DGUV Information 213-006 - Vermessung und Berechnung von Bohrlochsprengungen

Voraussetzung für die nachfolgend beschriebene Vermessung ist eine annähernd horizontal verlaufende Bruchsohle.

3.4.1.
Beschreibung des Gerätes

Der Handgefällmesser ist ein Gerät zur Durchführung einfacher Vermessungen, wie z. B. Bestimmung der Höhen von Bruchwänden und Überprüfung der Neigung von Bohrlöchern. Das Gerät NECLI besteht im Wesentlichen aus einem kompakten Fernrohr, in dessen Bildebene ein frei schwingender Teilkreis mit Neugrad-, Altgrad-, Prozent- und Reduktionsteilung angeordnet ist.

Abb. 12 Handgefällmesser NECLI, Quelle: Breithaupt

3.4.2.
Bestimmung der Wandhöhe

Zunächst soll die Wandhöhe ermittelt werden. Hierzu visiert man von der Sohle aus die obere Bruchwandkante an. Im linken Okulareinblick wird eine Steigung P₂ in Prozent für die obere Bruchwandkante abgelesen, der zugehörige Standpunkt auf der Sohle wird als Punkt P₂ markiert.

Eine Messbasis S_H erhält man, indem man vom Punkt P₂ aus senkrecht zur Bruchwand eine Strecke zurückmisst; damit ergibt sich ein Standpunkt P₁. Von dem aus wird die Steigung P₁ in Prozent an der oberen Bruchwandkante abgelesen.

Abb. 13 Ermittlung der Wandhöhe mit dem Handgefällmesser

Die Wandhöhe (auf Augenhöhe bezogen) errechnet sich dann aus folgender Gleichung:

(1)

Wird als Messbasis S_H immer 10 m gewählt und P₂ immer zu 100 % Steigung bestimmt, so vereinfacht sich Gleichung (1) zu:

(2)

(3) h = h_N+ h_A

Im Beispiel (Abbildung 13) ergibt sich für eine Augenhöhe von 1,6 m die Wandhöhe zu:

h = h_N+ h_A= 15,0 m + 1,6 m = 16,6 m

Die Augenhöhe braucht nicht berücksichtigt zu werden, wenn man einen Fluchtstab auf der oberen Bruchwandkante in Augenhöhe anvisiert.

Aus der Umstellung der Gleichung (1) ergeben sich einige Beziehungen, die zum schnellen und einfachen Bestimmen der Wandhöhe geeignet sind.

Es werden Punkte auf der unteren Sohle aufgesucht, bei denen der Handgefällmesser bestimmte Prozentzahlen (z. B. 80, 100, 120 oder 150 %) beim Anpeilen der oberen Bruchwandkante anzeigt. Jeweils zu einem zusammengehörigen Prozentpaar wird der Abstand der Standpunkte (Messbasis S_H) gemessen. Die Höhe ergibt sich dann aus den Gleichungen:

(4) h = 4 × s_H+ h_A

bei 80 % und 100 %

(5) h = 6 × s_H+ h_A

bei 100 % und 120 % bzw. 120 % und 150 %

3.4.3.
Vermessung der Bruchwand von der unteren Sohle aus

Der Einsatz des Handgefällmessers zum Zeichnen eines Grundrisses und mehrerer Schnitte eines Wandbereichs ist ebenfalls möglich, dies erfordert jedoch sorgfältige und genaue Vorbereitung.

Die Vermessung kann beispielsweise von zwei Standlinien aus erfolgen, die parallel zueinander im Abstand S_H (Messbasis) verlaufen (Abbildung 14). Dieses Verfahren wird im Folgenden beschrieben.

Abb. 14 Grundriss-Vermessung mit dem Handgefällmesser

3.4.3.1.
Durchführung und Auswertung der Messung

• Markierung der Messprofile an der oberen Bruchwandkante,

• zwei Standlinien parallel zur Wand auf der unteren Sohle einrichten:

  • die erste Linie ungefähr im Abstand der Wandhöhe (Standlinie P₂),

  • die zweite Linie im Abstand 10,0 m zurück (Standlinie P₁).

• Auf beiden Linien die Messpunkte so markieren, dass die Blickrichtung senkrecht zur Wand erfolgt und

• Messen der Steigungen P₂ und P₁ sowie der Entfernungen P₂-Wandfuß (s_u) in den markierten Profilen.

Aus den gemessenen Werten s_u, P₁ und P₂ sowie den Festwerten S_H und h_A werden die gesuchten Größen h_N, h, b und ß berechnet.

