Erkundungsbergwerk Gorleben, Gefrierschacht 1

Spannungsbestimmung im Stahlring-Außenausbau

Starke ungleichförmige Stoßverschiebungen und Konvergenzen des Deckgebirges werden im Gefrierschacht zwischen 216 m und 260 m Teufe mit einem starren Außenausbau aus 138 geschweißten Stahlprofilringen zum Stillstand gebracht.

Um die Verteilung der Tangentialspannung über den gesamten Querschnitt des Profils zu bestimmen, ist jede Messstelle mit vier Sensoren jeweils auf den zum Steg zugewandten Seiten des Innen- und Außenflansches im oberen und unteren Bereich bestückt.

Auf einem Messhorizont sind sechs Messstellen verteilt (23°; 62º; 127º; 203º; 242º und 307º), womit pro Messring insgesamt 24 Aufnehmer zur Verfügung stehen.

Erkundungsbergwerk GorlebenErkundungsbergwerk Gorleben Optische Vermessung über Tage - Erkundungsbergwerk GorlebenOptische Vermessung über Tage - Erkundungsbergwerk Gorleben Stahlring mit Sensoren - Erkundungsbergwerk GorlebenStahlring mit Sensoren - Erkundungsbergwerk Gorleben Ringssegment vor dem Ablassen - Erkundungsbergwerk GorlebenRingssegment vor dem Ablassen - Erkundungsbergwerk Gorleben Kabelanschlüsse - Erkundungsbergwerk GorlebenKabelanschlüsse - Erkundungsbergwerk Gorleben - Erkundungsbergwerk Gorleben Kabelanschlusskästen im Gefrierkeller - Erkundungsbergwerk GorlebenKabelanschlusskästen im Gefrierkeller - Erkundungsbergwerk Gorleben

Anforderungen an das geotechnische Messsystem

  • Stahlverformungsmessung mit einem Messbereich von 7.000 µm/m
  • Betriebstemperatur – 35° C bis +180° C
  • Druckwasserdicht bis 2,5 MPa
  • Übertragung des Messsignals nach Übertage entlang eines Starkstromkabels (3x38 kV/250 kW )

Die Bestückung der Stahlprofilringe mit den einzelnen Messinstrumenten erfolgt über Tage. Vor dem Einbau unterlaufen alle 336 Sensoren umfangreiche Funktionstests und Kalibrierungen. Zum Schutz vor Beschädigung werden sämtliche Mess- und Signalsammelkabel im Schacht in flexiblen Stahlpanzerrohren geführt. Abdeckhauben aus Stahl decken die Messgeräte ab.

Verwendete Geräte von Geokon

  • Automatisches Messsystem mit Schwingsaiten-Aufnehmern zur Bestimmung der Spannungsverteilung im Stahlring-Außenausbau des Gefrierschachts mittels Verformungsmessung mit 168 anschraubbaren, speziell modifizierten Stahl-Dehnungsmessern Typ 4000 mit integrierten Thermistor zur Temperaturmessung installiert in 7 Messhorizonten zwischen 229 und 254 m Tiefe
  • Übertragung der Messsignale mit sieben 96adrigen Schachtkabeln
  • Erfassung der Ergebnisse mit 2 Datenloggern Typ MICRO-10 und
  • automatisches Plotten der Spannungsverteilung.

Projekt Eckdaten

Zeitraum August 1988 bis Dezember 1989
Messsystem 7 Dehnungs- und Temperaturmess-Horizonte im Gefrierschacht , 7 Kabel-Klemmkästen mit je 96 Anschlüssen im Gefrierkeller, 8 doppelt abgeschirmte, 96adrige Schachtkabel
1 Abfang- und Befestigungskonstruktion für 8 Schachtkabel
7 Kabel-Klemmkästen mit je 96 Anschlüssen im Schacht
168 Stahl-Dehnungsmessern Typ 4000
168 Temperaturmessern Typ 3800
2 Datenlogger Typ MICRO-10 mit 11 Multiplexern über Tage
Ergebnis-Visualisierung Erfassung von 336 Sensorsignalen mit grafischer Online-Darstellung und automatischer Auswertung auf PC-Monitor, Drucker und Plotter
Performance automatische Ermittlung der Spannungszustände in 7 Messhorizonten im Stahlring-Außenausbau des Gefrierschachts durch Messung der Stahlverformung mit 24 Messfühlern in 6 Messstellen pro Messhorizont,
Übertragung der Messsignale über 7 Schachtkabel von durchschnittlich 250 m Länge an eine über Tage angeordnete Datenerfassung
automatische Auswertung und Visualisierung auf PC-Monitor, Drucker und Plotter
Auftraggeber Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe mbH (DBE), Peine
Planer Prof. Dr.- Ing. Jessberger & Partner, Bochum
Projektpartnerschaft Installationsarbeiten über Tage und im Schacht in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft Schächte Gorleben, Thyssen Schachtbau und Deilmann-Haniel