innovative messtechnologie zur kampfmittelfreimessung des...

Vortragender: Dr. Thomas Richter 1

Co-Autoren: Michael Eidner 1

Peter Kockel 2

Tel.: +49-3329-6982-0

Fax: +49-3329-6982-222

Mobil.: +49-172-253 73 68

Web: www.heinrich-hirdes.de

email: [email protected]

2Heinrich Hirdes

Kampfmittelräumung GmbH

Stansdorfer Straße 106

D - 14513 Teltow

GERMANY

Innovative Messtechnologie zur

Kampfmittelfreimessung des Baugrundes im Rahmen

des BV „Neubau NVD Graz Hbf / Österreich“

Tel.: +49-3643-77369-20

Fax: +49-3643-77369-26

Mobil.: +49-172-360 65 76

Web: www.boratec.net

email: [email protected]

1Bo-Ra-tec GmbH

Hegelstraße 5

D - 99423 Weimar

GERMANY

Fachtagung Kampfmittelbeseitigung

Bad Kissingen

27.+28.02.2012 2

Bo-Ra-tec GmbH

• Gesellschaft für Ingenieur- und Umweltgeophysik

• Geophysikalische Dienstleistungen in der Prospektions-

erkundung und Überwachung

• Spezialisierung auf den Gebieten

- der Radar- und Bohrloch-Radar-Technologie

- tomographischer Spezialverfahren (insbes. Radar und

Seismik)

- Hochfrequenzseismik (SONAR)

• Eigene Geräteentwicklung und -weiterentwicklung

• Methodische Verfahrensweiterentwicklung der geophy-

sikalischen Spezialverfahren

• Angewandte Forschung

Vorstellung

der Firma


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 3

• Einleitung und Problemstellung

• Messtechnologie

• Einsatz im BV „Neubau NVD Graz Hbf“

- Vorgehensweise

- Ergebnisdarstellung

• Zusammenfassung und Ausblick

Vortrags-

gliederung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 4


• Messtechnologie


- Vorgehensweise



Vortrags-

gliederung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 5

Einleitung/

Problem-

stellung

Ausgangssituation:

Notwendigkeit der kampfmitteltechnischen Freimessung der Baugruben für

das Bauvorhaben „Neubau Nahverkehrsdrehkreuz Graz Hbf in Österreich“

Entscheidung zur Einbeziehung moderner Ortungsverfahren mit dem Ziel

der Kostenreduzierung und Optimierung des Bauablaufes

Konzentration auf zwei Schwerpunktbereiche für den Einsatz der

Verfahren der Bohrloch-Radar-Technologie:

- Freimessung des zukünftigen Untertagebahnhofes und der angrenzenden

Trasse östlich vor dem Hauptbahnhof

- Freigabe des Baugrundes im Bereich der Trassenführung unter dem

denkmalgeschützten Kino


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 6

Einleitung/

Problem-

stellung

Aufgabenstellung für den Untertagebahnhof und die Trasse:

- Primäre Aufgabe: Kampfmittelfreimessung der Bohrpfahltrasse

beidseitig der Baugrubenbegrenzung

- Sekundäre Aufgabe: Kampfmitteltechnische Freimessung der gesamten

Baugrube

Aufgabenstellung für den Bereich des Kinogebäudes:

- Primäre Aufgabe: Kampfmittelfreimessung des von der Gelände-

oberfläche nicht zugänglichen Trassenbereiches

unter dem Kinogebäude

- Sekundäre Aufgabe: Einbeziehung des Bahnsteigbereiches westlich

des Kinogebäudes

Erweiterte Aufgabenstellungen für beide Untersuchungsabschnitte


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 7

Wichtige Entscheidungskriterien für den Einsatz der

BOhrloch-RAdar-TEChnologie

im BV „Neubau NVD Graz Hbf“

Einziges geophysikalisches Bohrloch-Messverfahren zur messtechnischen

Erfassung räumlicher Strukturaussagen um die Bohrlochachse mit „großen“

Erkundungsreichweiten und hoher Auflösung

Idealer und sicherer Nachweis metallischer Störkörper auf Grund hoher

Störamplitude (Reflektivität)

