DE4409184C2 - Extensometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Extensometer zum Erfassen von Bewegungen und/oder Lageänderungen in Beton, Fels oder anderer geologischer Materie durch Einlagerung mindestens eines Ankerteils in diese Materie, mit einem vom Ankerteil aus­ gehenden Sensorrohr, über das die Position des Ankerteils und damit des Ankerteilbereichs in der Materie repräsentierenden Meßsignale zu einem die Signale erfassenden und auswertenden, im Bereich der Mündung des Sensorrohrs vorgesehenen Anzeigegerät führbar sind, wobei jedes Ankerteil mindestens einen axialen Abschnitt mit stark vermindertem Durchmesser zur Sicherung eines festen Halts in der Materie aufweist, wie aus DE 32 11 822 A1 bekannt.

Mit Extensometern dieser Art können Lageänderungen von Bereichen festgestellt werden, die einige zehn Meter vom Meß- und Anzeigegerät entfernt sind. Selbstverständlich sind derar­ tige Extensometer sowohl bei Ankerteileinlagerung in Beton wäh­ rend der Herstellung des später zu überwachenden Bauwerks ein­ setzbar als auch dann, wenn zunächst Bohrlöcher in Fels bzw. Ge­ stein eingebracht werden müssen, in die anschließend die Anker­ teile eingeführt und fixiert werden. Bei Einlagerung in Beton oder dgl. ist es auch möglich, die die Ankerteile aufnehmenden Löcher zunächst beispielsweise durch Einbetonieren von Kunst­ stoffrohren, vorzugsweise mit gewellter Rohrwandung herzustel­ len.

Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Verschiebungen im Boden, im Fels, in Bauwerken u. dgl. bekannt (DE 29 20 886 C2), bei dem in einem eingebrachten Hohlraum eine Anzahl Meßstellen mit untereinander gleichem Ab­ stand festgelegt wird und anschließend mit Hilfe einer Meßsonde die Relativlage benachbarter Meßstellen zueinander auf mecha­ nisch-elektrischem Weg gemessen wird. Hierfür ist die Fixierung mechanischer Anschläge in dem Hohlraum, z. B. durch Einsatz eines Meßrohrs mit die Anschläge aufweisenden radialen Vorsprüngen er­ forderlich, an denen Meßköpfe über eine Zugstange zur Anlage ge­ langen und mit ihrem gegenseitigen Abstand die Aussage über etwaige Verschiebungen liefern. Die Anschläge müssen sehr genau in bezug zueinander angeordnet sein. Die Meßrohrausbildung ist entsprechend aufwendig. Etwaige seitliche Verschiebungen beein­ trächtigen das Meßergebnis, insbesondere wenn Gesteinsverschie­ bungen das Meßrohr beschädigen. Nachteilig ist ferner die auf­ wendige elektrische Meßanordnung im Bereich zwischen den An­ schlägen und die Tatsache, daß die Möglichkeit, viele Meßstellen über einen längeren Abschnitt des Meßrohrs verteilt anzuordnen, beschränkt ist.

Bei einer weiterhin bekannten Einrichtung zum Messen der Formänderung bzw. des Spannungszustandes eines in einem Bohrloch angeordneten Futterrohrstranges (DE 30 03 928 C2), mittels der die Beanspruchungen der Futterrohre einzeln und lokal meßbar, die gemessenen mechanischen Formänderungen in elektrische Signa­ le umsetzbar und diese in einer zur Auswertung geeigneten Weise an die Erdoberfläche weiterleitbar sowie dort meß- und regi­ strierbar sind, sind zwischen die einzelnen Rohrlängen einbau­ bare, mit Dehnungsmeßstreifen versehene Meß-Zwischenstücke sowie eine elektronische Einheit zur Umwandlung der Meßwerte in elek­ trische Signale vorgesehen. Diese bekannte Einrichtung findet beispielsweise in Bohrlöchern von Ölbrunnen Anwendung, um unter­ schiedliche Belastungen festzustellen, nämlich die Zugkraft und den Unterschied zwischen äußerem und innerem Druck. In Abhängig­ keit von dem Formänderungs- und Spannungszustand, der aufgrund der Einwirkungen gegeben ist, bedürfen die Futterrohrsäulen ei­ ner entsprechenden Dimensionierung. Zu diesem Zweck werden Meß-Zwischenstücke an den gewünschten Stellen des Futterrohres auch in großer Tiefe eingesetzt, die aus antimagnetischem Material bestehen, und es findet eine elektronische Einheit Anwendung, die über eine Sonde zum Meß-Zwischenstück absenkbar ist und auf die die vom Meß-Zwischenstück ausgesandten elektrischen Signale übertragbar und von der Sonde aus zu den an der Erdoberfläche befindlichen Meß- und Registriereinrichtungen weiterleitbar sind.

