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(Bild: Meßanordnung zur Bestimmung von Richtungsabweichungen mittels Laser und Lochscheibe [NN86d]) Mit den bei der Rohrverlegung zur Lagekontrolle eingesetzten Baulasern kann auch die Lage bestehender, geradliniger Abwasserleitungen und -kanäle in horizontaler und vertikaler Richtung bestimmt werden. Für diesen Zweck wird der Laser an einem Haltungsende, z.B. im Einsteigschacht, positioniert und zunächst mit Hilfe einer am anderen Ende der Haltung … |
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(Bild: 3D-Laser-ScanSystem: Laser-Scanner [FI-Buchm]) Verformungen biegeweicher Rohre (Abschnitt 2.7.1) , Deformationen gerissener biegesteifer Rohre, Querschnittsabmessungen und damit auch indirekt Innenkorrosion und mechanischer Verschleiß von Kanälen lassen sich bei der Inspektion mit der Kanalfernsehkamera oder bei der Begehung zwar erkennen, eine quantitative Aussage ist jedoch nur mit Hilfe entsprechender Meßgeräte bzw. -verfahren möglich. … |
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16.02.2011 Instandhaltung von Kanalisationen Profilmessung (Verformung, Deformation, Innenkorrosion und Verschleiß) Kalibermeßgeräte werden durch die Leitung gezogen bzw. über den Druck des Transportmediums vorwärtsbewegt und ermöglichen mittels einer über den Umfang gleichmäßig verteilten Anzahl federnder Tastarme die Erfassung von Ovalitäten, Beulen, Wanddickenänderungen, Schweißwülsten, Ablagerungen, Schieberstellungen u.a.. Dies gilt bei biegeweichen Rohren jedoch nur bei Annahme einer vertikalsymmetrischen und elliptischen Verformungsfigur entsprechend … |
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16.02.2011 Instandhaltung von Kanalisationen Profilmessung (Verformung, Deformation, Innenkorrosion und Verschleiß) Optisch-elektrische Wegmeßgeräte, die mit einer Kanalfernsehkamera kombiniert werden, basieren im wesentlichen auf dem Licht-Schnittverfahren. Dabei wird das zu vermessende Rohr nicht punktförmig, sondern mit einem Lichtvorhang (Scheibe) beleuchtet, welcher entweder mit einer entsprechenden Optik oder über einen rotierenden Spiegel erzeugt wird. Über eine in Richtung der Rohrachse um den Basisabstand versetzte Empfängeroptik wird das von der Objektoberfläche … |
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16.02.2011 Instandhaltung von Kanalisationen Profilmessung (Verformung, Deformation, Innenkorrosion und Verschleiß) Aussagekräftigere Systeme zur Bestimmung der Querschnittsfigur stellen Lasermeßgeräte in Kombination mit einer Videokamera dar [NN95g] (Abschnitt 4.3.2.1) (Bild 4.3.2.2.3.3) (Bild 4.3.2.2.3.3) . Zur Vermessung der Rohrdeformation positioniert sich der Meßkopf automatisch senkrecht zur Rohrwand und tastet diese in vom Anwender wählbaren Schritten mit einem Laserdistanzsensor ab. Die von der Rohrwand reflektierte Streustrahlung wird durch ein optisches … |
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16.02.2011 Instandhaltung von Kanalisationen Profilmessung (Verformung, Deformation, Innenkorrosion und Verschleiß) Echolot-Scanner wurden bisher nur als Ergänzung zur Lasermeßtechnik eingesetzt, um auch Messungen in teilgefüllten Kanälen zu ermöglichen (Abschnitt 4.3.2.3) [Campb95] . |
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Die Verfahren zur Baugrunderkundung (insbesondere der Leitungszone (Abschnitt 4.3.1) aus dem Kanal heraus dienen zur:
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(Bild: Prinzipskizze eines "Impuls-Echo-Georadars" in Anlehnung an [Lenz97] [Bild: S&P GmbH])
