DE3932053C2 - - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von
Böschungsbewegungen. Ein Verfahren ähnlicher Art ist bekannt, mit dessen
Hilfe sich Verschiebungen in tiefen Lockergesteinsböschungen für gebirgsme
chanische Aussagen ausreichend genau ermitteln lassen (vgl. Ber. 6. Nat. Tag.
Ing.-Geol., 235-243, Aachen, 1987). Zur Durchführung des bekannten Verfahrens
werden in Untersuchungsbohrungen, die vertikal in das Erdreich in der Umge
bung der Böschung eingebracht sind. Vierkantrohre aus Stahl eingebaut und
durchgehend zementiert, um auf diese Weise eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Rohr und dem umgebenden Lockergebirge zu gewährleisten. Das
Vierkantrohr dient als Führungsrohr für eine Neigungssonde, die mit einer
Drehwinkelsonde kombiniert ist. Die bekannte Neigungssonde besteht aus
einem schlanken Stab, an dessen beiden Enden je ein Führungselement ange
ordnet ist, welches den Stab seitlich in Ecken innerhalb des Vierkantrohres führt
und zudem zwangsweise zentriert. Der schlanke Stab hat eine bestimmte, vor
gegebene Meßlänge, welche beispielsweise zwischen 0,5 und 2,0 m beträgt. Je
des Führungselement besteht seinerseits aus einem kurzen Stab, der in seiner
Mitte zur Bildung einer Wippe senkrecht zur Längsachse des schlanken Stabes
angeordnet und mit diesem gelenkig verbunden ist. Jeder der kurzen Stäbe ist
an dem schlanken Stab so angeordnet, daß er sich innerhalb einer Längs- oder
Radialebene desselben in Winkeln zwischen wenigen Grad und 90 Grad gegen
über der Längsachse des schlanken Stabes auslenken läßt. Die kurzen Stäbe bil
den also auf dem schlanken Stab jeweils eine Wippe. Die Auslenkung der Wippe
erfolgt gegen die Kraft einer Rückholfeder, deren Wirkung darauf gerichtet ist,
die Wippe gegenüber dem schlanken Stab radial zu spreizen. An den äußeren
Enden der Wippe befindet sich je eine Führungsrolle, die dazu vorgesehen ist, in
zwei gegenüberliegende Ecken des Vierkantrohres spielfrei einzugreifen, um
eine genaue seitliche und zwangszentrierte Führung der Meßsonde innerhalb
des Führungsrohres zu gewährleisten. Aus der Tatsache, daß beide Wippen in
nerhalb von ein und derselben Längs- oder Radialebene des schlanken Stabes
angeordnet sind, folgt die Definition einer ersten Meßebene A, die dazu senkrech
te wird als Meßebene B bezeichnet.
Die bekannte Sonde dient zur Ermittlung der räumlichen Neigung des in das
Erdreich im wesentlichen in vertikaler Richtung eingebauten Führungsrohres.
Bei der bekannten Neigungssonde fällt die Meßrichtung A mit den Rollenfüh
rungen und damit mit einer Diagonalen des Vierkantrohres zusammen, wodurch
die Meßergebnisse für das willkürlich eingebaute Führungsrohr festgelegt sind.
Im eigentlichen Meßaufnehmer sind zwei Pendel jeweils so angeordnet, daß sie
sich nur in der Ebene A bzw. B auslenken können. Die Auslenkung dieser Pendel
wird jedoch mit sogenannten Servo-Beschleunigungsaufnehmern bei geneigter
Sonde verhindert, wobei die dazu notwendigen elektrischen Spannungen pro
portional den Neigungen in A bzw. B sind.
Mit Hilfe der Drehwinkelsonde wird nun eine mögliche Verdrehung des Füh
rungsrohres über die Einbauteufe ermittelt. Im Unterschied zur Neigungssonde
weist der bekannte schlanke Stab zwischen den Führungsrollen ein kardani
sches Gelenk auf, so daß sich die Führungen über die Meßlänge frei verdrehen
können. Diese Verdrehung wird mit einem hochauflösenden Winkelaufnehmer
in jeder Meßteufe gemessen.