Geeignete Untergrundbedingungen (Sande, Kiese ohne bzw. mit geringen

bindigen Anteilen) große Eindringtiefe der Radarwellen möglich

Nachweis der Eignung und Grenzen des Verfahrens

sollte für jeden neuen Standort und für das BV durch

Testmessungen oder

petrophysikalische Laboruntersuchungen bestätigt werden

Einleitung/

Problem-

stellung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 8


• Messtechnologie


- Vorgehensweise



Vortrags-

gliederung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 9

Verfahrens-

beschreibung

Impuls-Reflexionsverfahren

Antenne

gesendeter

Puls

Einlagerung/

Erdoberfäche

reflektierter

Puls

geschichteter

Untergrund

Empfänger

Magnetband- oder

Computerregistrierung

Direktregistrierung

Sende/Empfangs-

wähler

Stromversorgung

Pulssender

Hohlraum

- hoch auflösendes (Bohrloch-)Messverfahren

- hoher Messfortschritt durch kontinuierliche Messung

- Gewinnung räumlicher Aussagen des Untergrundes und zum

bohrlochumgebenden Gestein

- Messpunktdichte im Millimeterbereich möglich

- keine feste Ankopplung der Messsensoren erforderlich

- Realisierbarkeit einer hohen Erkundungstiefe in Abhängigkeit

vom umgebenden Sediment/Gestein

- Messung in trockenen und wassergefüllten Bohrungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 10

Allgemeine

Untersuchungs-

methodik

Kombination von Reflexions-Messungen aus einem Bohrloch und

Crosshole-Reflexionsmessungen zwischen jeweils zwei Bohrlöchern

Reflexionsmodus Crosshole-Reflexionsmodus

Sender und Empfänger mit

konstantem Abstand in einer

Bohrung

Sender und Empfänger getrennt,

aber i. A. parallel in zwei unter-

schiedlichen Bohrungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 11

Allgemeine

Untersuchungs-

methodik

- Teufung von Sondierungsbohrungen um das Gebäude mit

minimaler Entfernung zum Gebäude (ca. 1 m) und

mit einem Abstand von ca. 2 m zwischen den Bohrungen

- Teufe der Bohrungen ca. 3 m tiefer als erwartete maximale Teufenlage

des Kampfmittels

- Schutzausbau mit PVC-Rohr

- herkömmliche geomagnetische Vermessung

- Bohrlochradarmessungen

Gebäudegrundfläche


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 12

- Analytische und geometrische Komplexauswertung aller Messdaten

innerhalb eigenentwickelter Interpretationsroutine

- Korrelation mit Ergebnissen aus Magnetikmessungen

- Ausgliederung von metallverursachten Reflexionsstrukturen

exakte laterale und vertikale Lagebestimmung

- Korrelation mit bekannten Störkörpern (z. B. Brunnen)

- Mess- und Interpretationsprotokoll

Kampfmittelfreigabe der untersuchten Flächen

oder

Öffnung des georteten Verdachtspunktes

Allgemeine

Interpretations-

methodik


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 13


• Messtechnologie


- Vorgehensweise



Vortrags-

gliederung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 14

Untersuchungsgebiet

Untersuchung

Bereich Bahnhof

Untersuchung

Trassenbereich

Untersuchung

Bereich Kino

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Vorgehensweise


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 15

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Auswertung

Baugrund-

gutachten

Planungsstadium


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 16

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Auswertung

Baugrund-

gutachten

Planungsstadium

sandig-kiesiges Material

Radar i.A. anwendbar

Auffüllung + bindiger Horizont

Radaranwendung i.A. unsicher

Notwendigkeit: Testmessungen zur Eignung der Technologie unter diesen

konkreten Bedingungen

sandig-kiesiges Material

Radar i.A. anwendbar

Auffüllung + bindiger Horizont

Radaranwendung i.A. unsicher


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 17

• Bestimmung des Bohrregimes und Bohrlochabstandes

zur Erkundung des Untergrundes unterhalb des Kinos

• Festlegung des Bohrlochabstandes zur Erkundung der

beiden Bohrpfahlreihen innerhalb des verkehrsberuhigten

Bereiches

• Bewertung der Möglichkeiten einer geophysikalischen

Kampfmittelortung der gesamten bzw. von Teilbereichen

der Baugrube und Festlegung des Bohrregimes

Zielstellung der Testmessungen Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 18

