EP1001134A1 - Anchoring device with a seismic sensor - Google Patents
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- EP1001134A1 EP1001134A1 EP99120626A EP99120626A EP1001134A1 EP 1001134 A1 EP1001134 A1 EP 1001134A1 EP 99120626 A EP99120626 A EP 99120626A EP 99120626 A EP99120626 A EP 99120626A EP 1001134 A1 EP1001134 A1 EP 1001134A1
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- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
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- E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
- E21D9/004—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines using light beams for direction or position control
Definitions
- the invention relates to an anchoring device, in particular an anchor element for foundation engineering, rock construction, mining or Solid construction, and a seismic sensor, e.g. a geophone or an accelerometer, as well as methods for spatially high resolution Seismic and seismic tomography in the earth's crust or in structures, especially for underground seismic Mountain exploration (so called "Tunnel Seismic Prediction” or TSP).
- an anchoring device in particular an anchor element for foundation engineering, rock construction, mining or Solid construction
- a seismic sensor e.g. a geophone or an accelerometer
- Fig. 4 shows a schematic side view of the propulsion of a Tunnels 40 in a mountain 41 with a tunnel boring machine 42.
- tunnel 40 is located behind the tunnel boring machine 42 (or also when blasting without tunnel boring machine) with individual detonations or detonating cord 43 a series of seismic blasts triggered, causing Vibration signals or acoustic signals especially in Spread the direction of advance.
- Vibration signals or acoustic signals especially in Spread the direction of advance.
- These signals are in areas changed rock strength (disturbances, rock changes) due to the changing seismic rate of propagation partially reflected in these zones.
- the reflected Signals are received from a seismic transducer 44 detected.
- Zones 41a and 41b provide different terms of the reflected signals ("echo delays") from which the Spatial position of the zones, the intersection with the tunnel axis and the distance to the tunnel face 45 can be calculated.
- the transducer 44 consists of a non-positive in Mountain piping brought in several groups of highly sensitive Accelerometer contains. The series of seismic blasts is caused by the individual explosions or the detonating cord 43 and an associated ignition control.
- the conventional prediction method has the following Disadvantage.
- the attachment of the transducer 44 requires the Drilling a separate hole and cementing the Piping.
- shot holes for the individual explosions or the detonating cord 43 are introduced.
- These measures are labor and time consuming.
- the real one seismic measurement requires an interruption of the tunneling to release the charges in the shot holes and for seismic recording, creating an additional Time expenditure arises from the actual tunneling operation disturbs.
- Another problem is the limitation of the conventional system to a few (e.g. four) measuring channels, whereby the heterogeneities in the mountains are only recorded inaccurately can.
- the conventional system is based on a two-dimensional one Detection of heterogeneity in the mountains, namely in relation to the direction of advance or tunnel axis and on the radial distance from this limited. So only an incomplete picture of the mountains surrounding the tunnel and thus only an incomplete prediction and documentation of the tunnel-relevant parameters can be achieved.
- GRP anchors for example, made of glass fiber reinforced plastic (so-called “GFK” anchors).
- GRP anchors for example distributed by the company "H. Weidmann AG” (Switzerland).
- a GRP anchor consists of an anchor rod, one Anchor plate and an anchor nut, at least of which Anchor rod made of glass fiber reinforced plastic. GRP anchor are in appropriate, from the tunnel into the mountains introduced anchor holes with synthetic resin adhesive and glued (glue anchor).
- injection anchors from GRP
- these are hollow tubes where the two-component synthetic resin adhesive is pressed through the pipe will exit at the bottom open end and from there back the Fills and glues the annular gap between the anchor and the borehole wall.
- the attachment is comb or hedgehog-like in the tunnel wall transverse to the direction of advance or as anchoring in advance in the direction of advance.
- GRP anchor for example in the publication "Safety and fastening technology in underground construction "in” Schweizer Baublatt “(No. 24, 1994).
- an anchoring device is on the Basis of a GRP anchor known to measure strain in the mountains is set up.
- the anchoring device integrated at least one light guide, the at least one Has Bragg's grating and for strain or force measurement in the walls of cavities, for example in the mountains or is installed in buildings.
- Such GRP anchors with integrated light guides also allow quickly changing Strain measurements (a few kHz), the equipment expenditure for a high resolution measurement of the seismic vibration amplitude with the fiber optic system, however, is much higher than for the geophone transducers.
- the object of the invention is therefore an improved device for vibration analysis, especially in tunneling technology, Seismics and construction technology, with which the respective vibration tests with reduced time expenditure and increased accuracy can be performed. It should in particular be possible from the conventional two-dimensional to proceed to three-dimensional investigations.
- the object of the invention is also an improved method to specify using such a device.
- an anchoring device in particular with an anchor rod and an anchor head, indicated at least one vibration sensor on or in the anchoring device is appropriate.
- a vibration sensor are, for example Geophones and / or accelerometers can be used. It is preferably an integrated attachment in the body of the anchor rod or provided at the end remote from the anchor head, so that the vibration sensor (s) with the anchoring device form a unit.
- a preferred embodiment becomes a GRP rock anchor with at least one geophone and / or accelerometer.
- An inventive Anchoring device can, however, generally also be based other types of rock anchors. It can also be provided that the at least one vibration sensor by at least one other sensor (e.g. sound sensor, Sensor for recording further geophysical values, such as. Temperature, pressure or the like) is replaced.
- a pick-up rod that serves as a carrier for at least one Vibration sensor is designed.
- a vibration sensor are, for example, geophones and / or accelerometers applicable.
- the sensor rod is made of metal (e.g. steel) or preferably made of glass fiber reinforced plastic.
- the Pickup rod can, for example, like the anchor rod of the invention Anchoring device (without anchor head) built his.
- Another important aspect of the invention is in it, from a variety of the aforementioned anchoring devices or pick-up bars vibration receiver assemblies for spatially high-resolution reflection and refraction seismics or seismic tomography.
- a preferred one Application is the design of a system anchor during expansion a tunnel wall with at least partial use of the mentioned anchoring devices, so that a seismic Receiver arrangement is created.
- the transducer rods can also have a system arrangement of these, for example provided in a tunnel wall or building his.
- the invention has the following advantages.
- the integration allowed by vibration sensors in anchoring devices the attachment of the vibration sensors to the interested Measuring locations simultaneously with the installation of the Anchoring devices e.g. when removing a tunnel wall or for applications in construction technology.