Bei dem bekannten Extensometer der eingangs genannten Art (DE 32 11 822 A1) ist das das Sensorrohr bildende Hüllrohr von einem Stab aus armiertem Kunststoff durchsetzt, der mit sei­ nem einen Ende fest mit dem Ankerteil verbunden ist und dessen anderes Ende im Bereich der Mündung die Messung der Lageän­ derung des Ankerteils erlaubt. Für die Festlegung des Anker­ teils muß letzterem ein außerhalb des Hüllrohrs mit dem Meßstab verlaufender Schlauch zugeordnet sein, über den das der Fixie­ rung des Ankerteils dienende aushärtbare Material zugeführt wird. Es hat sich gezeigt, daß relativ viel Platz für jedes An­ kerteil mit zugeordnetem Injektionsschlauch erforderlich ist, insbesondere dann, wenn in einem Bohrloch mehrere Ankerteile hintereinander festgelegt werden sollen, die jeweils einen Schlauch und ein Hüllrohr umfassen. Das Bohrloch muß folglich entsprechend groß dimensioniert sein. Außerdem ist von Nachteil, daß das der Festlegung jedes Ankerteils dienende Material auch denk Raum zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen ausfüllt, so daß es zu einem unmittelbaren Übergang festen Materials von der Bohrlochwandung zu dem im Sensorrohr konstant angeordneten Sen­ sorstab kommt. Die Folge ist bei Gesteinsverschiebungen ein Ein­ klemmen bzw. Abscheren des an das Ankerteil angeschlossenen, der Meßwertübertragung dienenden Stabes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Extenso­ meter der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß die Erzielung besonders genauer Meßdaten sichergestellt und dennoch die Gefahr der Beeinträchtigung bzw. Beschädigung des vom Anker­ teil ausgehenden Sensorrohrs im Falle von Gesteinsverschiebungen vermindert ist.

Das Extensometer nach der Erfindung, bei dem diese Auf­ gabe gelöst ist, zeichnet sich dadurch aus, daß zum berührungslosen Ermitteln der Position des Ankerteils über einen in das zentrale Sensorrohr einführbaren, eine Leiter­ schleife enthaltenden Sensorstab in das Material jedes Anker­ teils jeweils mindestens ein Sensormagnet eingelagert ist, der mit seinem ′einen Pol jeweils dem aus Kunststoff bestehenden zen­ tralen Sensorrohr zugewandt ist und über den durch Anlegen eines Stromimpulses an die Leiterschleife infolge einer Wechselwirkung der Sensormagnet-Stromimpuls-Magnetfelder ein Torsionsimpuls er­ zeugbar ist, dessen meßbare Laufzeit für den Ort des Sensorma­ gneten repräsentativ ist.