Abb. 15 Profilmessung mit dem Handgefällmesservon der unteren Sohle

Die Wandhöhe wird aus den Gleichungen (1) und (3) wie im vorherigen Abschnitt errechnet. Der Wert b für das Vorspringen des Wandfußes ergibt sich aus Gleichung (6):

(6)

Der Wandneigungswinkel ß ergibt sich aus Gleichung (7):

(7)

Zur Vermessung und Berechnung sollte ein Mess- und Auswerteprotokoll verwendet werden (Abbildung 16).

Mess- und Auswerteprotokoll Handgefällmesser, Einsatz auf der unteren Sohle

	Festwerte	Augenhöhe hA= 1,6 cm		Messbasis sH= 10,0 m
	Messwerte:				Rechenwerte
Schnitt (Profil) Nr.	Seitenabstand zwischen den Profilen a [m]	Steigung P1 [%]	Steigung P2 [%]	Abstand P2-Wandfuß su [m]	rechn. Wandhöhe hN [m]	Wandhöhe h [m] h = hN + hA	Wandfußvorsprung b [m]	tan ß = h/b	Wandneigung β [°] β = tan-1h/b
1		57	92	11,35	14,98	16,58	4,93	3,363	73,5
2		58	94	11,20	15,14	16,74	4,91	3,409	73,5
3

3.4.3.2.
Zeichnen des Grundrisses

Aus den gemessenen und errechneten Werten wird der Grundriss wie folgt gezeichnet (vgl. Abbildung 14):

• Zeichnen der Standlinie P₂ (beliebig),

• Markierung der Messpunkte auf der Standlinie,

• Abtragen der Abstände s_u und b auf einer Hilfslinie rechtwinklig zur Standlinie,

• Die Verbindung der Endpunkte s_u ergibt den Verlauf des Wandfußes,

• Die Verbindung der Endpunkte b ergibt die obere Bruchwandkante und

• Einzeichnen der Bohrlochreihe mit der gewählten Vorgabe.

3.4.3.3.
Zeichnen der Schnitte

Die Schnitte werden aus den errechneten Werten h, b und ß gezeichnet.

Wenn die Wandneigung zeichnerisch ermittelt werden soll, wird der Schnitt aus h und b gezeichnet und die Wandneigung ß aus der Zeichnung abgegriffen.

Das Bohrloch wird mit der gewünschten Neigung und Vorgabe eingezeichnet.

3.4.4.
Vermessung der Bruchwand von der oberen Sohle aus

Mit dem Handgefällmesser kann die Bruchwand auch von der oberen Sohle aus vermessen werden (Abbildung 17).

Zusätzlich zum Winkel α muss die schräge Entfernung l von der oberen Bruchkante zum Peilpunkt sowie der Abstand s_u vom Peilpunkt zum Wandfuß gemessen werden.

Zum Messen der Schnurlänge l wird ein Maßband an einer Latte befestigt, deren Spitze an die obere Bruchwandkante angelegt wird. Diese wird von einer Standlinie aus eingemessen.

Bei dieser Methode ist insbesondere auf einen sicheren Stand und Schutz gegen Absturz von der oberen Sohle sowie auf die Steinfallgefahr vor der Wand zu achten.

Abb. 17 Vermessung mit dem Handgefällmesser von der oberen Sohle aus

Abb. 18 Bruchwandvermessung mit dem Handgefällmesser von der oberen Sohle aus (Darstellung im Grundriss)

Mess- und Auswerteprotokoll Handgefällmesser, Einsatz auf der oberen Sohle

3.4.4.1
Durchführung und Auswertung der Messung (Abbildung 18)

• Standlinie und Schnitte festlegen,

• Einmessen der oberen Bruchwandkante (Werte s_o) von der Standlinie aus,

• Lattenspitze auf obere Bruchwandkante ausrichten und horizontieren,

• über die Lattenspitze Peilpunkt auf der unteren Sohle anvisieren und markieren,

• bei allen Messungen auf senkrechtes Ausrichten zur Standlinie achten (Abbildung 18),

• Neigungswinkel a des Handgefällmessers notieren,

• Schnurlänge l (Lattenspitze - Peilpunkt) notieren und

• Abstand Peilpunkt - Wandfuß (s_u) messen.

Aus den gemessenen Werten α, l und s_u werden die gesuchten Größen Wandhöhe h und Fußvorsprung b rechnerisch ermittelt:

Wandhöhe h:

(8) h = l × sin α

Wandfußvorsprung b:

(9) b = l × cos α - s_u

Zur Vermessung und Berechnung sollte ein Mess- und Auswerteprotokoll verwendet werden (Abbildung 19).