DE3030709A1

DE3030709A1 - Anordnung fuer die messtechnische erfassung von setzungserscheinungen

Info

Publication number: DE3030709A1
Application number: DE19803030709
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 4320 Hattingen Lüßenhop
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-02-25

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anordnung für die
meßtechnische Erfassung von Setzungserscheinungen in unterscniedlichen Bodenschichten, - mit von einem Meßraum aus eingebrachter, gegebenenfalls verrohrter Meßbohrung, die quer zu den erwarteten Setzungserscheinungen orientiert ist, und mit einer darin angeordneten Meßvorrichtung mit Anzeigevorrichtung im Meßraum. Quer zu einer zu erwartenden Setzungserscheinung meint, daß die Meßbohrung durch eine Setzungserscheinung nicht nur eine horizontale Verlagerung erfährt. Itandelt es sich z. B. um die meßtechnische Erfassung von Setzungserscheinungen im Bereich eines Tunnels, so kann die aIeßbohrung sowohl in Richtung der Tunnelachse als auch quer zum Tunnel verlaufen. Der Ausdruck Meßraum umfaßt z. B. Neßschächte sowie 55eßkammern, - und dabei kann es sich auch um Bereiche eines Tunnels handeln.
Die (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Anordnungen arbeiten elektrisch bzw. elektronisch mit Wegaufnehmern oder dergleichen, die mit der Wandung der Meßbohrung bzw. einem eingebrachten Rohr wechselwirken. Dabei ist ein sehr genauer Anschluß und ein genaues Einrichten der Wegaufnehmer erforderlich. Das ist aufwendig, und zwar insbesondere ann, wenn mit hoher Meßgenauigkeit gearbeitet werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung so weiter auszubilden, daß mit wesentlich reduziertem Aufwand und ohne elektrische oder elektronische Einrichtungen in der Meßbohrung gearheitet werden kann, nichtsdestoweniger jedoch hohe Anforderungen an die Meßgenauigkeit erfüllbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Meßbohrung vom Meßraum weg in schräger Richtung ansteigt und in der Meßbohrung eine Mehrzahl von Schlauchwaagen angeordnet ist, deren offene Enden einerseits über die Länge der Meßbohrungen mit abstand voneinander als Meßpunkte verteilt sind und deren offene Enden andererseits im Meßraum an der Anzeigevorrichtung bzw. in der Anzeigevorrichtung gehalten sind. - Schlaucliwaagen sind in der Geodäsie als hydrostatische Niveliergeräte bekannt. Sie arbeiten nach den Prinzip der kommunizierenden Uhren. Im allgemeinen sind zwei Glaszylinder durch einen z. B. 3G bis 50 m langen, mit Flüssigkeit gefüllten Schlauch verbunden. Da die Flüssigkeitsspiegel in den beiden Zylindern aus physikalischen Gründen stets in qleicher Höhe liegen, können mit einer solchen Schlauciiwaage Hnhenunterschiede von Punkten ungefähr gleicher Höhe bestimmt oder können gleichhohe Punkte festgelegt werden. Zum Ablesen der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Zylindern und zur Durchführung der Messungen sind die Zylinder zumeist mit Millimeterskalen versehen. Man hält z. B. die Nullpunkte der beiden Skalen an die Punkte, deren Höhenunterschied bestimmt werden soll, und liest an den beiden Zylindern den Skalenwert der Flüssigkeitsoberfläche ab. Der Höhenunterschied ist die Differenz der Ablesungen. Die Probleme um die meßtechnische Erfassung von Setzungserscheinungen in unterirdischen Bodenschichten sind durch diese bekannten Maßnahmen bisher nicht beeinflußt worden.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind die offenen Enden in der Anzeigevorrichtung zweckmäßig mit den üblichen Glaszylindern oder dergleichen versehen, die Meßskalen aufweisen können. Die freien Enden in der Meßbohrung bestimmen die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Anzeigevorrichtung. ei Setzungserscheinungen sinkt die Lage der Meßpunkte und die freien Enden in der Meßbohrung laufen gleichsam über. An der Anzeigevorrichtung an folglich die Setzungserscheinung abgelesen werden, und zwar mit genauer Zuordnung zu den einzelnen Schläuchen und damit den einzelnen Meßpunkten.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der Gestaltung. In der Ausführungsform mit durch ein eingebrachtes Rohr verrohrter Meßbohrung empfiehlt die Erfindung, daß die Schlauchwaagen in dem Rohr montiert und mit dem Rohr in die Meßbohrung eingehracht sind. Die Schlauchwaagen können aber auch an einer Hilfsvorrichtung montiert und mit der T-1ilfsvorrichtung in die yegebenenfalls verrohrte Meßbohrung eingebracht sein.
Die Anzeigevorrichtung befindet sich, wie bereits erwähnt, im Meßraum. Es ist jedoch nicht erforderlich, dort auch die Ablesung und damit die Messung vorzunehmen. Vielmehr besteht die Möglichkeit, die in der Anzeigevorrichtung angeordneten nden der Schlauchwaagen mit elektrischen oder elektronischen Meßwertgebern auszurüsten und diese an eine elektrische Anzeigevorrichtung anzuschließen, die sich an anderer Stelle im Meßschacht oder auch ausserhalb des Meßschachtes befinden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellunc Fig. 1 in einem Vertikalschnitt durch verschiedene Bodenschichten eine erfindungsgemäße Anordnung und Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab die Ansicht A des Gegenstandes der Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Anordnung ist fiir die meßtechnische Erfassung von Setzungserscheinungen in unterirdischen Bodenschichten bestimmt. Zur Anordnung gehören zunächst eine von einem Meßschacht 1 aus eingebrachte, gegebenenfalls verrohrte Meßbohrung 2, die quer zu den erwarteten Setzungserscheinungen orientiert ist, und eine darin angeordnete Meßvorrichtung 3 mit Anzeigevorrichtung 4 im Meßschacht 1.
Aus der Fig. 1 entnimmt man, daß die Meßbohrung 2 vom Meßschacht 1 weg in schräger richtung ansteigt. Die Steigung mag etwa 3% oetragen. In die Meßbohrung 2 ist eine Mehrzahl von Schlauchwaagen 5 eingesetzt worden. Die offenen Enden 6 dieser Schlauchwaagen 5 sind einerseits über die Länge der Meßbohrung 2 mit abstand voneinander als Meßpunkte verteilt. Die offenen Enden 7 sind andererseits im Meßschacht 1 in der Anzeigevorrichtung 4 oder an der Anzeigevorrichtung 4 gehalten. Das Ausführungsbeispiel zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Neßbohrung 2 durch ein eingebrachtes Rohr 8, welches aus mehreren Schüssen besteht, verrohrt ist. Hier könnten die Schlauchwaagen 5 in dem Rohr montiert und mit dem Rohr 8 in die Meßbohrung 2 eingebracht sein. Es besteht aber auch die rechts in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Möglichkeit, die Schlauchwaagen 5 an einer Hilfsvorrichtung aus kardanisch verbundenen Gestängeabschnitten 9 und Halterungen 10 zu montieren und mit Hilfe dieser Vorrichtung 9, 10 in die Bohrung 2 einzubringen.
Eine bei Langzeitbetrieb eventuell auftretende Verdunstung der Meßflüssigkeit start nicht. In Gegenteil, die Phänomene heim Auffüllen der Schlauchwaagen 5 mit Meßflüssigkeit können zur Erreichung hoher Meßgenauigkeit auscenutzt werden. Dazu wird beim Auffüllen ein Überlaufen an den freien Enden 6 provoziert. Wird im Zusammenhang damit das Auffüllen sehr vorsichtig durchgeführt, so zeigt eine kleine Pulsation des betreffenden Meßflüssigkeitsspiegels in der ;Ynzeigevorrichtung selir genau das Überlaufniveau und damit den Meßwert an.