Beim Extensometer nach der Erfindung ist es nunmehr mög­ lich, in den Bereich jedes Ankerteils durch das zentrale Sen­ sorrohr einen Sensorstab einzuführen, der auf den von einem Ma­ gneten umgebenen, in das Ankerteil eingelagerten Sensormagneten an­ spricht und der berührungslosen Positionsermittlung dient. Soll­ te es zwischen zwei in einem größeren zeitlichen Abstand erfol­ genden Messungen zu einer Gesteinsverschiebung gekommen sein, dann führt diese regelmäßig höchstens zu einer seitlichen Verla­ gerung bzw. gebogenen Führung des zentralen Sensorrohrs, so daß der Sensorstab nach wie vor durch dieses Sensorrohr hindurch in den Bereich des Ankerteils geführt werden kann, dessen Position zu ermitteln ist. Eine derartige Ausführung ermöglicht sehr ge­ naue Messungen durch Einführung eines als an sich bekannter magnetostriktiver Längensensor wirkenden Sensorstabes mit einer eingelagerten elektrischen Leiterschleife in das zentrale Sen­ sorrohr bei Einleitung eines Stromimpulses. Mit Hilfe des oder der in das Material jedes Ankerteils eingelagerten Sensorma­ gneten in Verbindung mit dem in das zentrale Sensorrohr einführ­ baren Sensorstab mit eingelagerter elektrischer Leiterschleife läßt sich bei Einleitung eines Stromimpulses nämlich eine Meßge­ nauigkeit erreichen, die in der Größenordnung von einem zehntel Millimeter liegt.

Um an mehreren Stellen des Bohrlochs, denen jeweils ein Ankerteil zugeordnet ist, eine Messung vornehmen zu können, be­ darf es in vorteilhafter Weise lediglich des einen zentralen Sensorrohrs, auf das die Ankerteile gewissermaßen "aufgefädelt" sind, und durch das der Sensorstab in sie einführbar ist. Trotz der Vielzahl von Meßstellen ist kein größerer Bohrlochdurch­ messer erforderlich, wie dies beim Einsatz von Extensometern der in der eingangs erwähnten DE 32 11 822 A1 gezeigten Art der Fall ist, weil dort jedem Ankerteil ein Hüllrohr mit einem eigenen Meßstab zugeordnet ist. In sehr vorteilhafter Weise ermöglicht das Extensometer nach der Erfindung überdies auch den erfolg­ reichen Einsatz bei gekrümmten Meßstrecken, beispielsweise in einbetoniertem Zustand.

Als sehr vorteilhaft hat es sich in weiterer Ausgestal­ tung des Extensometers nach der Erfindung erwiesen, wenn jedes Ankerteil mit mehreren radialen Bohrungen zur Aufnahme von zy­ lindrischen Sensormagneten versehen ist und wenn diese Bohrungen im Bereich der Magnetstirnflächen verschlossen sind. An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es an sich bekannt ist (DE V 8444 VI/5d), Arretierungsdorne, mit denen jedes Ankerteil zur Fixie­ rung an der Bohrlochwand unter der Wirkung von Federn versehen ist, durch elektrische Beaufschlagung der zugeordneten Elektro­ magneten in eine Position überzuführen, in der sie das Ankerteil relativ zur Gehäusebohrung freigeben.

Zweckmäßigerweise liegen die der Aufnahme der Sensor­ magneten dienenden radialen Bohrungen in einer einen rechten Winkel mit der Achse des Ankerteils einschließenden gemeinsamen Ebene.

Als in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sehr günstig hat es sich erwiesen, wenn dem Sensorrohr mindestens zwei im Ab­ stand voneinander befindliche Ankerteile zugeordnet sind und wenn der das allen Ankerteilen gemeinsame Sensorrohr enthaltende Raum zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen mit einem Quer­ schnitt, der dem der Ankerteile entspricht, mit elastisch nach­ giebigem Füllgut ausgefüllt ist. Zweckmäßigerweise sind als Füllgut Füllkörper mit Schaumstruktur vorgesehen, die mit den jeweils angrenzenden Ankerteilen und dem Sensorrohr eine Bau­ einheit bilden. Eine derartige Baueinheit läßt sich in aufge­ wickeltem Zustand lagern und im Bedarfsfall in das Bohrloch ein­ führen bzw. auf der Baustelle bequem einbetonieren.