Basierend auf den bisher weltweit durchgeführten Untersuchungen kann festgestellt werden, daß die Erkundung der Leitungszone mit geophysikalischen Verfahren grundsätzlich möglich ist, aber noch Entwicklungsbedarf besteht. Als Lösungsweg bietet sich die Übertragung der sogenannten geophysikalischen Bohrlochmeßverfahren (z.B. Gamma-Sonden, Gamma-Gamma-Verfahren … |
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Ein völlig neuartiges Konzept zur Erfassung und Beschreibung des Rohr-Boden-Systems unter statischen Gesichtspunkten … |
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Für die Prüfungen an begehbaren Beton- und Stahlbetonkanälen gibt es zahlreiche Verfahren, Anleitungen und umfangreiches Prüfgerät [NN86i] [ACI201] [Augus84] [Kuhne85] [Rybic79] . Einen Überblick über die wichtigsten Beurteilungsgrößen, Prüfmethoden und Hilfsmittel gibt Tabelle 4.3.2.2.5 [AGIK10] . Weitergehende Ausführungen zur Prüfmethodik in Abhängigkeit der verschiedenen Prüfziele befinden sich in [Larjo80] [Grube90] [Pohl69] [Bisle88] . (Tabelle: … |
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Auch bei den nachfolgend vorgestellten Verfahren handelt es sich um Neuentwicklungen, die noch nicht in der Praxis eingesetzt werden. In allen Fällen wird versucht, mit Hilfe verschiedener, gleichzeitig eingesetzter Sensoren unterschiedliche Informationen über den Ist-Zustand des jeweiligen Kanals und in einigen Fällen auch seiner Bettung zu erhalten.
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Auch bei den nachfolgend vorgestellten Verfahren handelt es sich um Neuentwicklungen, die noch nicht in der Praxis eingesetzt werden. In allen Fällen wird versucht, mit Hilfe verschiedener, gleichzeitig eingesetzter Sensoren unterschiedliche Informationen über den Ist-Zustand des jeweiligen Kanals und in einigen Fällen auch seiner Bettung zu erhalten.
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Der Kanalroboter (KARO-System) ist vor allem für die Inspektion von Kanälen aus Beton- und Steinzeugrohren DN 200 bis DN 500 und eine Reichweite bis zu 400 m konzipiert (Bild 4.3.2.3.1) (Bild 4.3.2.3.1) (Bild 4.3.2.3.1) [Kuntz95] . Das modulare Systemkonzept besteht, neben einer hochauflösenden TV-Technik, aus verschiedenen Sensoren, insbesondere optische, Ultraschall- und Mikrowellensensoren, die in der Lage sind, Art, Ort und Umfang von Schäden … |
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Ein neu entwickeltes Meßsystem, welches die Laser- bzw. Ultraschallmessung kombiniert, wurde im Rahmen des PIRAT-Projektes (Pipe Inspection Rapid Assessment Technique) durch CSIRO, Australien und Melbourne Water entwickelt [Campb95] . Bei dieser Technik werden die innere Geometrie der Kanäle (einschließlich Schäden) vermessen und anschließend die Daten mit Hilfe moderner Computermethoden analysiert, identifiziert und klassifiziert. Die Oberflächengeometrie … |
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Ebenfalls für die Inneninspektion vorgesehen ist das in der Entwicklung befindliche SSET-System (Sewer System Evaluation Technology) [FI-TOA] von TOA Grout Corp. & TGS Comp., Japan. Eine Kombination aus Videoinspektion, Scan- und Kreisel-Technik soll die Erfassung der Leitungsinnenoberfläche als Mantelbild der gesamten Haltung ermöglichen. Schäden werden durch Farbgebung identifiziert und beschrieben sowie horizontale und vertikale Lageabweichungen … |
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(Bild: Zerstörungsfreie Klopfprüfung mit dem Sonomolch in Anlehnung an [Kling94] [Bild: S&P GmbH])
Zur Erkundung nichtsichtbarer Schäden bieten sich akustische Verfahren an. Neben Aussagen zu Außenwandkorrosion und Bettungsfehlern sind auch Messungen der Wanddicke sowie des Verlaufs, der Lage und der Tiefe von Rissen möglich. Eine weitere Zielstellung der akustischen Kanalinspektion ist die Fehlerdetektion im Betriebszustand bei gefüllten Kanälen … |
