DE19625720C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und Schlitzen im Baugrund - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und Schlitzen im BaugrundInfo
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- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der
Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und Schlitzen im Baugrund
mittels einer Meßsonde mit in zwei zueinander orthogonalen
und in einer Ebene senkrecht zur Erdbeschleunigungs
richtung angeordneten Beschleunigungsmessern zur Neigungs
ermittlung, wonach die Meßsonde in jeweils vorgegebener
Bohrloch- bzw. Schlitztiefe die Abweichungen von der
Vertikalen in dieser Ebene erfaßt.
Die Problematik der genauen Plazierung von Gründungsele
menten ist zunächst am Beispiel von Verbauwänden, die
entweder in Form von überschnittenen oder tangierenden
Bohrpfahlwänden oder Schlitzwänden hergestellt werden
müssen, ersichtlich. Eine Verletzung des Überschneidungs
maßes oder eine Nichteinhaltung der genauen Plazierung im
Zuge der Wandherstellung führt zu Dichtigkeitsproblemen
und sogar die Standsicherheit der Wände kann aufgrund des
Eintriebes von Bodenmaterial durch die Klaffung der
benachbarten Wandelemente häufig nicht gewährleistet
werden. Kritisch ist diesbezüglich auch die Herstellung
von geneigten Bohrpfahlwänden, bei denen in der Praxis
individuelle Pfahlneigungen auftreten können.
Gleiches gilt für Pfahlgründungen unter besonderen
Hochbaukonstruktionen (z. B. Hyperboloidschalen), bei denen
eine maßhaltige Anordnung und Neigung von ganz besonderer
Bedeutung ist.
Aufgrund von natürlichen Hindernissen (z. B. Findlingen)
ist davon auszugehen, daß vielerorts bei der Nieder
bringung von Bohrungen oder Schlitzen diese Bohrungen oder
Schlitze von der gewünschten Lage abweichen. Um das recht
zeitig festzustellen, sind qualitätsbegleitende Messungen
erforderlich, die während des Aushebens eines Bohrloches
oder eines Schlitzes und bevor die Endteufe erreicht wird,
imstande sind, die rage der Bohrung oder des Schlitzes
aufzuzeigen, damit man rechtzeitig korrigierend eingreifen
kann.
Wichtig ist bei Verfahren oder Vorrichtungen zur Be
stimmung der Lage und Orientierung von Bohrlöchern und
Schlitzen im Baugrund, daß sie bei allen möglichen
Bohrungsarten und Schlitzarten und insbesondere unter
Wasser oder auch in anderen Bohrflüssigkeit funktionieren
können.
So ist es aus EP 0 083 279 bekannt, daß Ultraschallsonden
ähnlich wie ein Lot entlang des Bohrloches abgesenkt
werden. Durch das Aussenden von Ultraschallsignalen und
den Empfang der von der Bohrlochwandung reflektierten
Wellen wird der Abstand der Ultraschallsonde von der
Bohrlochwandung und demzufolge die Abweichung von der
Vertikalen bestimmt. Wenn jedoch der Abstand zur
Bohrlochwandung größer wird, wie zum Beispiel bei größeren
Abweichungen, oder wenn sich entlang der Bohrlochwandung
ein Überprofil der Bohrung eingestellt hat, kommt es dort
zu Signalen bzw. Messungen, die nicht auswertbar sind,
weil beachtliche Dichteänderungen des Übertragungsmediums
durch Ablagerungen von Bodenmaterialien vorhanden sein
können und die Auswertung für praktische Zwecke nicht mehr
hinreichend genau ist.
Weiterhin ist bekannt, daß Meßkörbe innerhalb einer Pfahl
verrohrung benutzt werden, um mit Hilfe eines zweiachsig
messenden Inklinometers, welches am Meßkorb fest in
stalliert ist, die Abweichung von der vertikalen Bohrachse
mit der Tiefe in zwei orthogonal zueinander stehenden
Achsen zu bestimmen. Ähnliche Vorrichtungen findet man
auch bei Grabungswerkzeugen wie zum Beispiel Schlitz
wandgreifern, wobei dort eine drahtlose Übertragung
zwischen einem Sensor im Schlitzwandgreifer und der
Basisstation über Tage möglich ist (vgl. DE-OS 43 35 479).