- the invention Anchoring device thus has a double function. On the one hand it is the carrier of the vibration sensors and on the other hand it has a securing effect for the expanded Wall.
- This double function differs the one according to the invention Anchoring device of all conventional Bearings of vibration sensors.
- This advantage also applies the structure of the pick-up rod according to the invention, if this has a hedging effect. This will save time considerably reduced for carrying out the measurements. Further a relatively dense sensor arrangement is created, which a three-dimensional measurement evaluation with increased accuracy allowed.
- the use of geophones or Accelerometers is advantageous in that a reproducible Obtaining measured values regardless of any malfunctions Field conditions can be realized. It can be sprawling Heterogeneities and / or deformations in the rock or detected and located in a building.
- the acquisition of measured values can be directly on the anchoring device respectively.
- the preliminary investigation method according to the invention can routinely during tunnel construction without special circumstances be implemented.
- the anchoring device according to the invention with integrated sensor is particularly good for detection dynamic signals, such as those used in reflection seismics occur.
- the measuring and evaluation system mobile for seismic tomography can.
- the measuring and evaluation system is used, for example, in the tunnel or in the building at the location of interest to the respective Anchoring devices connected.
- the measured values of the Vibration sensors are recorded and evaluated.
- the measuring and Evaluation system can also be fixed in the tunnel and with connected to a variety or all anchoring devices and set up for a parallel or serial request be so that after suitable vibration generation or Suggestion continuously pictures of the surrounding mountains or building have it determined.
- the invention is based on the example of an anchor for explains the mountain tunnel construction, but is not on this Application limited, but also with other seismic Measurements in the earth's crust or in construction engineering applicable. Furthermore, in addition to or instead of those described below Integration of vibration sensors in an anchoring device this with additional sensors, e.g. a strain sensor according to the aforementioned WO publication or the above Sensors for geophysical quantities, can be provided.
- FIG. 1 shows a tunnel 10 in a pressurized mountain area 11 with a system anchor 12 in longitudinal (A) and transverse (B) sectional view (after S. Flury et al. in "Tunnel", 1998, p. 26 ff.).
- the system anchor 12 comprises side wall anchors 121 and anchoring 122, which serves as a face protection serves.
- the tunnel diameter is, for example, in Range from 6 to 12 m.
- the wall anchors 121, 122 of the system anchor 12 or of transducer rods according to a system arrangement the tunnel expansion known per se and the one to achieve a certain stability requirements the density and orientation of the wall anchors in relation to the tunnel wall.
- the wall anchors 121 and the pre-anchor are 122 hedgehog-like, radial or axial in the Mountain rock arranged extending.
- Sloping wall anchors 123 can be installed in all tunnel areas be and in relation to the angle of attack against the Tunnel axis 13 vary.
- the inclined wall anchors 123 Although also an expansion function, it also serves in particular to improve the resolution of the seismic tomography of the surrounding mountains (see below).
- a wall anchor 121-123 are all forms of wall anchors or Suitable anchor elements that allow integration of sensors.
- GRP anchors are preferred.
- Anchoring devices are or at the corresponding Locations according to the invention are provided details of which are given below with reference to FIG. 2 are explained.
- the wall anchors according to the invention with at least are equipped with a vibration sensor, form a Receiving antenna arrangement for spatially high-resolution seismic Mountain tomography.
- FIG. 2 shows that from the anchor head (not shown) or in the anchored state End of a wall anchor facing away from the tunnel axis 20 with the anchor rod 21, which contains a cable guide 22, an anchor rod attachment 23, which has a connection area 24 is connected to the anchor rod 21 and three vibration sensors 25, 26, 27 contains, and a rod tip 28, the for piercing the adhesive cartridge when gluing in the wall anchor 20 is set up in the rock.
- the dimensions of the wall anchor 20 are the usual dimensions of a GRP anchor customized.
- the diameter of the anchor rod 21 e.g. approx. 2 to 3 cm.
- the cable guide 22 for Implementation of the electrical signal lines (not shown) for the vibration sensors 25, 26, 27 has one Diameter of approx. 5 mm (around 10 mm for injection anchors).
- the diameter of the rod attachment 23 is that of the anchor rod 21 customized.
- the axial length of the rod attachment 23 is in Dependence on the number and size of the vibration sensors chosen and is for example approx. 6 cm.
- the connection area 24 between the rod attachment 23 and the anchor rod 21 is, for example, by an adhesive, plug or screw connection educated.
- the rod attachment 23 contains several vibration sensors, which include, for example, geophones and / or accelerometers.
- the vibration sensors should preferably have a measurable frequency range, which ranges up to 2.5 kHz to 3 kHz, in order to achieve seismic waves of approx. 5000 m / s in hard rock a resolution of approx. To achieve 1 to 2 m.
- the vibration sensors should be dimensioned small enough to be attached to the anchor rod attachment. They are preferably miniaturized vibration sensors that are commercially available per se, which are shown here only schematically as square or circular.
- a geophone for example of the type GS-14-LD, GS-14-L3 or GS-14-L9, can have typical dimensions a ⁇ b of approx. 16 x 18 mm 2 .
- the three geophones used according to the invention preferably work in all directions, ie they can be attached in all spatial directions.
- the vibration sensors 25, 26, 27 are in the rod attachment 23 arranged that the evaluation of the echo times or the Time pattern of seismic vibrations received by a common vibration excitation and reflection on mountain heterogeneities have been caused in relation to the spatial direction of propagation of the respective vibration measurable are.
- a first vibration sensor 27 is axially open the longitudinal axis of the wall anchor 20 is arranged.
- the remaining Vibration sensors 25, 26 are in relation to the longitudinal axis the wall anchor 20 is offset off-center in different directions, each adjacent to the outer wall of the rod attachment 23 arranged.
- the geometry of this in relation to the longitudinal axis staggered arrangement is schematic in Fig. 2 (C) Cross-sectional view illustrated.
- For orientation of the sensor arrangement in the borehole contains the GRP anchor on the anchor head a marker.
- the geophones used as vibration sensors are application-dependent chosen. With a natural frequency of approx. 20 Hz are used based on electrodynamic measuring principles Geophones preferably for speed measurement, whereas Accelerometer e.g. on a piezoelectric basis with Natural frequencies in the kHz range as accelerometers serve.