Mit Hilfe der bekannten Meßsonden wird der räumliche Verlauf des Führungs
rohres in dem die Böschung umgebenden Erdreich ermittelt. Treten laterale
Böschungsbewegungen auf, wird die Neigung des Führungsrohres geändert. Die
Meßergebnisse der Drehwinkelsonde werden dazu verwandt, die Richtung der
resultierenden Verschiebung genauer abzuschätzen. Die Differenzen zu voraus
gegangenen Bezugsmessungen sind die zwischenzeitlich stattgefundenen
Verschiebungen des Gebirges, welche schon vor Ort mit Hilfe von Rechnern
ermittelt werden können.
Zur Durchführung der Messung werden die bekannten Meßsonden mit einem
Meßkabel jeweils auf die unterste Meßteufe des Führungsrohres abgelassen.
Anschließend werden die Sonden abschnittsweise hochgezogen, wobei in den
Abständen gemessen wird, die den Meßabständen der jeweiligen Sonde ent
sprechen. Der Punkt des Anhaltens wird an Markierungen des Meßkabels ermit
telt, über das auch die Datenübertragung an einen Rechner über Tage erfolgt.
Eine Messung über 100 m Teufe dauert etwa 20 Minuten.
Neben seiner Robustheit zeichnet sich das bekannte Führungsrohr durch seine
geringen Kosten aus. Mit dem bekannten Verfahren können Verschiebungen in
Lockergesteinsböschungen schnell und für gebirgsmechanische Aussagen aus
reichend genau ermittelt werden.
Der Nachteil des bekannten Verfahrens und der bekannten Vorrichtung liegt al
lerdings darin, daß zur Beobachtung der Bewegung von Böschungen eine Mehr
zahl von Bohrungen in das Erdreich und in ausreichender Tiefe in die Böschung
niedergebracht werden müssen. Jede dieser Meßbohrungen muß mit einem
Führungsrohr ausgestattet werden. Wegen der hohen Bohr- und Einbaukosten
bleibt deswegen die Anzahl von derartigen Meßbohrungen auf das notwendig
ste beschränkt. Deshalb ist auch die Erkennung von sich ankündigenden, ober
flächennahen und kleinräumigen Böschungsrutschungen mit dem bekannten
Meßverfahren wegen des notwendigerweise aus Kostengründen großen Bohrloch
abstandes nicht ausreichend zuverlässig möglich.
Neben dem geschilderten bekannten Verfahren sind noch andere Verfahren zur Be
obachtung von Böschungsbewegungen bekannt. Beispielsweise ist es zur flächen
deckenden Beobachtung der Böschungssysteme bekannt, elektrooptische Meßverfah
ren einzusetzen. Hierbei werden von einem festgelegten Standpunkt
aus die Entfernungen
zu Meßpunkten ermittelt, die mit entsprechenden Reflektoren bestückt
sind, oder - beim sog. Bogenschlag bzw. Vorwärtseinschneiden - von zwei Standpunkten
aus Entfernungen bzw. Winkel zu den Meßpunkten gemessen. Der mittlere
Fehler von diesen bekannten Abstandsmessungen liegt unter Tagebaubedingungen
bei Längen von 2 bis 3 Kilometern in der Größenordnung von ±7 mm. Die bekannten
vermessungstechnischen Verfahren sind auf freie Sicht angewiesen und
können deswegen bei extrem schlechter Witte
rung oder wenn Gegenstände in die Meßstrahlen hineinragen keine Ergebnisse
liefern.
Weiterhin ist aus der DE 32 00 269 C2 eine "Vorrichtung zum Vermessen von Bohr
löchern" bekannt geworden. Die bekannte Vorrichtung ist aus mehreren gelenkig
und in gegenseitigem Abstand miteinander verbundenen Rohren gebildet und kann
auch zum Messen von waagerechten Trassen herangezogen werden. Zur Durchführung
der Messungen sind bei der bekannten Vorrichtung Beschleunigungsmesser vorgese
hen, welche der Lage entsprechende Meßwerte in einem räumlichen orthogonalen
Koordinatensystem liefern. Daneben sind Verbindungseinheiten zwischen den rohr
förmigen Sondenabschnitten vorgesehen, welche ebenfalls Meßwerte liefern. So
wohl die Beschleunigungsmesser als auch die Verbindungseinheiten können nur
Meßwerte liefern, welche die augenblickliche räumliche Lage der bekannten Vor
richtung beschreiben. Sie sind dagegen nicht imstande, Meßwerte mit großer Ge
nauigkeit, die bis in den Millimeterbereich hinabreicht, über längere Zeiträume
hinweg, die bis zu mehreren Jahren betragen können, in Form von reproduzierba
ren Daten zur Verfügung zu stellen, anhand derer eine mögliche Veränderung im
Sinne einer Böschungsverschiebung festzustellen wäre. Dazu ist allein schon die
bekannte Führung der bekannten Vorrichtung innerhalb des Führungsrohres nicht
geeignet, weil sie weder eine reproduzierbare Arretierung der Vorrichtung an
vorbestimmten Meßstellen erlaubt noch eine definierte räumliche Anordnung an
diesen Meßstellen vorsieht.