Auch eine Datenübertragung über das Baggerseil ist möglich
(vgl. WO 90/07098).
Weitere Möglichkeiten für den Einsatz eines zweiachsig
messenden Inklinometers werden in DE-OS 43 02 469
beschrieben, wobei dort das Inklinometer oder die Meßsonde
nicht notwendigerweise in das Bohrloch bzw. in den Schlitz
abzusenken ist, sondern so mit einem Meßwagen verbunden
ist, daß sich ihre Positionierung an der Bohrlochwandung
entsprechend der Orientierung des Meßwagens ausrichtet.
Der Neigungsmesser bzw. das Inklinometer befindet sich in
einem Aufsatzgestell, welches am Bohrlochmund aufgesetzt
wird (vgl. auch DE-GM 92 07 606).
Bei Einsatz eines Meßschlittens mit einem zweiachsigen
Inklinometer in einer Verrohrung kann nicht verhindert
werden, daß sich der Meßkorb um die vertikale Achse dreht,
so daß die Verrollung der Meßsonde im Bohrrohr zu
Meßfehlern führt. Das kann zwar durch Verwendung eines
Orientierungsgestänges reduziert werden, jedoch kann ohne
ein solches Orientierungsgestänge die Verrollung des
Meßkorbes während der Meßfahrt nicht erfaßt und demzufolge
der Verlauf nicht korrigiert werden.
Bei dem in DE-PS 43 02 469 beschriebenen Meßsondensystem
ist nachteilig, daß der maximale Meßbereich der Krümmung
des Bohrloches bzw. Schlitzes durch die Hälfte des
Durchmessers begrenzt ist, weil bei größeren Abweichungen
des Bohrverlaufes das Meßseil an der Bohrlochwandung bzw.
Schlitzwandung anliegt und falsche Stellungen der Meßsonde
bzw. des Inklinometers angibt, aus denen sich folglich der
tatsächliche Bohrlaufverlauf nicht ermitteln läßt. Weitere
Verfälschungen aus Drehungen der Meßsonde um die vertikale
Achse und unexakte momentenverwogene Aufhängungen
(Änderungen des Gewichtes mit der Teufe, Schmutz usw.)
sind ebenfalls nicht ohne weiteres erfaßbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, wonach sich die Lagegenauigkeit von Bohrlöchern
und Schlitzen im Baugrund ohne Einschränkung des
Meßbereiches exakt bestimmen läßt, auch wenn die Bohrloch- oder
Schlitzkrümmung größer als der halbe Durchmesser bzw.
die halbe Schlitzbreite ist, und ohne Einfluß der
Aufhängungsart auf die Funktionstüchtigkeit der Meßsonde.
Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die in
einfacher Weise ein funktionsgerechtes Durchführen der
Messungen hinsichtlich des Bohrloch- bzw. Schlitzverlaufes
gewährleistet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen
Verfahren dadurch, daß die Meßsonde zumindest einen
Kreisel zum Erfassen der Winkeländerungen um die Längs
achse der Beschleunigungsmesser aufweist und beim Ver
fahren der Meßsonde in dem Bohrloch bzw. Schlitz mittels
der erfaßten Winkeländerungen eine Verrollung der
Beschleunigungsmesser um ihre Längsachse ermittelt wird. -
Im Rahmen der Erfindung liefert die Auswertung der von der
Meßsonde abgegebenen Signale sowohl die Neigung der Meß
sonde wie auch ihre Richtung. Der Kreisel ermöglicht die
Zuordnung der gemessenen Abweichungen der Beschleunigungs
messer und folglich Neigungsmesser in einem raumstabilen
orthogonalen Koordinatensystem. Durch die kreiselge
stützten Messungen sind auch die Rotationen der Beschleu
nigungsmesser um die Erdbeschleunigungsachse meßbar. Das
ermöglicht eine Bestimmung der Orientierung und der Lage
der Meßsonde im Bohrloch oder Schlitz bei einer bestimmten
Tiefe. Zwar kennt man ein kreiselgestütztes Messen der
Richtung eines Bohrloches (vgl. DE-OS 32 30 889), jedoch
wird in diesem Fall die Zentrierung des Meßgerätes in dem
Bohrloch als gewährleistet angesehen, ohne insoweit die
erforderlichen Vorkehrungen zu treffen. - Das erfindungs
gemäße Meßverfahren läßt sich ohne nennenswerten Aufwand,
wie zum Beispiel das Montieren eines Gestelles oder eines
Führungsgestänges am Bohrloch- bzw. Schlitzmund vor der
eigentlichen Messung des Bohrloch- bzw. Schlitzverlaufes
durchführen.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden
aufgeführt. So können die Winkeländerungen mittels
mehrerer Kreisel um drei orthogonale Achsen ermittelt
werden. Folglich ist außer den augenblicklichen Neigungs
werten hinsichtlich der Ausrichtung der Meßsonde in X- und
Y-Richtung (Z: vertikale Richtung) auch die Rotation um
die Z-Achse erfaßbar. Ferner können die im Bohrloch bzw.
