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DE2849754C2 - - Google Patents

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Publication number
DE2849754C2
DE2849754C2 DE19782849754 DE2849754A DE2849754C2 DE 2849754 C2 DE2849754 C2 DE 2849754C2 DE 19782849754 DE19782849754 DE 19782849754 DE 2849754 A DE2849754 A DE 2849754A DE 2849754 C2 DE2849754 C2 DE 2849754C2
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DE
Germany
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cylinder
coils
generator
waves
electrical
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DE19782849754
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German (de)
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DE2849754A1 (en
Inventor
Edmondo Mailand/Milano It Carabelli
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Ismes Istituto Sperimentale Modelli E Strutture SpA Bergamo It
Original Assignee
Ismes Istituto Sperimentale Modelli E Strutture SpA Bergamo It
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/022Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Generator zum Erzeugen von elastischen Querwellen im Boden. Ein solcher Generator dient zur Be­ stimmung der elastischen Eigenschaften des Fundamentbo­ dens für große Bauwerke, insbesondere für Kernkraftwer­ ke.The invention relates to an electrodynamic generator for creating elastic cross waves in the ground. Such a generator is used for loading the elastic properties of the foundation dens for large structures, especially for nuclear power plants ke.

Beim Bau von Kernkraftwerken ist es erforderlich, daß man die Beanspruchungen kennt, die in den Werksaufbauten und in den Maschinenanlagen durch Erdbeben verursacht werden können.When building nuclear power plants, it is necessary that one knows the stresses in the factory structures and in the machine systems caused by earthquakes can.

So muß man für diesen Zweck den tangentialen Elastizitäts­ modul G, auch unter "µ" bekannt, für den Fundamentgrund bis zu einer Tiefe von etwa 100 m kennen.So you have to know the tangential elastic modulus G , also known as "µ", for the foundation ground to a depth of about 100 m for this purpose.

Durch die Zeitschrift "Journal of the SOIL MECHANICS AND FOUNDATIONS DIVISION", Mai, 1972, Seiten 443-459, ist ein Verfahren zur Bestimmung des tangentialen Elastizi­ tätsmoduls G bekannt, bei welchem die Geschwindigkeit der elastischen Querwellen oder schneidender Wellen S des Bodens in verschiedenen Tiefen gemessen wird, wobei die FormelThrough the journal "Journal of the SOIL MECHANICS AND FOUNDATIONS DIVISION", May, 1972, pages 443-459, a method for determining the tangential elasticity module G is known, in which the speed of the elastic transverse waves or intersecting waves S of the ground in different Depths are measured using the formula

G = p V S 2 G = p V S 2

verwendet wird, in welcher ρ die Dichte des Bodens und V S die Geschwindigkeit der Querwellen sind.is used in which ρ is the density of the soil and V S is the speed of the transverse waves.

Häufig werden diese Messungen nach dem Querlochverfahren ausgeführt. Dabei werden drei vertikale Löcher, die in Querrichtung ausgerichtet sind, in dem Boden bis zu einer Tiefe von etwa 100 m vorgetrieben und mit Stahlrohren aus­ gekleidet, die in den Boden einzementiert werden. Die Distanz zwischen den Löchern beträgt gewöhnlich 5 m.These measurements are often made using the cross-hole method executed. There are three vertical holes in the Are aligned in the ground up to one Drilled to a depth of around 100 m and made of steel pipes dressed, which are cemented into the floor. The The distance between the holes is usually 5 m.

In zwei benachbarte Löcher werden auf gleiches Niveau zwei vertikale Geophone abgesenkt, die mit Einrichtungen zum Be­ festigen an den Rohrwänden versehen sind. In das dritte Rohr wird wiederum auf die gleiche Tiefe eine Vorrichtung abgesenkt, die aus einem Zylinder besteht, der mit einer Einrichtung für das Festlegen an der Lochauskleidung und mit zwei gegenüberliegenden Gewichten versehen ist, nämlich eines über und das andere unter dem Zylinder, die fest mit einer Achse verbunden sind.In two neighboring holes, two are on the same level vertical geophones lowered, with facilities for loading are attached to the pipe walls. In the third Pipe in turn becomes a fixture at the same depth lowered, which consists of a cylinder that with a Device for fixing to the hole lining and is provided with two opposite weights, namely one over and the other under the cylinder, which is fixed with are connected to an axis.