- the structure of the rod attachment 23 according to FIG. 2 (A) can be application-dependent be modified. This affects both the arrangement as well as the number of individual recipients that are larger or less than 3.
- the arrangement can take the form of a with respect to the longitudinal axis of the anchor rod Tripod must be chosen.
- the attachment of the vibration sensors in the rod attachment 23 on The end of the wall anchor 20 represents a particular advantage of the invention
- the geophones are non-positively attached to the anchor and over the rod body 21 or the rod attachment 23 and the two-component bonding directly in mechanical contact with the surrounding rock.
- the wall anchor 20 will through the rod attachment 23 in its stability and function not weakened.
- the vibration sensors are not in one Rod attachment, but directly in the body of the anchor rod 21 are integrated if this has a sufficiently large diameter owns or the vibration sensors sufficiently small (e.g. designed as microsystems).
- an anchoring device becomes essentially more conventional than in the manufacture GRP anchors proceeded, however, during manufacture the glass fiber reinforced plastic from the start the cable guide 22 and the design of the connection area 24 are provided.
- the rod attachment 23 with the Rod tip 28 can then be used as an independently manufactured cap Pulling in the signal lines (not shown) on the connection area 24 are put on.
- FIG. 3 shows a tunnel 30 in a schematic perspective illustration in the mountains 31 with a tunnel boring machine 32 and a system anchor 33, which corresponds to the representation of FIG. 1 is trained.
- the tunnel boring machine 32 is with a seismic Excitation device 34 (frequency around 2-6 kHz) equipped.
- the excitation device 34 is, for example mechanical, electrodynamic or piezoelectric generation Seismic vibrations are provided and in the head the tunnel boring machine 32 or in a leading borehole appropriate. If in practice no tunnel boring machine, but normal blasting is used, the Invention can be implemented analogously.
- the high-resolution reflection or refraction seismics or seismic Tomography performed by starting from the excitation device 34 seismic waves in the rock 31 radiated and with wall anchors the system anchor 33 seismic Waves received at heterogeneities 31a, 31b have been reflected in the mountain rock 31.
- the system anchor 33 becomes the reflected signals time, direction and / or amplitude selective and one Evaluation device (not shown) supplied.
- the Evaluation device the signal evaluation and generation a picture of the mountain range of interest with the heterogeneities or reflecting therein Zones.
- the seismic excitation in the already completed tunnel i.e. behind the tunnel boring machine 32, as is the case, for example is known from the conventional system TSP 202.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verankerungseinrichtung, insbesondere ein Ankerelement für den Grundbau, Felsbau, Bergbau oder Massivbau, und einen seismischen Sensor, wie z.B. ein Geophon oder ein Akzelerometer, sowie Verfahren zur räumlich hochauflösenden Seismik und seismischen Tomographie in der Erdkruste oder in Bauwerken, insbesondere zur untertägigen seismischen Gebirgserkundung (sogenannte "Tunnel Seismic Prediction" oder TSP).The invention relates to an anchoring device, in particular an anchor element for foundation engineering, rock construction, mining or Solid construction, and a seismic sensor, e.g. a geophone or an accelerometer, as well as methods for spatially high resolution Seismic and seismic tomography in the earth's crust or in structures, especially for underground seismic Mountain exploration (so called "Tunnel Seismic Prediction" or TSP).
Beim Tunnelbau im Gebirge durch Vollausbruch mit Tunnelbohrmaschinen (TBM) erfolgt eine seismische Vorauserkundung des Gebirges zur Untersuchung des Festgesteins in Vortriebsrichtung. Die Vorauserkundung ist darauf gerichtet, bautechnisch relevante Gebirgsänderungen im Vor- und Umfeld des Tunnelvortriebs vorherzusagen und felsmechanische Parameter im Vortriebsbereich zu gewinnen. Ein bekanntes Vorauserkundungsverfahren, das vom Unternehmen "Amberg Meßtechnik" (Scweiz) mit dem System "TSP 202" implementiert wird, ist im folgenden unter Bezug auf Fig. 4 erläutert.When building tunnels in the mountains through a full excavation with tunnel boring machines (TBM) is a seismic exploration of the Mountains to examine the bedrock in the direction of advance. The preliminary investigation is aimed at building technology relevant mountain changes in the vicinity of the tunneling to predict and rock mechanical parameters in the heading area to win. A well-known advance investigation process, that of the company "Amberg Meßtechnik" (Scweiz) with The system "TSP 202" is implemented as follows explained with reference to FIG. 4.
Fig. 4 zeigt in schematischer Seitenansicht den Vortrieb eines
Tunnels 40 in einem Gebirge 41 mit einer Tunnelbohrmaschine
42. Zur Vorauserkundung wird im Tunnel 40 hinter der Tunnelbohrmaschine
42 (oder auch beim Sprengvortrieb ohne Tunnelbohrmaschine)
mit Einzelsprengungen oder einer Sprengschnur 43
eine Serie von seismischen Sprengungen ausgelöst, wodurch sich
Schwingungssignale oder akustische Signale insbesondere in
Vortriebsrichtung ausbreiten. Diese Signale werden in Bereichen
veränderter Gebirgsfestigkeit (Störungen, Gesteinswechsel)
aufgrund der sich ändernden seismischen Ausbreitungsgeschwindigkeit
in diesen Zonen teilweise reflektiert. Die reflektierten
Signale werden von einem seismischen Aufnehmer 44
erfaßt. Die Zonen 41a und 41b liefern verschiedene Laufzeiten
der reflektierten Signale ("Echolaufzeiten"), aus denen die
Raumlage der Zonen, der Schnittwinkel mit der Tunnelachse und
der Abstand zur Tunnelbrust 45 berechnet werden. Beim System
TSP 202 besteht der Aufnehmer 44 aus einer kraftschlüssig im
Gebirge eingebrachten Verrohrung, die mehrere Gruppen hochsensitiver
Akzelerometer enthält. Die Serie seismischer Sprengungen
wird durch die Einzelsprengungen oder die Sprengschnur 43
und eine zugehörige Zündsteuerung realisiert.Fig. 4 shows a schematic side view of the propulsion of a
Tunnels 40 in a
Das herkömmliche Vorauserkundungsverfahren besitzt die folgenden
Nachteile. Die Anbringung des Aufnehmers 44 erfordert die
Einbringung einer gesonderten Bohrung und Einzementierung der
Verrohrung. Außerdem müssen Schußbohrungen für die Einzeisprengungen
bzw. die Sprengschnur 43 eingebracht werden.