Schlitz durchgeführten relativen Messungen durch geo
dätische Messungen in bezug auf bestimmte Festpunkte auf
ein vorgegebenes Koordinatensystem bezogen werden.
Zweckmäßigerweise werden die Messungen durch ununter
brochenes Verfahren der Meßsonde in dem Bohrloch bzw.
Schlitz kontinuierlich vorgenommen. Dabei besteht die
Möglichkeit, daß die Messungen beim Herabfahren der
Meßsonde in dem Bohrloch oder Schlitz oder nach Erreichen
des Bohrloch- bzw. Schlitztiefsten beim Herauffahren der
Meßsonde im Bohrloch bzw. Schlitz oder beim Verfahren der
Meßsonde in beiden Richtungen vorgenommen werden. Das
kontinuierliche Messen kann bis zu einer Meßgeschwin
digkeit von 20 m/min vorgenommen werden, so daß der
übliche Baubetrieb der Bohrloch- oder Schlitzherstellung
nicht beeinträchtigt wird. Im übrigen läßt sich gleich
zeitig mit der Neigungs- und Winkelmessung eine Teufen- und/oder
Temperaturmessung vornehmen. Auch die Meßzeit ist
selbstverständlich erfaßbar. Da die Messungen auf die
Bohrloch- oder Schlitzoberkante bezogen sind und als eine
Relativmessung angesehen werden, empfiehlt es sich, die
Meßsonde geodätisch auf einen Festpunkt zu richten bevor
sie im Bohrloch oder Schlitz herabgelassen wird. Am Ende
der Messungen, bevor die Meßsonde aus dem Bohrloch oder
Schlitz herausgezogen wird, erfolgt zweckmäßigerweise eine
Ausrichtung der Meßsonde auf den anfangs angepeilten Fest
punkt, um die während der Messungen eventuell auftretende
Drift des kreiselgestützten Meßsystems zu eliminieren bzw.
in der Rückrechnung der Winkeländerungen zu berücksich
tigen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur
Durchführung des beanspruchten Verfahrens, mit einem in
dem Bohrloch bzw. in dem Schlitz verfahrbaren Meßkorb, die
zur Bestimmung der Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und
Schlitzen in funktionsgerechter Bauweise besonders geeig
net ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Meßkorb eine Meßsonde mit Beschleunigungsmessern
für Neigungsermittlungen und mit einem kreiselgestützten
Meßsystem zum Erfassen von Verdrehungen der Meßsonde bzw.