Schließlich ist aus der DE 34 08 437 C2 eine "Vorrichtung zur Positionsbestim
mung eines vorgepreßten Hohlprofilstranges" bekannt geworden. Unter Vorpressung
versteht man ein Verfahren, bei dem ein aus mehreren gleichartigen Bauteilen
zusammengesetzter Hohlprofilstrang beliebigen Querschnitts mit Pressen in das
Erdreich eingepreßt wird. Bei der bekannten Vorrichtung sind in definierten
Abständen hintereinander fest angeordnete Meßpunkte vorgesehen, deren Position
durch Positionsdetektoren erfaßbar ist, die im Hohlprofilstrang hintereinander
angeordnet und mit einer Auswerteeinheit verbunden sind. Mit Hilfe der bekann
ten Vorrichtung können beliebig häufig und kurzzeitig aufeinanderfolgend räum
liche Positionsbestimmungen eines Hohlprofilstranges während der Vorpressung
vorgenommen werden, ohne daß der Preßvorgang behindert wird oder unterbrochen
werden muß.
Von ihrer Zielsetzung her ist demnach die bekannte Vorrichtung dazu vorgesehen,
die jeweilige räumliche Lage eines Hohlprofilstranges während dessen Einbau zu
bestimmen bzw. zu überprüfen und nicht zum Feststellen von achsnormalen Ver
schiebungen, die der eingebaute Hohlprofilstrang im Laufe der Zeit erfahren
könnte. Die im Zusammenhang mit der Vorrichtung bekanntgewordene Meßeinrichtung
sieht derartige meßtechnische Aufgaben auch nicht vor und gibt infolgedessen
auch keinerlei Hinweis in dieser Richtung. Sie ist auch verhältnismäßig aufwen
dig und daher kaum dazu geeignet, durch ein Führungsrohr hindurchbewegt zu wer
den.
Ausgehend von den Nachteilen der bekannten Meßverfahren ergibt sich die Aufgabe
für die vorliegende Erfindung, die bekannten Meßverfahren weiter zu ergänzen und
dabei gleichzeitig auch die Meßgenauigkeit zu steigern, so daß Böschungsbewegun
gen über längere Zeiträume hinweg mit großer Zuverlässigkeit erfaßt werden kön
nen.
Als Lösung dieser Aufgabe wurde das bekannte Meßverfahren der Neigungs- und
Drehwinkelsondierung in der Weise abgewandelt, daß man eine Meßsonde benutzt,
die aus zwei gelenkig und in gegenseitigem Abstand miteinander verbundenen Roh
ren gebildet ist. Die Rohre werden gemeinsam von einem Zugfahrzeug durch ein
Führungsrohr hindurchbewegt. Das Führungsrohr ist in einen Graben eingebaut,
der parallel zu einer Kante einer Böschung oder innerhalb der Fläche von
Böschungsbermen angelegt ist. Dabei kann der Graben sowohl unmittelbar inner
halb der Oberkante der zu beobachtenden Böschung angeordnet sein als auch ober
halb im Abstand davon oder unterhalb der Flanke der Böschung. Es können auch
mehrere Gräben in parallelem Abstand zueinander innerhalb von ein und derselben
Böschung angelegt sein. Als Führungsrohr wird ein geeignetes Kunststoffrohr
verwendet und in den Graben eingebaut. Ein solches Kunststoffrohr weist bei
spielsweise innerhalb seines Querschnitts durchgehende Vorsprünge oder Aus
nehmungen auf, welche dazu geeignet sind, Führungselemente mit ausreichender Ge
nauigkeit innerhalb des Rohrquerschnitts in ihrer Lage zu fixieren. Zum Schutz
des Rohres vor mechanischen Lageänderungen bzw. Zerstörungen wird der Graben
verfüllt, was gleichzeitig eine kraftschlüssige Verbindung des Führungsrohres
mit dem Gebirge gewährleistet.