Diese Maßnahmen sind arbeits- und zeitaufwendig. Die eigentliche
seismische Messung erfordert eine Unterbrechung des Vortriebs
zur Auslösung der Ladungen in den Schußbohrungen und
für die seismische Aufzeichnung, wodurch ein zusätzlicher
Zeitaufwand entsteht, der den eigentlichen Tunnelbaubetrieb
stört. Ein weiteres Problem besteht in der Beschränkung des
herkömmlichen Systems auf wenige (z.B. vier) Meßkanäle, wodurch
die Heterogenitäten im Gebirge nur ungenau erfaßt werden
können. Schließlich ist das herkömmliche System auf eine zweidimensionale
Erfassung der Heterogenitäten im Gebirge, nämlich
in Bezug auf die Vortriebsrichtung oder Tunnelachse und auf
den radialen Abstand von dieser, beschränkt. Damit kann nur
ein unvollständiges Bild vom den Tunnel umgebenden Gebirge und
damit nur eine unvollständige Vorhersage und Dokumentation der
tunnelbaurelevanten Parameter erreicht werden. The conventional prediction method has the following
Disadvantage. The attachment of the
Es ist ferner allgemein bekannt, beim Tunnelbau im Gebirge anstelle eines massiven Ausbaus einen Verankerungsausbau (Systemankerung) der Tunnelwände vorzunehmen. Es ist bekannt, Felsanker beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff (sogenannte "GFK"-Anker) herzustellen. GFK-Anker werden beispielsweise vom Unternehmen "H. Weidmann AG" (Schweiz) vertrieben. Ein GFK-Anker besteht aus einem Ankerstab, einer Ankerplatte und einer Ankermutter, von denen zumindest der Ankerstab aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. GFK-Anker werden in entsprechende, vom Tunnel her in das Gebirge eingebrachte Ankerbohrungen mit Kunstharzklebern eingebracht und -geklebt (Klebeanker). Alternativ werden sogenannte Injektionsanker (aus GFK) verwendet; das sind Hohlrohre, bei denen der Zweikomponenten-Kunstharzkleber durch das Rohr gepreßt wird, am unten offenen Ende austritt und von dort zurück den Ringspalt zwischen Anker und Bohrlochwand ausfüllt und verklebt. Die Anbringung erfolgt anwendungsabhängig kamm- oder igelartig in der Tunnelwand quer zur Vortriebsrichtung oder als Vorausverankerung in Vortriebsrichtung. GFK-Anker werden beispielsweise in der Publikation "Sicherungs- und Befestigungstechnik im Untertagebau" in "Schweizer Baublatt" (Nr. 24, 1994) beschrieben.It is also well known to take place in mountain tunnel construction a massive expansion an anchoring expansion (System anchorage) of the tunnel walls. It is known, Rock anchors, for example, made of glass fiber reinforced plastic (so-called "GFK" anchors). GRP anchors, for example distributed by the company "H. Weidmann AG" (Switzerland). A GRP anchor consists of an anchor rod, one Anchor plate and an anchor nut, at least of which Anchor rod made of glass fiber reinforced plastic. GRP anchor are in appropriate, from the tunnel into the mountains introduced anchor holes with synthetic resin adhesive and glued (glue anchor). Alternatively, so-called injection anchors (from GRP) used; these are hollow tubes where the two-component synthetic resin adhesive is pressed through the pipe will exit at the bottom open end and from there back the Fills and glues the annular gap between the anchor and the borehole wall. Depending on the application, the attachment is comb or hedgehog-like in the tunnel wall transverse to the direction of advance or as anchoring in advance in the direction of advance. GRP anchor for example in the publication "Safety and fastening technology in underground construction "in" Schweizer Baublatt "(No. 24, 1994).
Aus der Wo 98/19044 ist eine Verankerungseinrichtung auf der Basis eines GFK-Ankers bekannt, die zur Dehnungsmessung im Gebirge eingerichtet ist. In die Verankerungseinrichtung ist mindestens ein Lichtleiter integriert, der mindestens ein Bragg'sches Gitter aufweist und zur Dehnungs- oder Kraftmessung in Wandungen von Hohlräumen beispielsweise des Gebirges oder in Bauwerken eingerichtet ist. Derartige GFK-Anker mit integrierten Lichtleitern erlauben auch schnell veränderliche Dehnungsmessungen (einige kHz), der apparative Aufwand für eine hochauflösende Messung der seismischen Schwingunsamplitude mit dem faseroptischen System ist jedoch wesentlich höher als für die Geophon-Meßaufnehmer. From Wo 98/19044 an anchoring device is on the Basis of a GRP anchor known to measure strain in the mountains is set up. In the anchoring device integrated at least one light guide, the at least one Has Bragg's grating and for strain or force measurement in the walls of cavities, for example in the mountains or is installed in buildings. Such GRP anchors with integrated light guides also allow quickly changing Strain measurements (a few kHz), the equipment expenditure for a high resolution measurement of the seismic vibration amplitude with the fiber optic system, however, is much higher than for the geophone transducers.
Die oben am Beispiel der seismischen Vorauserkundung beim Tunnelbau erläuterten Probleme treten auch allgemein bei seismischen Untersuchungen der Erdkruste oder in der Bautechnik (z.B. Großbauten wie Kraftwerksmauern, Pfahlgründungen und dgl.) auf, wenn im untersuchten Boden- oder Bauwerksbereich Heterogenitäten durch Schall- oder Schwingungsmessungen erfaßt werden sollen.The above using the example of seismic exploration in tunnel construction Problems discussed also generally occur with seismic Investigations of the earth's crust or in construction engineering (e.g. large buildings such as power plant walls, pile foundations and Like.) on if in the examined floor or building area Heterogeneities detected by sound or vibration measurements should be.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zur Schwingungsuntersuchung, insbesondere in der Tunnelbautechnik, Seismik und Bautechnik, anzugeben, mit der die jeweiligen Schwingungsuntersuchungen mit vermindertem Zeitaufwand und erhöhter Genauigkeit durchgeführt werden können. Es soll insbesondere möglich sein, von den herkömmlichen zweidimensionalen zu dreidimensionalen Untersuchungen überzugehen. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein verbessertes Verfahren unter Einsatz einer derartigen Vorrichtung anzugeben.The object of the invention is therefore an improved device for vibration analysis, especially in tunneling technology, Seismics and construction technology, with which the respective vibration tests with reduced time expenditure and increased accuracy can be performed. It should in particular be possible from the conventional two-dimensional to proceed to three-dimensional investigations. The object of the invention is also an improved method to specify using such a device.