1. Bohren 2. Verrohren

Vorbereitende Arbeiten durch

SCHOLLENBERGER Kampfmittelbergung GmbH Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 19

Reichweitemessungen Vergrößerung des Abstandes zwischen den Bohrungen

Kontrollmessung zur Abschätzung,

ob Verhältnisse auf dem gesamten

Gebiet vergleichbar

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 20

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 21

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen

Abstand: 6m Abstand: 19m


Bad Kissingen

27.+28.02.2012

Stark gedämpfter Bereich infolge Schluff und

Auffüllungen

Aussagen Bohrlochradar stark eingeschränkt

Übergangsbereich

Einsatz Bohrlochradar mit reduzierter

Eindringtiefe

für Bohrlochradar geeigneter Bereich

geringe Dämpfung / große Eindringtiefe

22

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Testmessungen


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 23

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Bohrplanung

Parameter Bohrungen:

- 2 bzw. 3 Bohrlochreihen

- Abstand zwischen den Bohrungen: 5m

- jede 3. Bohrung versetzt

Bohrplanung der gesamten Freifläche


Bad Kissingen

27.+28.02.2012

Bahnhofsbereich wurde konventionell erkundet

Messung des Trassenbereiches bleibt

24

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Bohrplanung


- 2 Bohrlochreihen




Bad Kissingen

27.+28.02.2012 25

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Bohrplanung


- Bohrungen nur im erweiterten Trassenbereich



Planung der Bohrungen für Erkundung

der Grundfläche des Kino


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 26

Bohrlochradar-Messungen

im Crosshole-Modus (Sender und Empfänger getrennt)

Messausrüstung

Messungen mit Bohrlochradar (exemplarisch)

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Messdurch-

führung


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 27

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Ergebnis-

darstellung

sowie: 9 Reichweite-Messungen zur

Qualitätskontrolle

3 Messkampagnen:

insgesamt 84 Bohrungen mit 2 Antennensystemen

vermessen (100 MHz, 250 MHz)


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 28

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Ergebnis-

darstellung

sicher erkundete Fläche

Zusatzinformationen

Anomalien ab 3m uGOK

Anomalien bis 3m uGOK


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 29

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Ergebnis-

darstellung

Schattenzonen

Kollektorgang


Bad Kissingen

27.+28.02.2012 30

Bauvorhaben

NVD Graz Hbf

Zusammen-

fassung

Kein Nachweis von großkalibrigen Kampfmitteln in

der mittels Bohrlochradar und Magnetik sicher

freigegebenen Fläche ab 3m unter GOK

• Durchführung von zeitlich vorlaufenden Testmessungen zur Eignung

des Verfahrens

• Planung der zu untersuchenden Trassenabschnitte (Ausschlusskriterien,

Bohrregimefestlegung)

• Herstellen der Bohrungen (SCHOLLENBERGER Kampfmittelbergung

AT) und Vermessung mittels Bohrlochradar

• Zeitparallele Auswertung und Interpretation aller Daten

Ausgliederung von Anomalien bzw. flächenhafte Freigabe

• Nacherkundung der Anomalien mittels Magnetik durch

SCHOLLENBERGER Kampfmittelbergung AT

Freigabe oder Öffnen / Bergung

Chronologie der Kampfmittelerkundung:

Bestätigung der geophysikalischen Messergebnisse:

kein Bombenfund in der erkundeten Fläche

während des kompletten Baugrubenaushubs

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

... und allzeit gute Fahrt !

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