Die Gewichte sind mit der Oberfläche über ein Stahlkabel verbunden. Durch aufeinanderfolgendes Ziehen und Nachlas­ sen des Kabels schlagen die Gewichte an den Zylinder und erzeugen vertikale Impulse, die nach oben und nach unten gerichtet sind. Demzufolge werden im Boden Querwellen oder schneidende Wellen erzeugt, die vertikal polarisiert sind und entgegengesetzte Phase haben. Jeder Schlag ist mit dem Schließen einer elektrischen Schaltung und dem Erzeugen eines Auslösesignals verbunden, das einer Freigabeschaltung für die Leuchtspuren eines Zweikanaloszillographen zugeführt wird, wodurch der Beginn der Leuchtspurabtastung gesteuert wird.The weights are with the surface over a steel cable  connected. By successively pulling and reading the weights hit the cylinder and generate vertical impulses that go up and down are directed. As a result, cross waves or intersecting waves that are vertically polarized and have opposite phase. Every beat is with that Closing an electrical circuit and generating one Trigger signals connected, the release circuit for the traces of light of a two-channel oscillograph supplied is controlled, thereby controlling the start of tracer tracing becomes.

Die beiden Geophone sind an die beiden Kanäle des Oszillo­ graphen angeschlossen. Die Oszillogramme auf dem Schirm werden mit einer Polaroidkamera photographiert.The two geophones are on the two channels of the Oszillo graph connected. The oscillograms on the screen are photographed with a polaroid camera.

Die beiden Gewichte werden auf jedem Niveau bzw. jeder Tiefe so eingestellt, daß der Zylinder zwei Schläge er­ hält, einen nach oben und einen nach unten, entsprechend der Erzeugung von zwei Querwellen oder schneidenden Wellen. Wenn diese Wellen photographiert worden sind, wird der Zeit­ raum Δ t zwischen den Ankunftszeiten der Querwellen an den beiden Geophonen gemessen. Ein geeichter Oszillator modu­ liert die Z-Achse des Oszillographen und wandelt die Leucht­ spuren in Punkte um. Durch Zählen der Anzahl der Leucht­ punkte ist es leicht, den Wert von Δ t zu messen. Die Quergeschwindigkeit erhält man zu
V S = 5/Δ tm/s
The two weights are set at each level or depth so that the cylinder holds two strokes, one up and one down, according to the generation of two transverse waves or intersecting waves. When these waves have been photographed, the time period Δ t between the arrival of the transverse waves is measured on the two geophones. A calibrated oscillator modulates the Z axis of the oscillograph and converts the light trails into points. By counting the number of illuminated dots, it is easy to measure the value of Δ t . The transverse speed is obtained too
V S = 5 / Δ t m / s

Der Grund dafür, warum Messungen mit Schlagimpulsen in beiden Richtungen ausgeführt werden, besteht darin, daß dadurch die Identifizierung der Ankunftszeit der Quer­ wellen erleichtert wird. Die Oszillographen sind häufig durch longitudinale Wellen gestört, die, weil sie schnel­ ler als die Querwellen sind, zuerst an den Geophonen an­ kommen und die geraden Oszillogrammteile zum Schwingen bringen.The reason why measurements with impact pulses in running in both directions is that thereby identifying the arrival time of the cross waves is facilitated. The oscillographs are common disturbed by longitudinal waves that because they are fast ler than the cross waves, first on the geophones come and the straight oscillogram parts swing bring.

Die Messungen werden insgesamt auf Niveaus mit einem Ab­ stand von 1 bis 2 m wiederholt, wobei der Generator und die beiden Empfängergeophone zwischen den aufeinanderfolgenden Messungen bewegt werden.Overall, the measurements are at levels with an Ab stood from 1 to 2 m repeatedly, with the generator and the two receiver geophones between the successive ones Measurements are moved.