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Die Lösung von hydraulischen Problemen erfordert, daß alle relevanten Informationen zur Beurteilung der Situation gesammelt und ausgewertet werden. Eine rechnerische Bestimmung des Trocken- und Regenwetterabflusses, ergänzt durch eine Bestandsaufnahme von Fehlanschlüssen und Undichtigkeiten reicht in zahlreichen Fällen nicht aus, um die hydraulische Belastung des Kanals umfassend beschreiben zu können. Der tatsächliche Abfluß in einem Kanalisationsabschnitt … |
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Die Planung einer Abflußmessung erfordert Sachkenntnis und Erfahrung im Bereich der Hydrometrie und muß immer individuell auf die jeweilige Fragestellung sowie auf die baulichen und hydraulischen Verhältnisse am Meßort abgestimmt werden. Die Herstellerprospekte zahlreicher portabler Abflußmeßgeräte versprechen leichte Handhabung und universelle Anwendungsmöglichkeiten bei jeglicher hydraulischer Problemstellung. Tatsächlich wurden portable Meßgeräte, … |
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In Abhängigkeit vom jeweiligen Ziel einer Abflußmessung treten ganz unterschiedliche hydraulische Situationen im Meßquerschnitt auf, für die nicht alle Meßverfahren und schon gar nicht alle Meßgeräte gleich geeignet sind. Sollen beispielsweise Daten über die hydraulische Belastung und Leistungsfähigkeit des Kanals gewonnen werden, so muß eine große Bandbreite an Abflußzuständen bis möglicherweise zur Vollfüllung unter Rückstau erfaßt werden. Das … |
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Die Wahl des Meßorts ist entscheidend für das Ergebnis einer Abflußmessung. Meßverfahren und -geräte, die systembedingt einen äußerst geringen Garantiefehler von nur wenigen Prozent aufweisen, können einen Verkehrsfehler von mehr als 20 Prozent erzeugen, wenn die notwendigen hydraulischen Bedingungen an dem gewählten Meßort nicht … |
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Auch die Wahl des Zeitpunktes der Abflußmessung richtet sich größtenteils nach deren Zweck. Die Messung muß vorrangig zu einem Zeitpunkt stattfinden, an dem der interessierende Abflußanteil möglichst isoliert von anderen Teilströmen betrachtet werden kann. Untersuchungen zur Bestimmung des Fremdwasseranteils durch Infiltration von Grundwasser werden beispielsweise bei Trockenwetter nachts gegen 2 Uhr durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt geht der Strom … |
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Grundsätzlich können Abflußmessungen in Kurzzeit- und Dauermessungen unterschieden werden. Bei den Kurzzeitmessungen handelt es sich um Einzelmessungen, Kontroll- oder Kalibriermessungen [DIN19559-1] . Soll mit Hilfe der Abflußmessung ein bestimmtes Ereignis erfaßt werden, wie z. B. ein Starkregenereignis, so wird gezielt eine Einzelmessung vorgenommen. Diese Messungen können zu Mehrfach- oder Wiederholungsmessungen ausgeweitet werden, wenn beispielsweise … |
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Meßverfahren zur Abflußmessung |
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Zu den Abflußmeßverfahren ohne Querschnittseinengung gehören die Verfahren
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16.02.2011 Die simpelste, aber auch ungenaueste Methode zur Bestimmung des Volumenstroms bei freiem Abfluß ist die Berechnung der mittleren Fließgeschwindigkeit über teilweise empirisch ermittelte Fließformeln. Dabei werden die Reibungskräfte an den Kanalwänden über einen Beiwert berücksichtigt. Ein Beispiel dafür ist die Formel nach Manning-Strickler: v = K · I1/2 · Rh2/3 mit: |
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