Die beiden Rohre der Meßsonde weisen einen festen und unveränderlichen Abstand
voneinander auf, welcher der Meßlänge entspricht. Sie sind über ein Kardangelenk
miteinander verbunden und werden mit Hilfe von Führungsrollen im Führungs
rohr geführt. Von einem der Rohre wird ein Lichtstrahl ausgesandt, der von
einer Zielscheibe aufgefangen wird, welche in dem anderen Rohr an
geordnet ist. Auf dieser Zielscheibe lassen sich die Koordinaten des Auftreff
punktes des Lichtstrahls ermitteln. Die ermittelten Koordinaten sind sodann ein
Maß für den räumlichen Verkippungswinkel zwischen den beiden Rohren.
Zusätzlich werden auf wenigstens einem der Meßrohre zwei Neigungsaufneh
mer so angebracht, daß die Fallinie der durch die unteren Führungsrollen vor
gegebenen Ebene bestimmt werden kann. Der eine Neigungsaufnehmer gibt zu
diesem Zweck die Neigung der Rohrlängsachse an, die in dieser Ebene verläuft,
der zweite bestimmt die Neigung eines Strahls dieser Ebene, der senkrecht auf
der Rohrachse steht.
Die jeweiligen Messungen finden an vom Führungsrohr vorgegebenen, anein
ander anschließenden Meßmarken statt, an denen das Zugfahrzeug die Meß
einrichtung positioniert. Der Meßmarkenabstand und die Länge der Meßein
richtung entsprechen sich dabei. Zweckmäßigerweise dienen als Meßmarken
die einzelnen Rohrstöße, die von einem geeigneten Sensor abgefühlt werden.
Die Meßwerte werden in der Sonde digital abgespeichert und nach der Messung
der gesamten Rohrlänge, die bis 1000 m betragen kann, in einem Rechner über
eine entsprechende Schnittstelle eingelesen.
Die jeweilige Messung wird mit den entsprechenden Ergebnissen von voraus
gegangenen Messungen verglichen. Eine Abweichung der Meßergebnisse ist
ein Maß dafür, ob und wieviel sich das Führungsrohr - und damit der zu beo
bachtende Böschungsbereich - verschoben hat. Die geringe Steifigkeit des
Kunststoffrohrs vor allem in den einzelnen Rohrstößen gewährleistet, daß ein
tretende Böschungsbewegungen sehr feinfühlig mitgemacht werden. Das
Hauptaugenmerk der Messung ist auf das frühzeitige Erkennen von diskontinu
ierlichen Böschungsverschiebungen gerichtet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und
der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird die
Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Es zeigen jeweils nicht maßstäblich und vereinfacht die
Fig. 1 einen perspektivischen Einblick in einen geöffneten Tagebau,
Fig. 2 eine Meßsonde in der Draufsicht,
Fig. 3 ein Führungsrohr im Schnitt.
Der Blick in den geöffneten Tagebau läßt mehrere Böschungen 1 erkennen, die
jeweils durch Bermen 2 voneinander getrennt die Teufe 3 des Tagebaus seitlich
begrenzen. Hinter dem Horizont 4 befindet sich eine Abraumkippe 5, die eben
falls aus Böschungen 1 und Bermen 2 stufenförmig aufgebaut ist. Auf einer der
Bermen 2 befindet sich ein Meßgerät 6, welches Lichtstrahlen 7 aussendet, die
auf Reflektoren 8 auftreffen, welche entlang der Ränder 9 der Böschung 1 oder
auf Bermen 2 in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnet sind. Das
bekannte Meßgerät 6 ermittelt die Entfernung zu dem jeweils angestrahlten
Meßpunkt 8 in zeitlich vorbestimmten Abständen und stellt durch Vergleich mit
früheren Meßpunkten fest, ob sich der Abstand zwischen dem jeweiligen Meß
punkt 8 und dem Meßgerät 6 in der Zwischenzeit geändert hat.
