Ein wesentlicher Teil der Projektplanung besteht darin, genau zu wissen, was an einem Standort unter der Oberfläche liegt. Diese Fallstudie zeigt eine häufige Verwendung von GPR: GPR zur Ortung vergrabener Versorgungsunternehmen
Einführung
Ground Penetrating Radar (GPR) verwendet Radiowellen, um Objekte und unterirdische Strukturen in Materialien wie Boden, Gestein, Beton, Asphalt, Holz und Wasser zerstörungsfrei zu lokalisieren. Sensors & Software Inc. ist ein GPR-Hersteller, der weltweit für sein Engagement für technische Exzellenz, kontinuierliche Innovation und reaktionsschnellen Kundenservice bekannt ist. Sie finden ihre Produkte für zahlreiche Anwendungen bei Ingenieuren, Bergleuten, Archäologen, Geologen sowie Militär-, Sicherheits- und Strafverfolgungspersonal.
Ein Hauptanwendungsbereich für GPR ist die Erkennung und Zuordnung von vergrabenen Dienstprogrammen. Im Folgenden befassen wir uns mit der Feldmethodik und den damit verbundenen GPR-Instrumentierungsmerkmalen.
Warum GPR zum Auffinden von Dienstprogrammen verwenden?
Vorausgesetzt, das Ziel kann für den Anschluss freigelegt werden oder Strom kann induziert werden, es fließt ausreichend Strom auf dem Ziel und der Detektor ist ausreichend empfindlich, um das durch den Strom erzeugte Magnetfeld zu erfassen, funktioniert diese Technik gut und ist sehr kostengünstig.
Wenn der Zugang schwierig ist, kein elektrischer Strom fließt (dh nichtmetallisches Element oder unterbrochene Verbindung) oder externes Rauschen die Erkennung unmöglich macht, bietet GPR eine Alternative. GPR stellt eine eigene Energiequelle zur Verfügung und erkennt sowohl metallische als auch nichtmetallische Objekte sowie gestörte Bodenbedingungen und andere vergrabene Strukturen.
Die Werkzeuge und Methoden zum Auffinden vergrabener Versorgungsunternehmen sind sehr unterschiedlich. Der gebräuchlichste Ansatz besteht darin, Metallrohre und -kabel mit elektrischen Strömen zu versorgen und einen Magnetfeldsensor zur Stromerfassung zu verwenden.
GPR ist nicht ohne Einschränkungen. GPR-Funkwellensignale werden vom Boden absorbiert, wobei einige Böden (Tone, Salzlösung) die Erkundungstiefe stark einschränken. Die GPR-Wirksamkeit ist daher ortsspezifisch und variiert stark von Ort zu Ort.
Andere direkte Ansätze zur Erkennung von Versorgungsleistungen sind das Graben, Graben oder Vakuumgraben, um Merkmale freizulegen. A-priori-Kenntnisse und genaue Bestandszeichnungen sind erforderlich, um mit diesen Techniken effektiv zu sein. Oft sind diese entweder nicht verfügbar oder nicht genau genug.
Der vernünftige Ansatz für die Lokalisierung besteht darin, alle verfügbaren Tools zu verwenden. Das Verständnis, wo und wann ein bestimmter Ansatz am kostengünstigsten ist, beruht auf Erfahrung, Geschäftspraxis und lokalen Bautechniken.
Methode zur Verwendung von GPR zum Auffinden vergrabener Dienstprogramme
GPR wird auf zwei Arten zum Auffinden von Dienstprogrammen bereitgestellt:
Am häufigsten wird lokalisiert und markiert, während Sie unterwegs sind. Der zweite ist mächtiger; Zuordnen des Bereichs zum Erstellen von Untergrundbildern oder Tiefenschnitten.
Die erste Methode eignet sich gut für günstige Böden und übersichtliche Umgebungen. Der Mapping-Ansatz ermöglicht die Trennung von Zielen durch ihre räumliche Kontinuität und ist besonders unter komplexen Bedingungen nützlich. Beide Ansätze werden nachfolgend beschrieben.
Erstellen Sie Bilder unter der Oberfläche oder Tiefenschnitte.
Suchen & Markieren
Suchen und Markieren ist die häufigste Methode zur Verwendung von GPR zur Verfolgung von Dienstprogrammen. Es ist der Verwendung herkömmlicher Detektoren für Stromverfolgungsprogramme sehr ähnlich. Der GPR-Sensor wird entlang der Sweeps senkrecht zur erwarteten Nutzachse bewegt (siehe Abbildung 1). Wenn die GPR-Einheit das Dienstprogramm kreuzt, zeigt das Bild eine hyperbolische Form (invertiertes V), wie in Abbildung 2 gezeigt. Der Scheitelpunkt oder die Oberseite der Hyperbel ist die Position des Dienstprogramms. Der Abstand zur Spitze der Hyperbel ist eine Schätzung der Tiefe.
Durch Hin- und Herbewegen des GPR und Markieren des Bodens, auf dem die Oberseite der Hyperbel beobachtet wird, kann die Ausrichtung des unterirdischen Dienstprogramms nachverfolgt werden, wie die X in Abbildung 1 zeigen. Beispielsweise befand sich in Abbildung 3 eine Betonausrichtung für Sturmkanäle unter Asphalt. Die Positionen der 3 senkrechten Vermessungslinien Diese Auf dem Foto in Abbildung 3 sind die Datenbilder in Abbildung 4 dargestellt. Das invertierte V, das an jedem Schnitt sichtbar ist, kennzeichnet die Ausrichtung des Rohrs eindeutig.