Als sehr günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Füllkörper aus einem Material mit geschlossenen Poren bestehen, beispielsweise aus Polyäthylen. Auf diese Weise ist gewähr­ leistet, daß kein Wasser in das Material mit Schaumstruktur ein­ dringen kann, was nachteilig wäre. Findet eine Relativver­ lagerung des Bereichs des Gesteins, in dem sich das obere An­ kerteil befindet, in bezug zu dem Bereich mit dem unteren An­ kerteil statt, kann eine gegenseitige Annäherung der beiden An­ kerteile in bezug zueinander stattfinden und wird nicht durch das der Festlegung im Wandungsbereich dienende Injektionsgut an einer derartigen Annäherung gehindert, was eine Verfälschung der Meßergebnisse zur Folge hätte. Von Vorteil ist ferner die Tat­ sache, daß bei Gesteinsverlagerungen, die zu einer Scherbean­ spruchung des Sensorrohrs führen würde, wenn es in dem der Fest­ legung des Ankerteils im Wandungsbereich dienenden Injektionsgut eingebettet wäre, durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausfül­ lung des Raums zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen mit dem elastisch nachgiebigen Füllgut eine derartige Beeinträchtigung oder gar Zerstörung des zentralen Sensorrohrs praktisch verhin­ dert wird. Es mag zwar zu einer gewissen Verformung der Sensor­ rohr-Füllgut-Abschnitte ursprünglich zylindrischer Form kommen; das Sensorrohr verliert dadurch jedoch nicht die Fähigkeit, den Sensorstab mit der eingelagerten elektrischen Leiterschleife aufzunehmen, um die Positionsmessung durchführen zu können.

Handelt es sich um ein Extensometer, bei dem das oder die Ankerteile an jeweils einem Wandungsbereich eines Bohrlochs festgelegt werden, dann ist es von besonderem Vorteil, wenn je­ dem Ankerteil ein angeschlossener Injektionsschlauch für die Zu­ fuhr von seine örtliche Festlegung im Wandungsbereich ermögli­ chendem Injektionsgut bzw. für die Entlüftung zugeordnet ist. An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es bereits bekannt ist (DE 36 35 813 A1), Injektionsgut über einen Schlauch zuzuführen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei im Bohrlochraum in den sich zwischen aufeinanderfolgenden Anker­ teilen befindlichen, vom Sensorrohr und dem bzw. den Injektions­ gutschläuchen durchsetzten Zonen mindestens eine sich quer zur Bohrlochachse erstreckende Stützscheibe mit Bohrungen vorge­ sehen, die der Durchführung des Sensorrohrs bzw. des oder der Injektionsgutschläuche dienen. Die Verwendung von Stützscheiben, wenn auch in einem anderen Zusammenhang, ergibt sich bereits aus dem Stand der Technik (DE 36 35 813 A1). Die vorerwähnten erfin­ dungsgemäß eingesetzten Stützscheiben sorgen für eine Stabi­ litätserhöhung des den Bohrlochraum zwischen den aufeinander­ folgenden Ankerteilen ausfüllenden elastisch nachgiebigen Füll­ guts. Zweckmäßigerweise sind derartige Stützscheiben in Ab­ ständen von jeweils 20 bis 30 cm voneinander bzw. von dem be­ nachbarten Ankerteil in das Füllgut eingelagert. Diese Stütz­ scheiben beeinträchtigen die Flexibilität nicht, und die Einheit bleibt aufrollbar. An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es in Abhängigkeit von dem radialen Spiel des oder der Ankerteile in bezug auf die Bohrlochwand sowie die Fließfähigkeit des Injek­ tionsgutes zu einem mehr oder weniger weitgehenden Ausfüllen des zwischen Ankerteil und Bohrlochmündung bzw. zwischen aufeinan­ derfolgenden Ankerteilen befindlichen Bohrlochraums und damit nach dem Erstarren des Injektionsguts zu einer festen Injek­ tionsgutsäule kommen könnte, wenn kein Füllgut vorgesehen wäre. Dies hätte die Konsequenz, daß hierdurch Positionsänderungen, d. h. Relativverlagerungen der Ankerteile in bezug zueinander bzw. in bezug zur Bohrlochmündung unterdrückt sind. Das Füllgut sorgt jedoch dafür, daß das Injektionsmaterial in den Bohrloch­ raum zwischen den Ankerteilen nicht bzw. nur unzulänglich ein­ dringen kann; eine nachteilige feste Verbindung aufeinander­ folgender Ankerteile wird auf diese einfache Weise vermieden. Aufgrund ihrer Härte bilden die Stützscheiben innerhalb des Füllguts bei größeren Distanzverkürzungen der Ankerteile einen weiteren Knickschutz, ohne die Aufrollbarkeit zu beeinträch­ tigen.