Die genannten Aufgaben werden mit einer Verankerungseinrichtung,
einem Aufnehmerstab einer Systemankerung und einem tomographischen
Schwingungsmeßverfahren mit den Merkmalen gemäß
den Patentansprüchen 1, 7, 9 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen Ansprüchen.The above tasks are carried out with an anchoring device,
a transducer rod of a system anchor and a tomographic
Vibration measurement method with the features according to
the
Gemäß einen ersten wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Verankerungseinrichtung (oder: Ankerelement), insbesondere mit einem Ankerstab und einen Ankerkopf, angegeben, wobei am oder in der Verankerungseinrichtung mindestens ein Schwingungssensor angebracht ist. Als Schwingungssensor sind beispielsweise Geophone und/oder Akzelerometer einsetzbar. Es ist vorzugsweise eine integrierte Anbringung im Körper des Ankerstabes oder an dessen ankerkopffernen Ende vorgesehen, so daß der oder die Schwingungssensor(en) mit der Verankerungseinrichtung eine Einheit bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein GFK-Gebirgsanker mit mindestens einem Geophon und/oder Akzelerometer ausgerüstet. Eine erfindungsgemäße Verankerungseinrichtung kann jedoch allgemein auch auf der Basis anderer Arten von Felsankern gebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, daß der mindestens eine Schwingungssensor durch mindestens einen anderweitigen Sensor (z.B. Schallsensor, Sensor zur Erfassung weiterer geophysikalischer Größen, wie z.B. Temperatur, Druck oder dgl.) ersetzt ist.According to a first important aspect of the invention an anchoring device (or: anchor element), in particular with an anchor rod and an anchor head, indicated at least one vibration sensor on or in the anchoring device is appropriate. As a vibration sensor are, for example Geophones and / or accelerometers can be used. It is preferably an integrated attachment in the body of the anchor rod or provided at the end remote from the anchor head, so that the vibration sensor (s) with the anchoring device form a unit. According to a preferred embodiment becomes a GRP rock anchor with at least one geophone and / or accelerometer. An inventive Anchoring device can, however, generally also be based other types of rock anchors. It can also be provided that the at least one vibration sensor by at least one other sensor (e.g. sound sensor, Sensor for recording further geophysical values, such as. Temperature, pressure or the like) is replaced.
Gemäß einem zweiten wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Aufnehmerstab angegeben, der als Träger für mindestens einen Schwingungssensor ausgelegt ist. Als Schwingungssensor sind wiederum beispielsweise Geophone und/oder Akzelerometer einsetzbar. Der Aufnehmerstab besteht aus Metall (z.B. Stahl) oder vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Der Aufnehmerstab kann beispielsweise wie der Ankerstab der erfindungsgemäßen Verankerungseinrichtung (ohne Ankerkopf) aufgebaut sein.According to a second important aspect of the invention specified a pick-up rod that serves as a carrier for at least one Vibration sensor is designed. As a vibration sensor are, for example, geophones and / or accelerometers applicable. The sensor rod is made of metal (e.g. steel) or preferably made of glass fiber reinforced plastic. The Pickup rod can, for example, like the anchor rod of the invention Anchoring device (without anchor head) built his.
Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, aus einer Vielzahl der genannten Verankerungseinrichtungen oder Aufnehmerstäbe Schwingungs-Empfängeranordnungen zur räumlich hochauflösenden Reflexions- und Refraktionsseismik oder seismischen Tomographie anzugeben. Eine bevorzugte Anwendung ist die Gestaltung einer Systemankerung beim Ausbau einer Tunnelwand unter mindestens teilweiser Verwendung der genannten Verankerungseinrichtungen, so daß eine seismische Empfängeranordnung geschaffen wird. Bei Einsatz der Aufnehmerstäbe kann ebenfalls eine Systemanordnung von diesen beispielsweise in einer Tunnelwand oder einem Bauwerk vorgesehen sein.Another important aspect of the invention is in it, from a variety of the aforementioned anchoring devices or pick-up bars vibration receiver assemblies for spatially high-resolution reflection and refraction seismics or seismic tomography. A preferred one Application is the design of a system anchor during expansion a tunnel wall with at least partial use of the mentioned anchoring devices, so that a seismic Receiver arrangement is created. When using the transducer rods can also have a system arrangement of these, for example provided in a tunnel wall or building his.
Gemäß einem weiteren wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein seismisches Vorauserkundungsverfahren für den Tunnelbau im Festgestein eines Gebirges unter Verwendung der genannten Schwingungs-Empfängeranordnung beschrieben.According to another important aspect of the invention becomes a seismic exploration process for tunnel construction in the bedrock of a mountain range using the mentioned Vibration receiver arrangement described.
