8. Messtechnik

Vorgehen bei der Beobachtungsmethode:

• Prognoseberechnung:

• Messen:

• Auswerten:

• Darstellen:

• Interpretieren:

• Reagieren:

Verformungen, Spannungen Kräfte, Verformungen, Beschleunigungen Spannungen, Geschwindigkeiten Grafiken, Tabellen Vergleich von Berechnung und Messung, Plausibilitätskontrolle

detaillierte Berechnungen, verdichtete Messungen, Bauwerksertüchtigungen, Ändern von Verfahrensparametern

Bei der Planung und Ausführung sollten einige Grundsätze beachtet werden:

• Jede Instrumentierung in einem Projekt sollte ausgesucht und platziert werden, um bei der Beantwortung einer ganz speziellen Fragestellung zu helfen!

• Gibt es keine Fragestellung, sollte auch keine Instrumentierung erfolgen!

• „Messe so genau wie nötig,nicht so genau wie möglich!“

Unterscheidung der Darstellung in

• punktweise (Verschiebung von Punkt A in x, y, z-Richtung)

• linienweise (Oberflächensetzungen quer zur Tunnelachse)

• flächenhaft (Setzungsmulde oberhalb eines Tunnelvortriebs)

Unterscheidung der Datenaufnahme in:

• kontinuierliche Erfassung (Messwertaufzeichnung jede Sekunde/jeden Tag)

• diskontinuierliche Erfassung (Messwertfassung bei Fertigstellung eines bestimmten Bauabschnittes)

In Abhängigkeit der Messgröße und des Messgeräts erhält man:

• direktes Ergebnis • Errechnung der gesuchten Größe aus den Messwerten

DIN 4107-1 -Geotechnische Messungen- Teil 1

• BeschreibungderSetzungsmessung

•Messung zur Bestimmung der Höhenänderung einzelner fest mit dem Bauwerk verbundener Punkte relativ zu einem Festpunkt

• Ziele: Einflussnahme auf den Bauablauf,

• um Folgeschäden abzuwenden sowie

• die Beweissicherung und Klärung von Bauschäden vorzunehmen.

• Kontrolle von Setzungsberechnungen

 Setzungsvorhersagen verbessern

Als Messgeräte kommen zur Anwendung:

• technisches Nivellement: Nivelliergerät und Nivellierlatten

• Feinnivellement: Präzisionsnivelliergeräte und entsprechende Nivellierlatten

• Schlauchwaagen

• Extensometer

• Horizontalinklinometer

Diskontinuierliche (händische) Messung

• HöhenfestpunktzwingendaußerhalbderBodenbewegung

• BeginnderMessungenvorderAuffahrung

• ErhöhungderMessfrequenzbeiAnnäherungdesVortriebsbisalleBauzuständeabgeschlossensindoderdieMesswerte konvergieren bzw. die Raten abnehmen

• ErhöhungderMessfrequenzbeizunehmendenMesswertraten  sofortige Erkenntnisse über die Verschiebung eines Messpunkts

Prinzip der kommunizierenden Röhren:

• Übertragung von gleichen Wasserstandshöhen über beliebig lange Strecken

• Ablesung der Setzungen anhand der Markierungen in Form von Änderungen des Wasserstands

• Boden als Maßbezugssystem nicht mehr relevant

• Ablesemarke 1 und 2 innerhalb der Verformungszone:

 nur Ermittlung von unregelmäßigen Setzungen

 keine Erfassung von gleichmäßige Setzung des Gebäudes

•Erfassung gleichmäßiger Setzungen durch Ablesemarke als Referenzpunkt außerhalb der Setzungszone

• System muss zur sicheren Funktion frei von Luftblasen sein und ggf. mit Frostschutzmittel versehen werden

• Kompensation der Temperaturausdehnung

• Ablesen der Druckunterschiede über piezoresistive Flüssigkeitsdruck aufnehmer und Umrechnung in Setzungen

• Steuerung und Darstellung der Messungen über PC

• SchlauchwaagensystemeignetsichfürkontinuierlicheBauverfahren (Unterfangungsarbeiten, Überwachung von Bauwerken bei Tunnelauffahrungen etc.)

• VerformungenoberhalbeinesGrenzwertskönnensofortweitergeleitetwerden → Möglichkeit, zeitnah Gegenmaßnahmen zu ergreifen

• Genauigkeitenvonbiszu0,01mm

• Distanzenvonbiszu250m

• Überwachung von Verschiebungen in Richtung eines Bohrlochs

• Festpunkt muss außerhalb des zuerwartenden Setzungsbereichs liegen

(unterhalb der setzungsrelevanten Schicht)

oder

• Festpunkt muss durch Abgleich mit einem anderen Festpunkt eingemessen werden (z.B. Einmessung des Extensometerkopfes durch ein Nivellement)

• Messgenauigkeiten hängen von der Länge des Gestänges ab

 Gestängelänge < 20 m → Genauigkeiten von ca. ± 0,03 mm

 max. Gestängelänge 100 m → Genauigkeiten von ca. ± 0,3 mm

• eignen sich zur:

 Ermittlung des Verformungsverhaltens von senkrechten Verbauarten

 großflächigen Setzungsermittlung unterhalb der Geländeoberkante

• LeitungderSondedurchdasFührungsrohr

• Sonde befindet sich zentrisch im Führungsrohr durch federnd gelagerte Räder

• Sensori n Mitte der Sonde

Angabe der Abweichung aus der Vertikalen (Erdanziehung)

 Bestimmung des Neigungswinkels α

• Aufschluss über das tatsächliche Verhalten des Gebirges beider angewandten Auffahr-und Sicherungsmethode

• Früherkennung von unvorhergesehenen Verformungen des Gebirges im Zusammenwirken mit der Sicherung

• Gewinnung von Messdaten einschließlich ihrerorts- und zeitabhängigen Veränderlichkeit zur Beurteilung der Standsicherheit

• Kontrolle der Entwurfs-und Berechnungsgrundlagen

• Grundlage zur Entscheidung über einzelne Sicherungsmaßnahmen in Bezug auf die Wirksamkeit

• Grundlage zur Entscheidung über die Auslegung der Innenschale

• Beobachtung des Langzeitverhaltens

• Alarmierung