Eine besonders wirkungsvolle Verankerung der Ankerkörper wird dadurch erreicht, daß jedes Ankerteil in axialem Abstand voneinander zwei Abschnitte mit vermindertem Durchmesser auf­ weist. Wenn jeder Abschnitt mit vermindertem Durchmesser durch in axialem Abstand voneinander vorgesehene Abschrägungen be­ grenzt ist, wird auf diese einfache Weise der nachteilige Ein­ schluß von Luft im Ringraum dieses Abschnitts mit vermindertem Durchmesser sicher vermieden. Diese Abschrägungen verhindern nämlich die Bildung von toten Kammern, in die Flüssigkeit bzw. fließfähiges Injektionsgut sonst nicht eindringen könnte. Sie bilden dabei vorzugsweise einen Winkel von etwa 45° mit der Ankerteilachse.

Die erfindungsgemäße Ankerteilausbildung ermöglicht in sehr vorteilhafter weiterer Ausgestaltung die Anordnung min­ destens einer der Ein- bzw. Durchführung des Injektions­ schlauches dienenden Bohrung, die den Abschnitt mit vermindertem Durchmesser durchsetzt, sowie die Anordnung einer seitlichen Öffnung in dem in diesem Abschnitt befindlichen Injektions­ schlauch zur Bildung der Schlauchmündung. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es bekannt ist (DE 31 51 611 A1), eine aushärt­ bare Masse in einen hülsenförmigen, radiale Durchtrittsöffnungen aufweisenden Hohlanker mit einem Einfüllstutzen einzuführen, der an seiner Mantelfläche etwa radial verlaufende, mit den Durch­ trittsöffnungen des Hohlankers zur Deckung bringbare Austritts­ öffnungen aufweist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht ausdrücklich erwähnten wesentlichen Details ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Fels-Bohrloch, in das ein mehrere Ankerteile umfassendes Extensometer eingelagert ist,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 1, in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Ankerteils,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Ankerteils, mit zugeordnetem Sensorrohr sowie Injektions­ schläuchen, in etwas verkleinerter Darstellung, die etwa 2/3 der natürlichen Größe entspricht,

Fig. 5 und 6 eine Seitenansicht bzw. eine Vorderan­ sicht einer Stützscheibe mit Bohrungen zur Aufnahme des Sensorrohrs und der In­ jektionsschläuche.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt das Extenso­ meter mehrere - in Fig. 1 sechs - Ankerteile 1, die in ein Bohrloch 2 in Beton, Fels oder anderer geologischer Materie 3 eingelagert und in bezug auf die Bohrlochwand derart festge­ legt sind, daß sie Bewegungen bzw. Lageänderungen der geologi­ schen Materie 3 mit ausführen, so daß diese erfaßt werden kön­ nen. Zu diesem Zweck gehen vom Ankerteil 1 ein zentrales Sen­ sorrohr 4 aus, über das die Position des Ankerteils 1 und da­ mit des Ankerteilbereichs in der Materie 3 repräsentierende Meßsignale zu einem die Signale erfassenden und auswertenden, nicht näher veranschaulichten Meß- und Anzeigegerät führen, das im Bereich der Mündung des Bohrloch 2 und damit des Sen­ sorrohrs 4 vorgesehen ist.