Der beschriebene, von Hand gesteuerte Generator oder Im­ pulserzeuger, bei welchem schlagende Gewichte verwendet werden, hat verschiedene Nachteile, insbesondere wenn die Meßtiefen 20 m überschreiten. Die Hauptnachteile sind im folgenden zusammengestellt. The described, manually controlled generator or Im pulse generator, which uses beating weights has various disadvantages, especially if the Measuring depths exceed 20 m. The main disadvantages are in compiled the following.  

  • a) Die Größe der Schlagimpulse hängt von der das Kabel (für die Aufwärtsschläge) betätigenden Person und von dem Vorhandensein oder dem Fehlen von Wasser in den Löchern ab, wodurch die Bewegung der schlagenden Gewich­ te verlangsamt wird. Zusätzlch legt sich das Steuerka­ bel oft um das elektrische Kabel, welches den Augenblick des Schlags zum Auslösegenerator überträgt, herum und bil­ det damit und mit der Druckluftleitung Schlingen, welche die verwendete Vorrichtung zum Festlegen an dem Lochaus­ kleidungsrohr versorgt.a) The size of the impact pulses depends on the the cable person (for the upward strikes) and the presence or absence of water in the Holes off, causing the movement of the striking weight te is slowed down. In addition, the Steuerka often about the electric cable, which is the moment transfers the blow to the trigger generator, around and bil detects loops with it and with the compressed air line the device used to fix the hole clothes tube supplied.
  • b) Aufgrund der Notwendigkeit, eine elektrische Schaltung zu schließen, ist der Schlagaugenblick oft sprunghaft bzw. unregelmäßig wegen Isolationsverluste und des Springens der schlagenden Gewichte. Demzufolge kann eine variable Verzögerung bezüglich des Momentes der Erzeugung der Quer­ welle eintreten. Deshalb müssen die Zeitmessungen für den Lauf der elastischen Wellen durch die Differenz der Zei­ ten der Ankunft an beiden Empfängern ausgeführt werden, was bedeutet, daß drei ausgerichtete Löcher vorgesehen werden müssen.b) Due to the need for an electrical circuit to close, the instant of the blow is often erratic or irregular due to loss of insulation and jumping the beating weights. As a result, a variable Delay in the moment of cross creation wave enter. Therefore, the time measurements for the Course of the elastic waves through the difference in time on arrival at both recipients, which means that three aligned holes are provided Need to become.
  • c) Trotz der Messung über eine Differenz, besteht eine Fehlermöglichkeit aufgrund der Tatsache, daß die Wellen sich anders als geradlinig fortpflanzen, und zwar auf­ grund der Brechung an verschiedenen Bodenschichten.c) Despite the measurement over a difference, there is a Possibility of error due to the fact that the waves reproduce other than in a straight line, namely on  due to the refraction on different layers of soil.
  • d) Wenn aufgrund der Art des Bodens die Schlagenergie nicht ausreicht, um interpretierbare Oszillogramme zu erhalten, gibt es kein anderes einfaches und sofort an­ wendbares Verfahren, um diesen Zustand zu verbessern.d) If due to the nature of the soil the impact energy not sufficient to interpret interpretable oscillograms received, there is no other simple and instant reversible process to improve this condition.
  • e) Die Oszillationsfrequenz der einzelnen erzeugten Wel­ len ist insgesamt sehr niedrig und hängt von der Schnellig­ keit der Bewegung ab, die den schlagenden Gewichten er­ teilt wird.e) The oscillation frequency of the individual wel produced len is very low overall and depends on the speed movement that the striking weights is shared.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht des­ halb darin, einen elektrodynamischen Generator zum Er­ zeugen von elastischen Querwellen zur Bestimmung der elasti­ schen Eigenschaften des Fundamentbodens zu schaffen, der folgenden Anforderungen genügt:The object underlying the invention is half in it, an electrodynamic generator for Er testify to elastic transverse waves to determine the elastic to create the properties of the foundation floor, the the following requirements are met:

  • a) Es müssen sich vertikal polarisierte Querwellen mit einer Stärke erzeugen lassen, die für eine Messung über Abstände von wenigstens 5 m ausreicht.a) There must be vertically polarized transverse waves of a strength that can be used for a measurement Distances of at least 5 m are sufficient.
  • b) Die Querwellen mit entgegengesetzter Phase, d. h. ent­ sprechend dem Abwärts- und Aufwärtsschlag, müssen leicht erzeugbar sein. b) The cross waves with opposite phase, d. H. ent speaking the down and up swing must be easy be generated.  
  • c) Die Wellenfrequenz muß auf einen ausreichend hohen Pegel festlegbar sein, um eine hohe Präzision beim Mes­ sen der Laufzeit zu gewährleisten.c) The wave frequency must be sufficiently high Level can be set to ensure high precision when measuring guarantee the running time.
  • d) Der automatische Betrieb mit elektrischer Fernsteuerung muß leicht auszuführen sein.d) Automatic operation with electrical remote control must be easy to do.
  • e) Der Anfangszeitpunkt der Querwelle muß sehr genau sein. Jede geringe Verzögerung muß bekannt und absolut konstant sein, um eine direkte Messung der Zeit bis zum Erreichen eines Empfängers zu ermöglichen, ohne daß es erforderlich ist, Zeiten durch Differenz zu messen.e) The starting time of the cross shaft must be very precise. Every slight delay must be known and absolutely constant be a direct measurement of the time to reach enable a recipient without requiring it is to measure times by difference.
  • f) Die Messungen müssen perfekt wiederholbar sein. Es muß eine konstante Wellenform des Signals jedesmal bei seiner Erzeugung vorliegen.f) The measurements must be perfectly repeatable. It must a constant waveform of the signal every time it is Generation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektrodyna­ mischen Generator zum Erzeugen von elastischen Querwellen im Boden gelöst durch einen ersten Zy­ linder mit Einrichtungen für ein lösbares Arretieren auf ausgewählten Niveaus im Inneren eines ausgekleideten Lochs, das vertikal im Boden vorgesehen ist, durch einen starr mit dem ersten Zylinder verbundenen zweiten Zylinder aus elek­ trisch leitendem Material, in welchem zwei übereinanderlie­ gende, gleitend verschiebbare elektrische Spulen ange­ ordnet sind, die elastisch gegen die Stirnflächen des zwei­ ten Zylinders gedrückt sind, und durch elektrische Steuer­ einrichtungen zum abwechselnden Zuführen eines Impulsstroms hoher Intensität zu den Spulen, um in den Spulen plötzliche magnetische Rückstoßkräfte an der entsprechenden angrenzen­ den Stirnfläche des zweiten Zylinders zu erzeugen. Mit den Steuereinrichtungen werden die plötzlichen axialen Ver­ schiebespannungen in der Anordnung bestimmt, welche die zwei starr verbundenen Zylinder aufweist.According to the invention, this object is achieved with an elektrodyna mix generator for generating elastic cross waves in the ground solved by a first Zy linder with devices for releasable locking selected levels inside a lined hole, which is provided vertically in the floor by a rigid with the second cylinder connected to the first cylinder from elek  trisch conductive material, in which two superimposed Gende slidable electrical coils arranges that are elastic against the end faces of the two ten cylinders are pressed, and by electrical control devices for alternately supplying a pulse stream high intensity to the coils to sudden in the coils border magnetic recoil forces at the corresponding to generate the end face of the second cylinder. With the Control devices are the sudden axial Ver sliding stresses in the arrangement that determines the two has rigidly connected cylinders.