Beachten Sie in Abbildung 4, dass die Stärke der hyperbolischen Reaktion auf den GPR-Transekt schwächer wird, wenn das Rohr tiefer wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das GPR-Signal gedämpft wird, wenn es tiefer in den Untergrund gelangt. In allen Böden wird das GPR-Signal schließlich vollständig absorbiert und nur das Umgebungsfunkrauschen in der Umgebung wird vom GPR-Empfänger erkannt. Um mit einem GPR ein möglichst tiefes Ziel zu erreichen, ist ein leises, hochempfindliches System wichtig. Abbildung 5 zeigt die Reaktion eines Betonasbestrohrs, das subtil, aber sichtbar ist.
Mapping
In einigen Situationen sind die Bodenbedingungen kompliziert und / oder es gibt keine a priori Kenntnis darüber, was begraben ist. Die Zuordnung bietet eine leistungsstarke Möglichkeit, diese sich ändernden Bedingungen zu bewältigen.
Bei einer Kartierungserhebung werden Daten kontrolliert über ein Gebiet gesammelt, um 100 Prozent des Gebiets abzudecken.
Am häufigsten werden Daten in einem geradlinigen Linienraster erfasst, um eine vollständige Flächendeckung zu erhalten, wie in Abbildung 6 dargestellt.
Während einzelne Traversen möglicherweise das Markieren einiger Merkmale ermöglichen, besteht der Hauptfokus darauf, die Daten zu erfassen und aufzuzeichnen, um eine computergenerierte Karte des Gebiets zu ermöglichen.
Die GPR-Antwort ist unübersichtlich und komplex, was die eindeutige Identifizierung eines vergrabenen Dienstprogramms bei der Betrachtung einer einzelnen Traverse sehr schwierig macht.
Beispielsweise wurde eine Netzuntersuchung in einem Gebiet mit großen Felsblöcken durchgeführt.
Durch das Zusammenführen aller Daten zu einem Volumenbild machen Slice-Maps in verschiedenen Tiefen lange lineare Merkmale leicht sichtbar.
Die Ergebnisse für die Gitterfläche sind in Abbildung 7 dargestellt. Die Abbildung zeigt Tiefenschnitte bei 0.5 m und 1.1 m für die Gittererfassung. Das lineare Merkmal nahe dem Boden der 0.5 m tiefen Scheibe ist ein vergrabenes Stromkabel, das die Lichtstandards speist.
Das Merkmal in der Nähe der Oberseite der Scheibe ist eine Wassersprinklerleitung. Das diagonale Merkmal in der 1.1 m langen Scheibe ist ein Betonsturmabfluss.
Anzeigen / Instrumente
GPR-Systeme, die im Frequenzbereich von 100 bis 500 MHz arbeiten, bieten den besten Kompromiss zwischen räumlicher Auflösung und Erkundungstiefe. Diese Frequenzen bestimmen eine Sensorgröße, die am besten auf einem Wagen eingesetzt werden kann. Um die Systemempfindlichkeit zu maximieren und Störungen zu minimieren, sollten Wagen aus nichtmetallischen Materialien hergestellt werden. Das LMX200-System bietet ein hervorragendes Beispiel für ein GPR-System, das für die Ortung von Versorgungsunternehmen optimiert ist. Der zusammenklappbare Wagen besteht aus robusten nichtmetallischen Glasfaserkomponenten, hat Räder mit großem Durchmesser und eine gut sichtbare Datenanzeige. Das System ist für einfachen Versand und Lagerung ausgelegt. Die Einrichtungszeit von der Ankunft vor Ort bis zum Beginn der Datenerfassung beträgt nur ein bis zwei Minuten.
Die Anzeigeeinheit ist ein robuster Feldcomputer zur Datenaufzeichnung und -anzeige. Die Anzeigeeinheit ist wetterfest und bei allen Lichtverhältnissen einschließlich hellem Sonnenlicht sichtbar. Sie ist für raue Feldbedingungen ausgelegt und funktioniert über einen weiten Temperaturbereich. Die integrierte Anzeigeeinheit, die Batterie und der Kilometerzähler erleichtern die kontrollierte Vermessung. Für einen ganzen Vermessungstag ist nur eine wiederaufladbare Gelzellenbatterie erforderlich. Die GPS-Positionierung ist in das LMX200-System integriert.
Die intelligente, benutzerfreundliche Smart System-Firmware der Anzeigeeinheit macht die Bedienung einfach und unkompliziert, egal ob im Locate & Mark-Modus oder bei der Durchführung einer Rasteruntersuchung zur Abbildung eines komplexen Bereichs. Während der Datenerfassung liefert der Sicherungspfeil eine genaue Genauigkeit der genauen Position eines Ziels.
Bei Rasteruntersuchungen wird der Bediener bei jedem Schritt der Erfassung von dem einzigartigen ergonomischen interaktiven Steuerungsprogramm geführt, um eine vollständige Bildgebung sicherzustellen. Das easy Grid Field Kit von Sensors & Software erleichtert die Durchführung von Umfragen.
Bodenradar ist ein bewährtes Instrument für die Kartierung von unterirdischen Versorgungsunternehmen und Umweltbewertungen. insbesondere beim Auffinden und Kartieren aktiver und verlassener USTs. Wenn Sie sich mit GPR vertraut machen, empfiehlt es sich, mehrere ähnliche zu überprüfen Fallstudien ein Verständnis für Variabilität entwickeln. Weitere Informationen finden Sie auf der Registerkarte Ressourcen. Verwenden Kontakt or Fragen Sie den Experten um unsere Anwendungsspezialisten zu erreichen, die Ihnen helfen können, auf die zahlreichen technischen Informationen von Sensors & Software zuzugreifen.