Zur Festlegung mehrerer Ankerteile 1 in Beton bedarf es nicht unbedingt eines Bohrlochs 2; es ist vielmehr auch möglich, die Ankerteile 1 bereits bei Erstellung des Bauwerks, auf dessen Überwachung auf etwaige Bewegungen bzw. Lageände­ rungen Wert gelegt wird, in den Beton unmittelbar einzulagern.

Eine einwandfreie Lagesicherung ist dadurch gewährlei­ stet, daß jedes Ankerteil 1 mindestens einen, vorzugsweise zwei axiale Abschnitte 5 mit stark vermindertem Durchmesser zur Si­ cherung eines festen Halts in der Materie 3 aufweist. In der Praxis besitzen die Ankerteile 1 einen Durchmesser von knapp fünf cm, der in den erwähnten axialen Abschnitten 5 um mindestens einen cm vermindert ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der das allen Anker­ teilen 1 gemeinsame Sensorrohr 4 enthaltende Raum zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen 1 mit einem Querschnitt, der dem der Ankerteile 1 entspricht, mit elastisch nachgiebigem Füllgut 6 ausgefüllt. Als Füllgut 6 sind Füllkörper mit Schaumstruktur vorgesehen. Diese bestehen vorzugsweise aus Po­ lyäthylen.

Um die Ankerteile 1 an jeweils einem Wandungsbereich des Bohrlochs 2 festlegen zu können, ist jedem Ankerteil 1 ein angeschlossener Injektionsschlauch 7 für die Zufuhr von seine örtliche Festlegung im Wandungsbereich ermöglichendem Injekti­ onsgut 8 bzw. für die Entlüftung zugeordnet.

Im Bohrlochraum ist in den sich zwischen aufeinander­ folgenden Ankerteilen 1 befindlichen, vom Sensorrohr 4 und dem bzw. den Injektionsschläuchen 7 durchsetzten Zonen jeweils mindestens eine sich quer zur Bohrlochachse erstreckende Stützscheibe 9 mit Bohrungen 10 bzw. 11 vorgesehen, die der Durchführung des Sensorrohrs 4 bzw. des oder der Injektions­ schläuche 7 dienen.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß jeder Abschnitt 5 mit vermindertem Durchmesser durch in axialem Abstand vonein­ ander vorgesehene Abschrägungen 12 begrenzt ist. Diese Ab­ schrägungen 12 bilden einen Winkel von etwa 45° mit der Anker­ teilachse. Durch diese Abschrägungen 12 ist sichergestellt, daß sich keine toten Kammern bilden, in die Flüssigkeit bzw. fließfähiges Injektionsgut nicht eindringen könnte.

Jedes Ankerteil 1 ist mit mindestens einer der Ein- bzw. Durchführung des Injektionsschlauches 7 dienenden Bohrung 13 versehen. Diese Bohrung 13 durchsetzt den Abschnitt 5 des Ankerteils 1 mit vermindertem Durchmesser. Zur Bildung der Schlauchmündung, durch den das Injektionsgut in den Bereich des axialen Abschnittes 5 mit vermindertem Durchmesser aus­ tritt, ist der in diesem Abschnitt befindliche Injektions­ schlauch 7 mit einer seitlichen Öffnung 14 versehen.