Die Erfindung besitzt die folgenden Vorteile. Die Integration von Schwingungssensoren in Verankerungseinrichtungen erlaubt die Anbringung der Schwingungssensoren an den interessierenden Meßorten simultan zur ohnehin erforderlichen Anbringung der Verankerungseinrichtungen z.B. beim Ausbau einer Tunnelwand oder bei Anwendungen in der Bautechnik. Die erfindungsgemäße Verankerungseinrichtung besitzt somit eine Doppelfunktion. Einerseits ist sie Träger der Schwingungssensoren und andererseits besitzt sie eine Sicherungswirkung für die ausgebaute Wand. Durch diese Doppelfunktion unterscheidet sich die erfindungsgemäße Verankerungseinrichtung von allen herkömmlichen Trägern von Schwingungssensoren. Dieser Vorteil betrifft auch den Aufbau des erfindungsgmäßen Aufnehmerstabs, wenn dieser eine Sicherungswirkung übernimmt. Dadurch wird der Zeitaufwand für die Durchführung der Messungen erheblich reduziert. Ferner wird eine verhältnismäßig dichte Sensoranordnung geschaffen, die eine dreidimensionale Meßauswertung mit erhöhter Genauigkeit erlaubt. Insbesondere der Einsatz von Geophonen oder Akzelerometern ist dadurch vorteilhaft, daß eine reproduzierbare Meßwertgewinnung unabhängig von etwaigen Störungen unter Felöbedingungen realisiert werden kann. Es können gering ausgedehnte Heterogenitäten und/oder Deformationen im Gestein oder in einem Bauwerk erfaßt und lokalisiert werden. Die Meßwertgewinnung kann unmittelbar an der Verankerungseinrichtung erfolgen. Das erfindungsgemäße Vorauserkundungsverfahren kann routinemäßig beim Tunnel-Baubetrieb ohne gesonderte Umstände implementiert werden. Die erfindungsgemäße Verankerungseinrichtung mit integriertem Sensor ist besonders gut zur Erfassung dynamischer Signale geeignet, wie sie bei der Reflexionsseismik auftreten. The invention has the following advantages. The integration allowed by vibration sensors in anchoring devices the attachment of the vibration sensors to the interested Measuring locations simultaneously with the installation of the Anchoring devices e.g. when removing a tunnel wall or for applications in construction technology. The invention Anchoring device thus has a double function. On the one hand it is the carrier of the vibration sensors and on the other hand it has a securing effect for the expanded Wall. This double function differs the one according to the invention Anchoring device of all conventional Bearings of vibration sensors. This advantage also applies the structure of the pick-up rod according to the invention, if this has a hedging effect. This will save time considerably reduced for carrying out the measurements. Further a relatively dense sensor arrangement is created, which a three-dimensional measurement evaluation with increased accuracy allowed. In particular the use of geophones or Accelerometers is advantageous in that a reproducible Obtaining measured values regardless of any malfunctions Field conditions can be realized. It can be sprawling Heterogeneities and / or deformations in the rock or detected and located in a building. The acquisition of measured values can be directly on the anchoring device respectively. The preliminary investigation method according to the invention can routinely during tunnel construction without special circumstances be implemented. The anchoring device according to the invention with integrated sensor is particularly good for detection dynamic signals, such as those used in reflection seismics occur.
Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß das Meß- und Auswertesystem zur seismischen Tomographie mobil ausgeführt sein kann. Das Meß- und Auswertesystem wird beispielsweise im Tunnel oder im Bauwerk am interessierenden Ort an die jeweiligen Verankerungseinrichtungen angeschlossen. Die Meßwerte der Schwingungssensoren werden erfaßt und ausgewertet. Das Meß- und Auswertesystem kann aber auch ortsfest im Tunnel und mit einer Vielzahl oder allen Verankerungseinrichtungen verbunden und für eine parallele oder serielle Anfrage eingerichtet sein, so daß sich nach geeigneter Schwingungserzeugung oder Anregung laufend Bilder vom umgebenden Gebirge oder Bauwerk ermitteln lassen.Further advantages result from the fact that the measuring and evaluation system mobile for seismic tomography can. The measuring and evaluation system is used, for example, in the tunnel or in the building at the location of interest to the respective Anchoring devices connected. The measured values of the Vibration sensors are recorded and evaluated. The measuring and Evaluation system can also be fixed in the tunnel and with connected to a variety or all anchoring devices and set up for a parallel or serial request be so that after suitable vibration generation or Suggestion continuously pictures of the surrounding mountains or building have it determined.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden aus den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematische Längs- und Querschnittsansichten eines Tunnels mit einer Anordnung von Verankerungseinrichtungen oder Aufnehmerstäben gemäß der Erfindung;
- Fig. 2
- eine vergrößerte, schematische Schnittansicht des Endes eines Ankerstabes einer erfindungsgemäßen Verankerungseinrichtung;
- Fig. 3
- eine schematische Perspektivansicht zur Illustration der erfindungsgemäßen Verfahrensweise; und
- Fig. 4
- eine schematische Schnittansicht zur Illustration eines herkömmlichen Vorauserkundungsverfahrens (Stand der Technik).
- Fig. 1
- schematic longitudinal and cross-sectional views of a tunnel with an arrangement of anchoring devices or pick-up rods according to the invention;
- Fig. 2
- an enlarged, schematic sectional view of the end of an anchor rod of an anchoring device according to the invention;
- Fig. 3
- a schematic perspective view to illustrate the procedure according to the invention; and
- Fig. 4
- is a schematic sectional view for illustrating a conventional preliminary investigation method (prior art).
Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel eines Ankers für den Gebirgs-Tunnelbau erläutert, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt, sondern auch bei anderen seismischen Messungen in der Erdkruste oder in der Bautechnik anwendbar. Ferner kann neben oder anstelle der im folgenden beschriebenen Integration von Schwingungssensoren in einer Verankerungseinrichtung diese mit zusätzlichen Sensoren, z.B. einem Dehnungssensor gemäß der obengenannten WO-Publikation oder der o.a. Sensoren für geophysikalische Größen, versehen sein.The invention is based on the example of an anchor for explains the mountain tunnel construction, but is not on this Application limited, but also with other seismic Measurements in the earth's crust or in construction engineering applicable. Furthermore, in addition to or instead of those described below Integration of vibration sensors in an anchoring device this with additional sensors, e.g. a strain sensor according to the aforementioned WO publication or the above Sensors for geophysical quantities, can be provided.
Fig. 1 zeigt einen Tunnel 10 in einem druckhaften Gebirgsbereich
11 mit einer Systemankerung 12 in Längs-(A)- und Quer-(B)-Schnittdarstellung
(nach S. Flury et al. in "Tunnel",
1998, S. 26 ff.). Die Systemankerung 12 umfaßt seitliche Wandanker
121 und eine Vorausverankerung 122, die als Ortbrustsicherung
dient. Es sind ferner die Ortbetonsohle 101, eine
Spritzbetonbewährung 102, eine Ortbetonverkleidung 103
(Fig. 1(A)) und ein verformbarer Stahleinbau 104 (Fig. 1(B))
dargestellt. Der Tunneldurchmesser liegt beispielsweise im
Bereich von 6 bis 12 m.1 shows a
Die Anbringung der Wandanker 121, 122 der Systemankerung 12
oder von Aufnehmerstäbe gemäß einer Systemanordnung entspricht
dem an sich bekannten Tunnelausbau und den zur Erzielung einer
bestimmten Ausbaustabilität erforderlichen Anforderungen an
die Dichte und Ausrichtung der Wandanker in Bezug auf die Tunnelwand.