Claims

Anordnung für die meßtechnische Erfassung von Setzungserscheinungen Ansprüche: Anordnung für die meßtechnische Erfassung von .Setzungserscheinungen in unterirdischen Bodenschichten, - mit von einem Meßraum aus eingebrachter, gegebenenfalls verrohrter Meßbohrung, die quer zu den erwarteten Setzungserscheinungen orientiert ist, und mit einer darin angeordneten Meßvorrichtung mit Anzeigevorrichtung im Meßraum, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meßbohrung (2) vom Meßraum (1) weg in schräger Richtung ansteigt und in der Meßhohrung (2) eine Mehrzahl von Schlauchwaagen (5) angeordnet ist, deren offene Enden (6) einerseits über die Länge der Meßbohrung (2) mit Abstand voneinander als Meßpunkte verteilt sind und deren cffene Enden (7) andererseits im Meßraum (1) in der Anzeigevorrichtung (4) gehalten sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1 in der Ausführungsform mit durch ein eingebrachtes Rohr verrohrter teßbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchwaagen (5) in dem Rohr (8) montiert und mit dem Rohr (8) in die Meßbohrung (2) eingebracht sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchwaagen (5) an einer Hilfsvorricht1ng (9, 10) montiert und mit der Hilfsvorrichtung (9, 10) in die gegebenenfalls verrohrte Meßbohrung (2) eingeführt sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anzeigevorrichtung (4) angeordneten Enden (7) der Schlauchwaagen (5) mit elektrischen oder elektronischen Meßwertgebern ausgerüstet und diese an eine elektrische Anzeigevorrichtung angeschlossen sind.