Weiterhin ist beim Blick in den Tagebau nach Fig. 1 ein Führungsrohr 10 zu er
kennen, welches von einer Berme 2 aus senkrecht in das Erdreich in der Um
gebung des Böschungsrandes 11 eingebracht ist. Das Führungsrohr 10 hat einen
rechteckigen Querschnitt, wie aus einer Detailvergrößerung des äußeren Endes
12 des Führungsrohrs 10 deutlich zu erkennen ist. Das Führungsrohr 10 dient
beispielsweise zur Ermittlung der lateralen Bewegung der mittleren der Bö
schungen 1 nach dem bekannten Verfahren der Messung der Verschiebung mit
der Neigungs- und Drehwinkelsonde.
Daneben ist neben dem Rand 11 der mittleren der Böschungen 1 und parallel zu
dem Rand 11 ein Führungsrohr 13 verlegt, von dem die Fig. 1 einen vergrößerten
Endquerschnitt 14 zeigt. Der Querschnitt 14 des Führungsrohres 13 weist einen
bogenförmigen Teil 15 auf, der auf der Unterseite des Rohres 13 von einem gera
den Teil 16 begrenzt wird und dabei Ecken 17 rechts und links des geraden Teils
16 bildet.
Die Ecken 17 dienen zur Führung einer Meßsonde 18, wie sie in der Fig. 2 dar
gestellt ist. Die Sonde 18 besteht aus den beiden Rohren 19 und 20, die über ein
Kardangelenk 21 miteinander verbunden sind. Die beiden Rohre 19, 20 weisen
Führungsrollen 22 auf, mit denen sie in den Ecken 17 und Führungsrollen 23, mit
denen sie am Umfang des Querschnitts 14 des Führungsrohres 13 innerhalb des
Führungsrohres 13 längsbeweglich geführt werden. Durch eine entsprechende
Konstruktion werden die Rohre 19, 20 jeweils an den Meßstellen zwangszentriert.
Diese Konstruktion besteht darin, daß wenigstens zwei bezogen auf den Rohr
querschnitt 14 einander gegenüberliegende Führungsrollen 22 auf einer Wippe
(nicht gezeigt) montiert sind.
Die Meßsonde 18 wird von einem Zugfahrzeug 24 durch das Führungsrohr 13
hindurchgezogen und nacheinander an jeder Meßstelle, beispielsweise jeder
Induktionsspule 29 positioniert.
In dem Rohr 20 ist eine Lichtquelle 34 angeordnet, die einen gebündelten Licht
strahl 25 in Richtung des nachlaufenden Rohres 19 aussendet. Dieser Lichtstrahl
25 wird von einer Optik 26 abgelenkt und von einer Zielscheibe 27 empfangen.
Als Zielscheibe 27 ist ein lichtempfindlicher Empfänger vorgesehen, mit dem
die Auftreffkoordinaten des Lichtstrahls 25 ermittelt werden. Über einen elektri
schen Leiter (nicht dargestellt) werden die von der Zielscheibe 27 erzeugten
elektrischen Signale sodann auf einen Meßwertspeicher übertragen, welcher
beispielsweise am Zugfahrzeug 24 vorgesehen ist. Die auf dem Rohr 19 oder 20
aufgebrachten Neigungsgeber (nicht dargestellt) liefern Meßwerte zusätzlich zu
den Meßwerten, die mit Hilfe des optischen Systems gewonnen werden.
Anstelle eines Zugfahrzeuges 24 kann auch ein Seilzug (nicht gezeigt) vorgese
hen sein, welcher an einem der Rohre 19 oder 20 angreift und durch Betätigung
vom Ende 28 des Führungsrohres 13 aus die Meßsonde 18 durch das Führungsrohr
13 hindurchbewegt. Anhand der Länge des in das Führungsrohr 13 eingetauch
ten Seilzuges kann sodann der genaue Ort ermittelt werden, wo sich die Meß
sonde 18 zum Zeitpunkt einer Messung auf der Länge des Führungsrohres 13 be
findet. Dieser Ort kann aber auch z. B. mit Hilfe von Induktionsspulen 29 gemes
sen werden, welche in regelmäßigen Abständen auf dem Umfang des Quer
schnittes 14 angeordnet sind und dazu dienen, beim Durchfahren der Meßsonde
18 ein Signal an ein Meßgerät (nicht gezeigt) abzugeben.