des Meßkorbes in zentrierter Position und mit um die
vertikale Sondenachse drehbarer Lagerung angeordnet ist,
und daß der Meßkorb mit federelastischer Abstützung gegen
die Bohrloch- oder Schlitzwandung im Bohrloch oder Schlitz
zentriert und eben verfahrbar ist. Vorzugsweise ist die
Meßsonde an ihrem oberen Ende mittels eines Zentrier
tellers und Zentrierscheiben sowie einer Klemm- und
Prismenführung gehalten und an ihrem unteren Ende mittels
eines konischen Lagerzapfens in einem Zentrierring
gelagert. Insoweit wird zugleich eine stoßsichere Lagerung
für die Meßsonde verwirklicht. Weiter sieht die Erfindung
vor, daß der Meßkorb in zwei Ebenen mittels Rollen oder
Kufen gegen die Bohrloch- oder Schlitzwandung abgestützt
ist und von den über den Korbumfang verteilt angeordneten
Rollen oder Kufen zumindest eine Rolle oder Kufe
federgelagert ist. Vorzugsweise weist der Meßkorb über den
Korbumfang verteilte Stützarme auf, zum Beispiel drei
Stützarme in sternförmiger Anordnung, welche die Rollen
oder Kufen tragen. Diese Stützarme können als längen
verstellbare Arme ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise
liegen die federgelagerten und übereinander angeordneten
Rollen oder Kufen auf einer Achse, die parallel zur
Längsachse des Meßkorbes verläuft. Ferner empfiehlt die
Erfindung, daß die Meßsonde ein Okular aufweist und über
eine Öffnung im Meßkorb ein Festpunkt außerhalb des
Bohrloches oder Schlitzes anpeilbar ist und daß Winkel
änderungen der Meßsonde auf eine Achse zwischen dem
Festpunkt und der Bohrloch- oder Schlitzmitte beziehbar
sind. Zum eigentlichen Meßvorgang ist zu betonen, daß
diese Messungen im Bohrloch bzw. Schlitz relativ auf die
Lage und Orientierung des Bohrloch- bzw. Schlitzmundes
erfolgen. Zum Bezug auf ein globales Koordinatensystem
wird die Orientierung an einem Festpunkt bzw. geodätischen
Festpunkt erforderlich. Bevor der Meßkorb und folglich die
Meßsonde in das Bohrloch oder den Schlitz eingesetzt wird,
muß die Meßsonde innerhalb des Meßkorbes auf den geo
dätischen Festpunkt ausgerichtet werden. Die Ausrichtung
geschieht mittels des Okulars, welches an dem Meßkorb bzw.
an der Meßsonde anbringbar und entfernbar ist. Durch das
Okular wird der geodätische Festpunkt angepeilt, und
bezogen auf diesen Festpunkt werden die relativen
Messungen und die Achsen der Meßsonde festgelegt. Alter
nativ hierzu kann die Meßsonde von einem außerhalb des
Bohrloches bzw. Schlitzes liegenden Festpunkt angepeilt
werden. Nach erfolgtem Ab- und Aufwärtsverfahren der
Meßsonde innerhalb des Bohrloches oder Schlitzes wird die
Meßsonde nochmals auf den betreffenen geodätischen Fest
punkt ausgerichtet. Dadurch wird sichergestellt, daß
Fehler bezüglich Kurswinkel aus Drift- und Erdbewegungen
während der Messungen ermittelt und aus den Meßergebnissen
eliminiert bzw. kompensiert werden können.
Im Rahmen der Erfindung kann der Meßkorb mit Hilfe einer
Seilwinde oder direkt mit einem Baggerseil in das Bohrloch
oder den Schlitz eingeführt und aufgrund seines Eigen
gewichtes eingefahren werden. Die federgelagerten Rollen
werden nach außen gedrückt, so daß sie an der Bohr
lochwandung anliegen. Dadurch lassen sich Schwankungen
bezüglich des Bohrlochdurchmessers oder Abmessungs
schwankungen bei einem Schlitz nachfahren. Aufgrund der
federelastischen Abstützung des Meßkorbes ist es möglich,
daß das Korbmittelteil stets zentriert im Bohrloch bzw.
Schlitz bei jeder eingefahrenen Tiefe in dem jeweiligen
Querschnitt zentriert ist. Die Teufemessung kann entweder
über das Seil der Seilwinde oder über das Baggerseil oder
mittels einer parallel zum Baggerseil angeschlossenen
Meßzugwinde bei der Meßfahrt des Meßkorbes durchgeführt
werden. Vorzugsweise ist die Meßsonde wasserdicht ausge
führt, so daß sie ohne Probleme unter Wasser bzw. Bentonit
oder einer sonstigen Bohrflüssigkeit arbeiten kann. Ferner
sendet die Meßsonde ihre Signale vorzugsweise in digitaler
Form über Kabel oder elektrische Leitungen zum Bohr
lochmund zu einer dort installierten Datenerfassungs- und
Auswerteeinheit. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß
eine solche Datenerfassungs- und Auswerteeinheit innerhalb
der Meßsonde angeordnet ist. Die Auswertung der Signale
übernimmt ein Rechner, der aus den gelieferten Daten die
Kurs- und Neigungswerte berechnet und ggf. graphisch oder
tabellarisch wiedergibt. Mit diesem Meßsystem ist auch
eine Auswertung der durch eine kontinuierliche Fahrt des
Meßkorbes ermittelten Daten möglich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Bestimmung der Lage und Orientierung von Bohr
löchern in einem Bohrloch,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in schematischem Aufriß,
Fig. 3 in schematischer Darstellung die Vorrichtung bei
einem Meßvorgang im Bohrloch und
Fig. 4 einen Querschnitt Q-Q durch den Gegenstand nach
Fig. 3.