Den Fig. 3 und 4 ist entnehmbar, daß in das Mate­ rial jedes Ankerteils 1 jeweils vier Sensormagnete 15 eingelagert sind. Diese sind mit ihrem einen Pol jeweils dem aus Kunst­ stoff bestehenden zentralen Sensorrohr 4 zugewandt. Auf diese Weise können sie mit einem in der Zeichnung nicht mehr veran­ schaulichten, in das zentrale Sensorrohr 4 einführbaren Stab, der eine eingelagerte elektrische Leiterschleife enthält, bei Einleitung eines Stromimpulses zusammenwirken. An der Stelle, an der sich die Sensormagnete befinden, entsteht als Folge dieses Stromimpulses aufgrund der Wechselwirkung der Sensorma­ gnet-Stromimpuls-Magnetfelder ein leichter Torsionsimpuls. Die­ ser bewegt sich in beiden Richtungen in dem einen magnetore­ striktiven Sensor bildenden flexiblen Stab mit etwa Schallge­ schwindigkeit fort. Da sich die Zeit zwischen dem Anlegen ei­ nes Stromimpulses und dem Eintreffen eines Torsionsimpulses am Sensorkopf, d. h. am Ende des den Leiter enthaltenden Stabes, erfassen läßt, besteht die Möglichkeit, hieraus einen für den Ankerteilort repräsentativen Weg zu errechnen. Dieser die Lei­ terschleife enthaltende Stab besteht vorzugsweise aus Kunst­ stoff.

Zur Aufnahme der zylindrischen Sensormagneten 15 ist jedes Ankerteil 1 mit mehreren radialen Bohrungen 16 versehen. Im Bereich der Magnetstirnflächen sind diese Bohrungen 16 nach außen verschlossen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu ver­ hindern, beispielsweise durch Aufbringen einer Lackschicht 17. Wie Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 zeigt, liegen die der Auf­ nahme der Sensormagneten 15 dienenden radialen Bohrungen 16 in einer einen rechten Winkel mit der Achse des Ankerteils 1 ein­ schließenden gemeinsamen Ebene.

Fig. 2 läßt erkennen, daß das Bohrloch 2 etwas größer bemessen ist als die Einheit aus mehreren Ankerteilen 1, dem Sensorrohr 4, den Injektionsschläuchen 7 und dem letztere ein­ hüllenden Füllgut 6. Diese Einheit läßt sich relativ leicht in ein Bohrloch 2 einschieben. Sodann wird das zum Einsatz gelan­ gende Injektionsgut, beispielsweise Mörtel durch die Injekti­ onsschläuche 7 in die Bereiche der axialen Abschnitte 5 mit vermindertem Durchmesser eingeführt. Dabei wird die dort vor­ handene Luft verdrängt. Sie gelangt an der Bohrlochwandung entlang zum nächsten Ankerteil, wo sie durch den dort vorhan­ denen Injektionsschlauch nach außen abfließen kann. Dabei tritt eine geringe Menge an Injektionsgut 8 in den schmalen Spalt zwischen Füllgut 6 und Bohrloch 2 ein. Auch in ausgehär­ tetem Zustand kann dieses Injektionsgut 8 eine etwaige Bewe­ gung bzw. Lageänderung des Ankerteils 1 zusammen mit der die­ ses Ankerteil fest erfassenden geologischen Materie 3 in kei­ ner Weise behindern. Aufeinanderfolgende Ankerteile 1 können deshalb nach Maßgabe derartiger Bewegungen bzw. Lagerungen im Beton, Fels oder der anderen geologischen Materie 3 ihre Posi­ tionen verändern. Diese Positionsänderungen lassen sich auf die vorstehend erläuterte Weise erfassen und auswerten.

Claims (13)