Nach der Fig. 2 ist das Führungsrohr 13 an der Stelle 30 abgeknickt. Der Knick 30
wurde von einer diskontinuierlichen Verschiebung der Böschung verursacht,
die sich in der Richtung 31 entlang der Verschiebungskante 32 ereignet hat.
Durch dieses Ergebnis werden die beiden Rohre 19 und 20 um den Kippwinkel 33
zueinander ausgelenkt. Dem Kippwinkel 33 entspricht eine - gegenüber einer
Vormessung - eindeutige Koordinatenveränderung auf der Zielscheibe 27,
wodurch die Verschiebungskante 32 innerhalb der Böschung 1 genau lokalisiert
werden kann. Diese Koordinatenveränderung wird auch bei anteiligen Verti
kalverschiebungen durch die vorhandenen Neigungssensoren festgestellt und
bestätigt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Meßlänge des Führungsrohres 13 auf
Entfernungen von kleiner 1000 m zu beschränken. Im jeweiligen Meßabstand
sind Schächte (nicht gezeigt) angeordnet, in denen die Enden 28 des Führungs
rohres 13 jeweils münden. Die Schächte sind so ausgelegt, daß sie von einem
Mann befahren werden können.
An die Genauigkeit bei der Verlegung der Führungsrohre brauchen keine be
sonderen Anforderungen gestellt werden, da nur die Differenzen von zeitlich
unterschiedlichen Messungen von Interesse sind. Voraussetzung genauer Mes
sungen ist, daß die Meßsonde immer an den gleichen Stellen des Führungsrohres
positioniert wird.
Eine andere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrich
tung kann sich z. B. auch auf Kunstbauwerke wie Dämme, Talsperren, Brücken,
Rohrtrassen usw. beziehen, bei denen ebenfalls das Verschiebungsverhalten
genau beobachtet werden soll.
Claims (17)
1. Verfahren zur Messung von Böschungsbewegungen, indem man eine Meßsonde in
räumlichen und zeitlichen Abständen an Rollen durch ein Führungsrohr spiel
frei und zwangszentriert hindurchführt, welches in das Erdreich in der
Umgebung der Böschung fest eingebaut ist, wobei die Meßsonde dazu vorgese
hen ist, die räumliche Orientierung des Führungsrohres zu messen, die Meß
werte in elektrische Signale umzuwandeln und als solche über einen elektri
schen Leiter von der Meßsonde auf ein am äußeren Ende des Führungsrohres
vorgesehenes Meßgerät zu übertragen, dabei zu jedem Meßwert die jeweilige
Position der Meßsonde innerhalb des Führungsrohres ermittelt und die erhal
tenen Daten mit entsprechenden Daten aus zeitlich früheren Meßwerten ver
gleicht und anhand von zwischen einzelnen Messungen feststellbaren Verände
rungen der Neigung das Maß der Böschungsbewegung bestimmt, dadurch gekenn
zeichnet, daß man eine Meßsonde (18), die aus zwei gelenkig und in gegen
seitigem Abstand miteinander verbundenen Rohren (19, 20) gebildet ist, mit
einem Zugfahrzeug (24) durch ein Führungsrohr (13) mit durchgehenden
Vor
sprüngen oder Ausnehmungen (17) hindurchbewegt, welches in einem zu einer
Kante (11) einer Böschung (1) oder Oberfläche einer Berme (2) parallelen
Graben in das Erdreich eingebaut ist, den Verkippungswinkel (33) zwischen
den beiden Rohren (19, 20) als Meßwert für die Lage des Führungsrohres (13)
im Erdreich mit Hilfe von einem Lichtstrahl (25), der von einem Rohr (20)
ausgeht und von dem anderen (19) empfangen oder reflektiert wird, mißt und
in ein elektrisches Signal umwandelt sowie die jeweilige Position von
wenigstens einem der Rohre innerhalb des Führungsrohres (13) ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die jeweilige
Lage und Höhe des Führungsrohres (13) im Erdreich an wenigstens einem ein
zelnen Meßpunkt geodätisch mißt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Lage des Führungsrohres (13) im Erdreich durch das abschnittsweise
Einmessen eines Polygonzuges ermittelt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
die zeitlichen Abstände von Messungen in Abhängigkeit von der Lage, Höhe
und Neigung der Böschung (1) sowie dem Erdreich, aus dem sie besteht, den
Witterungseinflüssen, denen sie ausgesetzt ist und dem Bewuchs, mit dem sie
ausgestattet ist, festlegt.