In Fig. 1 ist ein Meßkorb 1 in einem Bohrloch 2 schema
tisch dargestellt. Der Meßkorb 1 ist in dem Bohrloch ver
fahrbar und weist eine Meßsonde 3 mit Beschleunigungs
messern für Neigungsermittlungen und mit einem kreiselge
stützten Meßsystem zum Erfassen von Verdrehungen bzw.
Winkeländerungen der Meßsonde 3 und folglich des Meßkorbes
1 in zentraler Position und mit um die vertikale
Sondenachse drehbarer Lagerung 4 angeordnet. Die
Beschleunigungsmesser und das kreiselgestützte Meßsystem
sind nicht dargestellt. Ferner ist der Meßkorb 1 mit
federelastischer Abstützung 5 gegen die Bohrlochwandung in
dem Bohrloch 2 zentriert. Die Meßsonde 3 ist an ihrem
oberen Ende mittels eines Zentriertellers 6 sowie mittels
Zentrierscheiben 7 und einer Klemm- und Prismenführung 8
gehalten. An ihrem unteren Ende ist die Meßsonde 3 mittels
eines konischen Lagerzapfens 9 in einem Zentrierring 10
gelagert. Der Meßkorb 1 ist in zwei Ebenen mittels Rollen
11 gegen die Bohrlochwandung 12 abgestützt. Von den über
den Korbumfang in vorgegebener Verteilung angeordneten
Rollen 11 sind eine oder mehrere Rollen federgelagert.
Nach dem Ausführungsbeispiel sind sämtliche Rollen 11
federgelagert. Die Abstützung des Meßkorbes 1 an der
Bohrlochwandung 12 erfolgt in mindestens drei Punkten, die
eine Ebene definieren. Diese Punkte sind gleichzeitig die
Berührungspunkte der Rollen 11 mit der Bohrlochwandung 12.
Um die Ausrichtung des Meßkorbes 1 in einem Bohrloch 2 zu
ermöglichen, weist der Meßkorb 1 in einer zweiten Ebene
ebenfalls drei Berührungspunkte mit der Bohrlochwandung 12
auf. Durch die zweite Ebene wird die Ausrichtung des
Meßkorbes 1 mit der Tiefe bestimmt. In jeder Ebene der
Berührung bzw. Abstützung des Meßkorbes 1 gegen die
Bohrlochwandung 12 weist der Meßkorb 1 horizontale
Aussteifungen 13 auf, welche das Zentrum des Meßkorbes 1
mit Stützarmen 14 verbinden. Beide Ebenen können über
vertikale Aussteifungen 15 an den Verbindungsstellen
zwischen den horizontalen Aussteifungen 13 und den
Stützarmen 14 verbunden sein. Die Stützarme 14 sind als
längenverstellbare Stützarme ausgebildet, um eine
Anpassung an unterschiedliche Bohrlochdurchmesser zu
erreichen. Das gelingt in einem vorgegebenen Bereich auch
über die Federabstützung der Rollen 11. Die in der Mitte
des Meßkorbes 1 zentrierte Meßsonde 3 ermöglicht aufgrund
ihrer Ausstattung mit einerseits Beschleunigungsmessern,
andererseits einem kreiselgestützten Meßsystem, daß sowohl
Abweichungen der Meßsonde 3 von der vertikalen Achse als
auch Verdrehungen der Meßsonde, nämlich Winkeländerungen
um die vertikale Achse registriert werden können.