1. Extensometer zum Erfassen von Bewegungen und/oder La­ geänderungen in Beton, Fels oder anderer geologischer Materie (3) durch Einlagerung mindestens eines Ankerteils (1) in diese Materie, mit einem vom Ankerteil ausgehenden Sensorrohr (4), über das die Position des Ankerteils und damit des Anker­ teilbereichs in der Materie (3) repräsentierende Meßsignale zu einem die Signale erfassenden und auswertenden, im Bereich der Mündung des Sensorrohrs vorgesehenen Anzeigegerät führbar sind, wobei jedes Ankerteil (1) mindestens einen axialen Abschnitt (5) mit stark vermindertem Durchmesser zur Sicherung eines festen Halts in der Materie (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum berührungslosen Ermitteln der Position des Ankerteils (1) über einen in das zentrale Sensorrohr (4) einführbaren, eine Leiterschleife enthaltenden Sensorstab in das Material jedes An­ kerteils jeweils mindestens ein Sensormagnet (15) eingelagert ist, der mit seinem einen Pol jeweils dem aus Kunststoff be­ stehenden zentralen Sensorrohr (4) zugewandt ist und über den durch Anlegen eines Stromimpulses an die Leiterschleife infolge einer Wechselwirkung der Sensormagnet-Stromimpuls-Magnetfelder ein Torsionsimpuls erzeugbar ist, dessen meßbare Laufzeit für den Ort des Sensormagneten (15) repräsentativ ist.

2. Extensometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ankerteil (1) mit mehreren radialen Bohrungen (16) zur Aufnahme von zylindrischen Sensormagneten (15) versehen ist und daß diese Bohrungen (16) im Bereich der Magnetstirnflächen ver­ schlossen sind.

3. Extensometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Aufnahme der Sensormagneten (15) dienenden radialen Bohrungen (16) in einer einen rechten Winkel mit der Achse des Ankerteils (1) einschließenden gemeinsamen Ebene liegen.

4. Extensometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensorrohr (4) mindestens zwei im Abstand voneinander befindliche Ankerteile (1) zugeordnet sind und daß der das allen Ankerteilen (1) gemeinsame Sensorrohr (4) enthaltene Raum zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen mit einem Querschnitt, der dem der Ankerteile (1) entspricht, mit elastisch nachgiebigem Füllgut (6) ausgefüllt ist.

5. Extensometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllgut (6) Füllkörper mit Schaumstruktur vorgesehen sind, die mit den jeweils angrenzenden Ankerteilen (1) und dem Sensorrohr (4) eine Baueinheit bilden.

6. Extensometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper aus einem Material mit geschlossenen Poren bestehen.

7. Extensometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Füllgut (6) bildenden Füllkörper aus Polyäthylen be­ stehen.

8. Extensometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festlegen des oder der Ankerteile (1) an jeweils einem Wandungsbereich eines Bohrlochs (2) jedem Ankerteil (1) ein angeschlossener Injektionsschlauch (7) für die Zufuhr von seine örtliche Festlegung im Wandungsbereich ermöglichendem Injektionsgut (8) und/oder für die Entlüftung zugeordnet ist.

9. Extensometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bohrlochraum in den sich zwischen aufeinanderfolgenden Ankerteilen (1) befindlichen, vom Sensorrohr (4) und dem oder den Injektionsschläuchen (7) durchsetzten Zonen jeweils min­ destens eine sich quer zur Bohrlochachse erstreckende Stütz­ scheibe (9) mit Bohrungen (10, 11) vorgesehen ist, die der Durchführung des Sensorrohrs (4) und/oder des oder der In­ jektionsschläuche (7) dienen.

10. Extensometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Ankerteil (1) in axialem Abstand voneinander zwei Abschnitte (5) mit vermindertem Durchmesser aufweist.

11. Extensometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Abschnitt (5) mit vermindertem Durchmesser durch in axialem Abstand voneinander vorgesehene Abschrägungen (12) begrenzt ist.

12. Extensometer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abschrägungen (12) einen Winkel von etwa 45° mit der Ankerteilachse bilden.

13. Extensometer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Ankerteil (1) mindestens eine der Ein- oder Durchführung des Injektionsschlauches (7) dienende Bohrung (13) vorgesehen ist,
daß diese Bohrung (13) den Abschnitt (5′) mit vermindertem Durchmesser durchsetzt und
daß der in diesem Abschnitt befindliche Injektionsschlauch (7) zur Bildung der Schlauchmündung mit einer seitlichen Öffnung (14) versehen ist.