Neu gegenüber der bisher verwendeten Impulsvorrichtung ist, daß die axialen Beanspruchungen, welche die Querwellen ver­ ursachen, nicht durch den Stoß von Hand betätigte schlagende Gewichte, sondern durch magnetische Repulsionskräfte bzw. Rückstoßkräfte erzeugt werden, die elektrisch erhalten werden.What is new compared to the previously used pulse device is that the axial loads that ver the cross shafts causes not striking by hand Weights, but by magnetic repulsion forces or Recoil forces are generated that receive electrical will.

Dies führt zu einer Reihe von Vorteilen, die hauptsächlich der elektrischen Betätigung zuzuordnen sind, wobei der we­ sentlichste Vorteil darin besteht, daß es nun sehr einfach ist, die gesamte Beanspruchungsstärke bzw. Schlagstärke plötzlich aufzubringen, und zwar mit einer Zeitverzögerung des Steuersignals bezüglich des Augenblicks des Anlegens, die festliegt und als Funktion der elektrischen oder genauer elektronischer Bauelemente leicht berechnet werden kann, die zur Erzeugung des Spulenerregungsstroms verwendet wer­ den.This leads to a number of advantages, mainly are assigned to the electrical actuation, the we Most significant advantage is that it is now very easy is the total stress level or impact strength suddenly come up with a time delay the control signal regarding the moment of application,  which is fixed and as a function of electrical or more precisely electronic components can be easily calculated who used to generate the coil excitation current the.

Wenn die Zeitverzögerung ein bekannter fester Wert ist, ist es nicht unbedingt erforderlich, Messungen durch Differenz auszuführen. Es kann ein einziges Empfänger­ geophon genügen, was wirtschaftliche und betriebsmäßige Vorteile hat.If the time delay is a known fixed value, it is not absolutely necessary to take measurements through Difference. It can be a single recipient geophon suffice what is economical and operational Has advantages.

Darüber hinaus ist der Betriebsvorgang konstant wieder­ holbar, so daß der Generator nicht länger mit einzelnen Schlägen, sondern mit wiederholten Schlägen betätigt werden kann, was mittels bekannter elektronischer Einrichtungen zum Berechnen des Mittelwertes der empfangenen Signale ausgeführt werden kann. Auf diese Weise wird das Verhält­ nis zwischen den Signalen und zufälligen Störungen verschie­ denster Art verbessert.In addition, the operating process is constant again fetchable so that the generator is no longer with individual Strokes, but be operated with repeated strokes can what with known electronic devices to calculate the mean of the received signals can be executed. In this way, the relationship Difference between the signals and random interference of the best kind improved.

Das erforderliche sofortige Wirksamwerdenlassen der Rück­ stoßkräfte, welche die schneidenden Beanspruchungen (Wel­ len) erzeugen, wird vorzugsweise mittels einer sehr kurz dauernden Entladung von etwa 100 Mikrosekunden der elektri­ schen Energie erreicht, die in geeigneten Kondensatoren ge­ speichert ist.The necessary immediate effect of the return impact forces, which the cutting stresses (Wel len) is preferably generated using a very short permanent discharge of about 100 microseconds of the electri energy achieved in suitable capacitors  stores.

Das auf diese Weise erreichte Frequenzspektrum ist sehr breit und nur durch die dynamischen Eigenschaften (tat­ sächliche Schwingungsfrequenz) des Generatorhaltesystems begrenzt.The frequency spectrum achieved in this way is very wide and only through the dynamic properties (tat neuter vibration frequency) of the generator holding system limited.

Schließlich kann die elektrische Steuereinrichtung so ein­ gestellt werden, daß die Intensität bzw. Stärke so hoch wie nötig gemacht werden kann.Finally, the electrical control device can be one be made that the intensity or strength so high as can be done.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigtUsing the drawing, the invention is for example explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Generator für elastische Querwellen und Fig. 1 shows an axial section through a generator for elastic transverse waves and