In Fig. 2 ist der Meßkorb 1 mit der Meßsonde 3 im Aufriß
innerhalb des Bohrloches 2 dargestellt. Die Meßsonde 3 ist
an ihrem unteren Ende mittels des Zentrierringes 10, der
im Meßkorb 1 befestigt ist, zentrisch mit dem konischen
Lagerzapfen 9 im Meßkorb 1 installiert. Der Meßkorb
besitzt Öffnungen 16, die das Fixieren der Meßsonde 3
innerhalb des Meßkorbes 1 mit drehender Lagerung 4
ermöglicht. Durch diese Öffnungen 16 kann in einer hierfür
vorgesehenen Bohrung vertikal zur Längsachse der Meßsonde
3 ein Okular 17 angebracht werden, durch welches ein
Festpunkt 18 außerhalb des Bohrloches 2 direkt über dem
Bohrlochmund angepeilt werden kann, um die Orientierung
der Meßsonde 3 auf ein festes Koordinatensystem beziehen
zu können. Schließlich wird am oberen Ende der Meßsonde 3
über einen wasserdichten Anschluß ein Kabel 19 geführt,
durch welches die Daten der Beschleunigungsmesser und
Kreisel bzw. ihrer Sensoren an den Bohrlochmund und dann
weiter an eine Datenerfassungs- und Auswerteeinheit
gelangen. Alternativ kann das Kabel 19 auch direkt an ein
Baggerseil angeschlossen werden, falls das Baggerseil die
Möglichkeit einer Datenübertragung bietet. Über eine
entsprechende Software kann dann die Auswertung über Tage
durchgeführt werden. Im übrigen weist der Meßkorb 1 eine
Kranöse 20 auf, die das Aufwärts- und Abwärtsverfahren des
Meßkorbes 1 in dem Bohrloch 2 mittels des Seiles einer
Seilwinde oder eines Baggerseils ermöglicht.
In Fig. 3 ist der Verlauf des Bohrloches 2 über die Tiefe
schematisch dargestellt. In dem Bohrloch 2 wird der
Meßkorb 1 eingestellt und mit Hilfe des Okulars 17 die
Meßsonde 3 an dem Festpunkt 18 orientiert. Danach wird der
Meßkorb 1 mit der Meßsonde 3 in das Bohrloch 2
hineingelassen. In den Positionen a, b und c werden
jeweils die Neigungen zur Vertikalen Z gemessen und sind
schematisch für eine Achse durch den Winkel zwischen Z und
den Richtungen A, B und C jeweils gekennzeichnet.
Gleichzeitig wird von dem Kreisel die jeweilige
Winkeländerung mit der Tiefe zwischen der Meßsonde 3 am
Bohrlochmund und dem Festpunkt 18 registriert, so daß auch
die Lage des Mittelpunktes der Meßsonde 3 bzw. des
Meßkorbes 1 bei jeder Tiefe mit dem Punkten A′, B′ und C′
angegeben werden kann. Dadurch kann der Verlauf des
Bohrloches 2 mit der Tiefe dreidimensional aufgezeichnet
werden.
Claims (21)
1. Verfahren zum Bestimmen der Lagegenauigkeit von
Bohrlöchern und Schlitzen im Baugrund mittels einer
Meßsonde mit in zwei miteinander orthogonalen und in einer
Ebene senkrecht zur Erdbeschleunigungsrichtung angeord
neten Beschleunigungsmessern zur Neigungsermittlung,
wonach die Meßsonde in jeweils vorgegebener Bohrloch- bzw.
Schlitztiefe die Abweichungen von der Vertikalen in dieser
Ebene erfaßt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßsonde zumindest einen Kreisel zum Erfassen der
Winkeländerungen um die Längsachse der Beschleunigungs
messer aufweist und beim Verfahren der Meßsonde in dem
Bohrloch bzw. Schlitz mittels der erfaßten Winkel
änderungen eine Verrollung der Beschleunigungsmesser um
ihre Längsachse ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels mehrerer Kreisel die Winkeländerungen um drei
orthogonale Achsen ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die im Bohrloch bzw. Schlitz durchgeführten
relativen Messungen durch geodätische Messungen im Bezug
auf bestimmte Festpunkte auf ein vorgegebenes Koordinaten
system bezogen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messungen durch ein ununter
brochenes Verfahren der Meßsonde in dem Bohrloch bzw.
