verlängerung der Meßstrahlrichtung des definierten flüssigen Mediums in das Gestängeinnere hinein, eine durchgehende, durch das definierte flüssige Medium gebildete Verbindung (14) zwischen der Vollstrahldüse (3) und der Sende-Empfangs-Einheit (6) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend

• - ein Gestänge (1) zur Erzeugung eines Bohrlochs (21) oder zur Einführung in ein Bohrloch,
• - wobei das Gestänge (1) einen Gestängekopf (15) aufweist und eine Anzahl von konzentrischen Ringkanälen (8, 9, 10, 11), die sich in Richtung der Längsachse des Gestänges erstrecken, dadurch gekennzeichnet,
• - daß im Außenwandbereich des Gestänges (1) quer zu dessen Längsachse eine Vollstrahldüse (3) zur Einstrahlung eines freien Meßstrahls (2) eines definierten flüssigen Mediums in das erzeugte Bohrloch (21) oder in einen erzeugten Hohlraum (20) angeordnet ist,
• - daß ein Ringkanal (9) im Gestänge (1) für das definierte flüssige Medium vorgesehen ist, um dieses der Vollstrahldüse (3) unter Druck zuzuleiten, und
• - daß im Gestänge (1) in Gestänge-Längsachsenrichtung unterhalb der Vollstrahldüse (3) eine Sende- Empfangs-Einheit (6) zur Aussendung und zum Empfang von Schall-Meßsignalen angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Empfangs-Einheit (6) als Ultraschall-Impuls/Echo-Meßeinheit ausgeführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Empfangs-Einheit (6) zentral im Gestänge (1) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestänge (1) in dessen Längsachsenrichtung eine Meßdaten-Übertragungsleitung (12) vorgesehen ist, die an die Sende-Empfangs-Einheit (6) angeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten-Übertragungsleitung (12) in einem zentral im Gestänge (1) angeordneten Meßkanal (7) geführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten-Übertragungsleitung (12) mit einer Auswertestation zur Datenaufbereitung in Verbindung steht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, mit zumindest einer im Außenwandbereich des Gestänges (1) angeordneten Hochdruckdüse (4) und einem zugehörigen Gestänge-Ringkanal (10) zur Zuleitung eines Hochdruckmediums, um quer zur Gestänge-Längsachse einen Hochdruckstrahl (5) des Hochdruckmediums auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollstrahldüse (3) für den Meßstrahl (2) des definierten flüssigen Mediums in Längsachsenrichtung des Gestänges (1) näher am Gestängekopf (15) angeordnet ist als die zumindest eine Hochdruckdüse (4).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als definiertes flüssiges Medium für den Meßstrahl (2) Wasser vorgesehen ist.