Dementsprechend sind die Wandanker 121 und die Vorausverankerung
122 igelartig, sich radial bzw. axial in das
Gebirgsgestein erstreckend angeordnet. Es werden ggf. jedoch
noch weitere Schräg-Wandanker 123 eingesetzt, die abweichend
von der radialen Anordnung der seitlichen Wandanker 121 mit
der Tunnelachse 13 einen Winkel bilden, der kleiner als 90°
ist. Die nur im oberen Teil der Fig. 1(A) bzw. (B) gezeigten
Schräg-Wandanker 123 können in allen Tunnelbereichen angebracht
sein und in Bezug auf den Anstellwinkel gegenüber der
Tunnelachse 13 variieren. Die Schräg-Wandanker 123 besitzen
zwar auch eine Ausbaufunktion, dienen aber ferner insbesondere
zur Verbesserung der Auflösung der seismischen Tomographie des
umgebenden Gebirges (s. unten).The attachment of the wall anchors 121, 122 of the
Als Wandanker 121-123 sind alle Formen von Wandankern oder Ankerelementen geeignet, die eine Integration von Sensoren erlauben. Es werden jedoch GFK-Anker bevorzugt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß einige oder alle der Wandanker 121-123 erfindungsgemäße Verankerungseinrichtungen sind oder an den entsprechenden Orten erfindungsgemäße Aufnehmerstäbe vorgesehen sind, deren Einzelheiten weiter unten unter Bezug auf Fig. 2 erläutert werden. Die Wandanker, die erfindungsgemäß mit mindestens einem Schwingungssensor ausgestattet sind, bilden eine Empfangsantennenanordnung zur räumlich hochauflösenden seismischen Tomographie des Gebirges.As a wall anchor 121-123 are all forms of wall anchors or Suitable anchor elements that allow integration of sensors. However, GRP anchors are preferred. According to the invention it is contemplated that some or all of the wall anchors 121-123 according to the invention Anchoring devices are or at the corresponding Locations according to the invention are provided details of which are given below with reference to FIG. 2 are explained. The wall anchors according to the invention with at least are equipped with a vibration sensor, form a Receiving antenna arrangement for spatially high-resolution seismic Mountain tomography.
Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Verankerungseinrichtung,
die als mindestens einer der Wandanker in der igelartigen
Systemankerung gemäß Fig. 1 vorgesehen sein kann, sind in der
schematischen Schnittansicht gemäß Fig. 2 dargestellt. Ein erfindungsgemäßer
Aufnehmerstab ist analog aufgebaut. Fig. 2(A)
zeigt das vom Ankerkopf (nicht dargestellt) bzw. im Verankerungszustand
von der Tunnelachse abgewandte Ende eines Wandankers
20 mit dem Ankerstab 21, der eine Kabelführung 22 enthält,
einem Ankerstabaufsatz 23, der über einen Verbindungsbereich
24 mit dem Ankerstab 21 verbunden ist und drei Schwingungssensoren
25, 26, 27 enthält, und einer Stabspitze 28, die
zum Durchstechen der Klebepatrone beim Einkleben des Wandankers
20 im Gebirgsgestein eingerichtet ist. Die Dimensionen
des Wandankers 20 sind an die üblichen Dimensionen eines GFK-Ankers
angepaßt. Demnach kann der Durchmesser des Ankerstabs
21 z.B. rd. 2 bis 3 cm betragen. Die Kabelführung 22 zur
Durchführung der elektrischen Signalleitungen (nicht dargestellt)
für die Schwingungssensoren 25, 26, 27 besitzt einen
Durchmesser von rd. 5 mm (bei Injektionsankern rd. 10 mm). Der
Durchmesser des Stabaufsatzes 23 ist an den des Ankerstabs 21
angepaßt. Die axiale Länge des Stabaufsatzes 23 ist in
Abhängigkeit von der Zahl und Größe der Schwingungssensoren
gewählt und beträgt beispielsweise rd. 6 cm. Der Verbindungsbereich
24 zwischen dem Stabaufsatz 23 und dem Ankerstab 21
wird beispielsweise durch eine Klebe-, Steck- oder Schraubverbindung
gebildet.Details of an anchoring device according to the invention,
which as at least one of the wall anchors in the hedgehog-like
1 can be provided in the
schematic sectional view shown in FIG. 2. An inventive
Sensor rod is constructed analogously. Fig. 2 (A)
shows that from the anchor head (not shown) or in the anchored state
End of a wall anchor facing away from the
Der Stabaufsatz 23 enthält mehrere Schwingungssensoren, die
beispielsweise Geophone und/oder Akzelerometer umfassen. Die
Schwingungssensoren sollten vorzugsweise einen meßbaren Frequenzbereich
besitzen, der bis zu 2,5 kHz bis 3 kHz reicht, um
bei Ausbreitungsgeschwindigkeiten seismischer Wellen von rd.
5000 m/s im Festgestein eine Auflösung von rd. 1 bis 2 m zu
erzielen. Außerdem sollte die Schwingungssensoren genügend
klein dimensioniert sein, um im Ankerstabaufsatz angebracht
werden zu können. Es handelt sich vorzugsweise um an sich kommerziell
verfügbare, miniaturisierte Schwingungssensoren, die
hier nur schematisch quadratisch bzw. kreisförmig dargestellt
sind. Ein Geophon, z.B. vom Typ GS-14-LD, GS-14-L3 oder
GS-14-L9, kann gemäß Fig. 2(B) typische Dimensionen a · b von
rd. 16 · 18 mm2 besitzen. Die erfindungsgemäß eingesetzten
drei Geophone arbeiten vorzugsweise in allen Richtungslagen,
d.h. sie können in allen Raumrichtungen angebracht werden.The
Die Schwingungssensoren 25, 26, 27 sind so im Stabaufsatz 23
angeordnet, daß die Auswertung der Echolaufzeiten oder des
Zeitmusters empfangener seismischer Schwingungen, die durch
eine gemeinsame Schwingungsanregung und Reflexion an Gebirgsheterogenitäten
verursacht worden sind, in Bezug auf die
räumliche Ausbreitungsrichtung der jeweiligen Schwingung meßbar
sind. Hierzu ist ein erster Schwingungssensor 27 axial auf
der Längsachse des Wandankers 20 angeordnet. Die übrigen
Schwingungssensoren 25, 26 sind in Bezug auf die Längsachse
des Wandankers 20 in verschiedene Richtungen außermittig versetzt,
jeweils an die Außenwand des Stabaufsatzes 23 angrenzend
angeordnet. Die Geometrie dieser in Bezug auf die Längsachse
versetzten Anordnung ist in Fig. 2(C) in schematischer
Querschnittsansicht illustriert. Zur Orientierung der Sensoranordnung
im Bohrloch enthält der GFK-Anker am Ankerkopf
eine Markierung.The
Die als Schwingungssensoren eingesetzten Geophone werden anwendungsabhängig gewählt. Mit einer Eigenfrequenz von rd. 20 Hz dienen die auf elektrodynamischen Meßprinzipien basierenden Geophone vorzugsweise zur Geschwindigkeitsmessung, wohingegen Akzelerometer z.B. auf piezoelektrischer Basis mit Eigenfrequenzen im kHz-Bereich als Beschleunigungsaufnehmer dienen.The geophones used as vibration sensors are application-dependent chosen. With a natural frequency of approx. 20 Hz are used based on electrodynamic measuring principles Geophones preferably for speed measurement, whereas Accelerometer e.g. on a piezoelectric basis with Natural frequencies in the kHz range as accelerometers serve.