Schlitz kontinuierlich vorgenommen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messungen beim Herabfahren der
Meßsonde in dem Bohrloch oder Schlitz oder nach Erreichen
des Bohrloch- bzw. Schlitztiefsten beim Herauffahren der
Meßsonde im Bohrloch oder Schlitz oder beim Verfahren der
Meßsonde in beiden Richtungen vorgenommen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das kontinuierliche Messen bis zu
einer Meßgeschwindigkeit von 20 m/min vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen abschnittsweise
vorgenommen werden und die jeweiligen Meßabschnitte auf
die Abmessungen der Meßsonde und/oder des Bohrloches bzw.
Schlitzes abgestimmt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Neigungs- und
Winkelmessung eine Teufe- und/oder Temperaturmessung
vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Meßdaten über eine in der
Meßsonde oder außerhalb der Meßsonde befindliche Daten
erfassungs- und Auswerteeinheit verarbeitet werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 9, mit einem in dem Bohrloch oder in
dem Schlitz verfahrbaren Meßkorb, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Meßkorb (1) eine Meßsonde (3) mit
Beschleunigungsmessern für Neigungsermittlungen und mit
einem kreiselgestützten Meßsystem zum Erfassen von
Verdrehungen der Meßsonde (3) bzw. des Meßkorbes (1) in
zentrierter Position und mit um die vertikale Sondenachse
drehbarer Lagerung angeordnet ist, und daß der Meßkorb (1)
mit federelastischer Abstützung (5) gegen die Bohrloch- oder
Schlitzwandung im Bohrloch (2) oder Schlitz zentriert
und verfahrbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßsonde (3) an ihrem oberen Ende
mittels eines Zentriertellers (6) sowie Zentrierscheiben
(7) und mittels einer Klemm- und Prismenführung (8)
gehalten ist und an ihrem unteren Ende mittels eines
konischen Lagerzapfen (9) in einem Zentrierring (10)
gelagert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßkorb (1) in zwei Ebenen mittels
Rollen (11) oder Kufen gegen die Bohrloch- oder
Schlitzwandung (12) abgestützt ist und von den über den
Korbumfang in vorgegebener Verteilung angeordneten Rollen
(11) oder Kufen eine oder mehrere Rollen (11) oder Kufen
federgelagert sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkorb (1) über den
Korbumfang verteilte Stützarme (14) aufweist, zum Beispiel
drei Stützarme (14) in sternartiger Anordnung, welche die
Rollen (11) oder Kufen tragen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützarme (14) als längen
verstellbare Arme ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten
und ggf. federgelagerten Rollen (11) oder Kufen auf einer
zur Längsachse des Meßkorbes (1) parallelen Achse liegen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (3) ein Okular
(17) aufweist und über eine Öffnung (16) im Meßkorb (1)
ein Festpunkt (18) außerhalb des Bohrloches (2) oder
Schlitzes anpeilbar ist und daß Winkeländerungen der
Meßsonde auf eine Achse zwischen dem Festpunkt (18) und
der Bohrloch- oder Schlitzmitte beziehbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkorb (1) mittels einer
Seilwinde in dem Bohrloch (2) oder Schlitz verfahrbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Meßsonde (3)
eine Datenerfassungs- und Auswerteeinheit angeordnet ist
und/oder der Meßkorb (1) über Kabel mit einer
Datenerfassungs- und Auswerteeinheit über Tage in
Verbindung steht.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenermittlung nach
Übertage über ein Seil der Seilwinde oder ein Baggerseil
erfolgt und in das betreffende Seil elektrische Leitungen
integriert sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde (3) wasserdicht
ausgeführt ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkorb (1) als
zylindrischer oder kastenförmiger Körper oder als
Fahrgestell ausgebildet ist.
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DE1996125720 DE19625720C1 (de) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und Schlitzen im Baugrund |
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DE1996125720 Expired - Fee Related DE19625720C1 (de) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Lagegenauigkeit von Bohrlöchern und Schlitzen im Baugrund |
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