Sensoren überwachen tiefe Baugruben in neuem Kernkraftwerk

In einigen der tiefsten Baugruben für die neuen Reaktoren werden DYNA Force-Sensoren zur Lastmessung eingesetzt. Sie sind das wichtigste Frühwarnsystem für hohen, lokal begrenzten Druck. Die Sensoren messen jegliche Laständerung genau und werden dabei nicht von Temperaturänderungen beeinflusst.

Die DYNA Force-Sensoren werden an manchen der rund 14.000 DYWIDAG Gewi- Bodennägel, Ø 25-40 mm, die in Tiefen von bis zu 13,5 m installiert werden, zur Lastenüberwachung eingesetzt. Die DYWIDAG Gewi- Bodennägel mit den Sensoren haben eine 3m lange Verbundlänge am unteren Ende zur Punktverankerung im stabilen Erdreich und sind ansonsten ohne Verbund ausgeführt, damit jede durch Bewegungen ausgelöste Lastenveränderung gemessen werden kann.

Da die Ankerlänge ohne Verbund durch den aktiven Keil führt, kann dort kein Verbund erzeugt werden. Deshalb werden an der Oberfläche schwere Auflagerplatten benötigt, um für den nötigen Halt zu sorgen. Das Bohrloch wird zunächst mit der Drehschlagmethode erstellt. Im Anschluss wird im oberen Bereich auf 1,5 m Länge eine Stufenbohrung durchgeführt, die Anbringung je eines DYNA Force-Sensors pro DYWIDAG Gewi-Bodennagel ermöglicht.

Die elasto-magnetischen DYNA Force- Sensoren erzeugen ein magnetisches Feld um den DYWIDAG Gewi-Stab, wobei die Veränderungen dieses Magnetfelds von einer zweiten Spule aufgezeichnet und an die Ausleseeinheit geschickt werden. Da die magnetische Durchlässigkeit umso größer ist, je höher die Last ist, kann das System die wirkenden Lasten exakt in kN bestimmen.

Jede Bewegung des aktiven Keils oder der Oberfläche führt zu einer Lastenerhöhung bei den Bodennägeln, die vom DYNA Force-Sensor erkannt wird. Dabei kann der Sensor dank der bis zu 10,5 m langen freien Ankerlänge auch Einige der Baugruben befinden sich in bestehenden Störungszonen. In diesen Bereichen zeigten die DYNA Force-Sensoren mit zunehmender Baugrubentiefe eine signifikante Zunahme der Lasten in den DYWIDAG Gewi-Bodennägeln an. Die DYNA Force-Messungen lieferten den Ingenieuren Informationen über bevorstehende Bewegungen an der Oberfläche, und stark belastete Bereiche konnten vor Fortsetzung der Arbeiten mit zusätzlichen Bodennägeln und Ankern verstärkt werden. Auch in den Bereichen, in denen schwere Kräne am oberen Ende der Baugruben eingesetzt werden, gewährleisten DYNA Force- Sensoren durch akkurate Messungen der Lastenveränderungen zusätzliche Sicherheit.

Alle Sensoren sind mit Multiplexern und separaten Auslesegeräten verbunden. Die Auslesung erfolgt ferngesteuert und ermöglicht eine Rund-um-die-UhrÜberwachung der Baugrubenwände. DYWIDAG lieferte für dieses Projekt auch doppelt korrosionsgeschützte DYWIDAG-Stabanker, Ø 40 mm, für die Stützwände im nördlichen Bereich der Baustelle.