Der Aufbau des Stabaufsatzes 23 gemäß Fig. 2(A) kann anwendungsabhängig
modifiziert werden. Dies betrifft sowohl die Anordnung
als auch die Zahl der einzelnen Empfänger, die größer
oder kleiner als 3 sein kann. Die Anordnung kann die Form eines
in Bezug auf die Längsachse des Ankerstabs schräg gestellten
Dreibeines gewählt sein.The structure of the
Die Anbringung der Schwingungssensoren im Stabaufsatz 23 am
Ende des Wandankers 20 stellt einen besonderen Vorteil der Erfindung
dar. Die Geophone sind kraftschlüssig am Anker befestigt
und über den Stabkörper 21 bzw. den Stabaufsatz 23 und
die Zweikomponentenverklebung unmittelbar in mechanischem Kontakt
mit dem umgebenden Gebirgsgestein. Der Wandanker 20 wird
durch den Stabaufsatz 23 in seiner Stabilität und Funktion
nicht geschwächt. Bei einer alternativen Gestaltung kann jedoch
vorgesehen sein, daß die Schwingungssensoren nicht in einem
Stabaufsatz, sondern unmittelbar im Körper des Ankerstabs
21 integriert sind, falls dieser einen genügend großen Durchmesser
besitzt bzw. die Schwingungssensoren genügend klein
(z.B. als Mikrosysteme ausgeführt) sind. The attachment of the vibration sensors in the
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verankerungsvorrichtung
wird im wesentlichen wie bei der Herstellung herkömmlicher
GFK-Anker vorgegangen, wobei jedoch bei der Herstellung
des glasfaserverstärkten Kunststoffs von vornherein die Einbringung
der Kabelführung 22 und die Gestaltung des Verbindungsbereiches
24 vorgesehen sind. Der Stabaufsatz 23 mit der
Stabspitze 28 kann dann als unabhängig herstellbare Kappe nach
Einziehen der Signalleitungen (nicht dargestellt) auf dem Verbindungsbereich
24 aufgesetzt werden.To produce an anchoring device according to the invention
becomes essentially more conventional than in the manufacture
GRP anchors proceeded, however, during manufacture
the glass fiber reinforced plastic from the start
the
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrensweise
wird im folgenden unter Bezug auf Fig. 3 erläutert. Fig. 3
zeigt in schematischer Perspektivdarstellung einen Tunnel 30
im Gebirge 31 mit einer Tunnelbohrmaschine 32 und einer Systemankerung
33, die entsprechend der Darstellung von Fig. 1
ausgebildet ist. Die Tunnelbohrmaschine 32 ist mit einer seismischen
Anregungseinrichtung 34 (Frequenz rd. 2-6 kHz) ausgerüstet.
Die Anregungseinrichtung 34 ist beispielsweise zur
mechanischen, elektrodynamischen oder piezoelektrischen Erzeugung
seismischer Schwingungen vorgesehen und im Vortriebskopf
der Tunnelbohrmaschine 32 oder in einem vorauseilenden Bohrloch
angebracht. Falls in der Praxis keine Tunnelbohrmaschine,
sondern ein normaler Sprengvortrieb verwendet wird, kann die
Erfindung analog implementiert werden.An embodiment of the procedure according to the invention
is explained below with reference to FIG. 3. Fig. 3
shows a
Erfindungsgemäß werden während der Auffahrung des Tunnels die
hochauflösenden Reflexions- oder Refraktionsseismik oder seismische
Tomographie durchgeführt, indem ausgehend von der Anregungseinrichtung
34 seismische Wellen in das Gebirgsgestein 31
abgestrahlt und mit Wandankern der Systemankerung 33 seismische
Wellen empfangen werden, die an Heterogenitäten 31a, 31b
im Gebirgsgestein 31 reflektiert worden sind. An den mit
Schwingungssensoren ausgerüsteten, erfindungsgemäßen Wandankern
der Systemankerung 33 werden die reflektierten Signale
zeit-, richtungs- und/oder amplitudenselektiv erfaßt und einer
Auswertungseinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt. In der
Auswertungseinrichtung erfolgt die Signalauswertung und Erzeugung
einer Abbildung des interessierenden Gebirgsbereiches mit
den darin befindlichen Heterogenitäten oder reflektierenden
Zonen.According to the invention, the
high-resolution reflection or refraction seismics or seismic
Tomography performed by starting from the
Abweichend von der Positionierung der Anregungseinrichtung im
Vortriebsbereich kann alternativ auch vorgesehen sein, daß die
seismische Anregung im bereits fertiggestellten Tunnel, d.h.
hinter der Tunnelbohrmaschine 32, erfolgt, wie es beispielsweise
vom herkömmlichen System TSP 202 her bekannt ist.Deviating from the positioning of the excitation device in the
Alternatively, it can also be provided that the
seismic excitation in the already completed tunnel, i.e.
behind the
Claims (13)
gekennzeichnet durch
mindestens einen am Ankerstab (21) angebrachten Schwingungssensor (25-27).Anchoring device with an anchor rod (21) and an anchor head,
marked by
at least one vibration sensor (25-27) attached to the anchor rod (21).
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