5. Vorrichtung zur Messung von Böschungsbewegungen mit einer Meßsonde, die an
Rollen durch ein Führungsrohr spielfrei und zwangszentriert hindurchführbar
ist, welches in das Erdreich in der Umgebung der Böschung fest eingebaut
ist, wobei die Meßsonde dazu vorgesehen ist, die räumliche Orientierung des
Führungsrohres zu messen und in elektrische Signale umzuwandeln und dabei
mit einem Leiter verbunden ist, der zur Übertragung der elektrischen Signa
le auf ein am äußeren Ende des Führungsrohres vorgesehenes Meßgerät dient
sowie einem Wegmesser, der zur Messung der jeweiligen Position der Meßsonde
in dem Führungsrohr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Füh
rungsrohr (13) in einem zu einer Kante (11) der Böschung (1) oder der Ober
fläche einer Berme (2) parallelen Graben in das Erdreich eingebaut ist und
die Meßsonde (18) aus zwei einzelnen Rohren (19, 20) besteht, die jeweils
an Rollen (22, 23) in dem Führungsrohr (13) mit durchgehenden Vorsprüngen
oder Ausnehmungen (17) beweglich abgestützt und in gegenseitigem Ab
stand (21) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei zur Durchführung von
Messungen ein Lichtstrahl (25) vorgesehen ist,
der von einem Rohr (20) ausgeht und von dem anderen (19)
empfangen oder reflektiert wird,
und ein Zugfahrzeug (24) zur
Bewegung der Meßsonde (18) durch das Führungsrohr (13) sowie ein Wegmes
ser (29) zur Ermittlung der jeweiligen Position von wenigstens einem der
Rohre (19, 20) in dem Führungsrohr (13) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs
rohr (13) entlang der Böschung (1) in einzelne, voneinander unabhängige
Abschnitte unterteilt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Länge
des Führungsrohres (13) bis 1000 m beträgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
an wenigstens einem Ende (27) des Führungsrohres (13) oder Abschnitt ein
Schacht angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Führungsrohr (13) einen überwiegend kreisförmigen Querschnitt (14) auf
weist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsonde (18)
das Zugfahrzeug (24) vorgeschaltet ist, das dazu vorgesehen ist, die Meß
sonde (18) durch das Führungsrohr (13) hindurchzubewegen und an
vorbestimm
ten Stellen zu positionieren.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden
Rohre (19, 20) eine Lichtquelle und einen zur Erzeugung des Licht
strahls (25) vorgesehenen Energiespeicher oder -umwandler aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Licht
strahl (25), der von einem der Rohre (19 oder 20) ausgeht, auf eine Ziel
scheibe (27) gerichtet ist, die im anderen Rohr angeordnet ist und zum
Empfang oder Reflektion des Lichtstrahls vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Licht
strahl (25) empfangende Zielscheibe (27) in Koordinaten unterteilt ist, die
zur Umwandlung der Koordinaten, auf welche der Lichtstrahl (25) auftrifft,
in ein diskretes elektrisches Signal vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei reflektieren
der Zielscheibe (27) auf dem den Lichtstrahl aussendenden Rohr (20) eine
Zielscheibe angeordnet ist, die in Koordinaten unterteilt ist und zur Um
wandlung der Koordinaten, auf welche der reflektierte Lichtstrahl auftritt,
in ein diskretes elektrisches Signal vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zielscheibe (27) als CCD-Empfänger ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lichtstrahl von einem Gas- oder Diodenlaser erzeugt
wird.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf wenigstens einem der Meßrohre (19, 20) zwei Neigungs
aufnehmer vorgesehen sind, von denen der eine in Richtung der Rohrlängs
achse (35) und der andere dazu senkrecht angeordnet ist.
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DE19893932053 DE3932053A1 (de) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Verfahren und vorrichtung zur messung von boeschungsbewegungen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19893932053 DE3932053A1 (de) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Verfahren und vorrichtung zur messung von boeschungsbewegungen |
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ID=6390196
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1989
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