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild einer möglichen Schal­ tung zur Steuerung der Stromzuführung zu den Spulen des Generators von Fig. 1. Fig. 2 is an electrical diagram of a possible TIC for controlling the current supply to the coils of the generator of Fig. 1,.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrodynamische Generator hat einen ersten Metallzylinder 1, der mit einer Einrichtung zum lös­ baren Befestigen des Zylinders an einer strichpunktiert ge­ zeigten Wand 2 eines Auskleidungsrohres für ein vertikales Loch versehen ist, welches in dem zu prüfenden Boden ausge­ bildet ist. Die Befestigungseinrichtung besteht aus einem Paar von festen radialen Stiften 3 und einem gegenüberlie­ genden Paar von ausfahrbaren radialen Stiften 4, die normaler­ weise durch Federn 5 zurückgezogen sind, jedoch so einstell­ bar sind, daß sie sich in eine vorstehende Stellung mittels Druckluft bewegen können, die durch eine Leitung 6 zuge­ führt wird und auf starr mit den Stiften 4 verbundene Kol­ ben wirkt.The electrodynamic generator shown in Fig. 1 has a first metal cylinder 1 , which is provided with a device for releasable fastening of the cylinder to a dash-dot wall 2 of a lining pipe for a vertical hole, which is formed in the floor to be tested. The fastening device consists of a pair of fixed radial pins 3 and a pair of extensible radial pins 4 , which are normally retracted by springs 5 , but are adjustable so that they can move into a protruding position by means of compressed air, the is fed through a line 6 and acts on rigidly connected to the pins 4 Kol ben.

Ein zweiter Zylinder 8 aus einem elektrisch leitenden Ma­ terial, beispielsweise aus Aluminium, ist zusammen mit sei­ nem oberen Anschlußdeckel 9 koaxial über dem Zylinder 1 starr befestigt damit angeordnet. Der Zylinder 8 ist axial von einem Rohr 10 durchsetzt, welches Druckluft zur Leitung 6 führt, wobei es die Druckluft von einem nicht gezeigten flexiblen Rohr erhält. Das Rohr 10 wirkt als Gleitführung für zwei Kerne 11 und 12 aus isolierendem Material, die elastisch gegen den Deckel 9 und die Basis des Zylinders 8 durch eine Feder 13 gedrückt werden, welche um das Rohr 10 herumgelegt ist. Um die Kerne sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, elektrische Spulen 14 und 15 mit einer gemeinsamen Klemme herumgelegt. Diese gemeinsame Klemme und die anderen beiden Klemmen der Spulen sind mit einer geeigneten Schal­ tung verbunden, um einen Impulsstrom hoher Stärke über drei Leiter 16, 17 bzw. 18 (Fig. 2) zuzuführen, die in einem ge­ eignet umhüllten dreiadrigen Kabel, was in Fig. 1 nicht ge­ zeigt ist, enthalten sind, welches aus dem Deckel 9 über ein geeignetes Schutzrohr 19 austritt.A second cylinder 8 made of an electrically conductive material, for example made of aluminum, is rigidly fixed together with its upper connecting cover 9 coaxially above the cylinder 1 . The cylinder 8 is axially penetrated by a tube 10 which leads compressed air to the line 6 , wherein it receives the compressed air from a flexible tube, not shown. The tube 10 acts as a sliding guide for two cores 11 and 12 made of insulating material, which are pressed elastically against the cover 9 and the base of the cylinder 8 by a spring 13 which is placed around the tube 10 . As shown in FIG. 2, electrical coils 14 and 15 are placed around the cores with a common clamp. This common terminal and the other two terminals of the coils are connected to a suitable circuit device in order to supply a high-strength pulse current via three conductors 16, 17 and 18 ( FIG. 2), which is in a suitably sheathed three-wire cable, which in Fig. 1 is not shown, are included, which emerges from the cover 9 through a suitable protective tube 19 .

Für die Impulsspeisung der Spulen 14 und 15 können verschiedene Schaltungen verwendet werden. Eine davon ist in Fig. 2 gezeigt. Sie hat einen Kondensator 20, der über einen Transformator 21 und einen Diodenbrückengleichrich­ ter 22 geladen wird. Die Schaltung wird sehr schnell ent­ laden, wenn dies erforderlich wird, und zwar über einen Funkenspalt 23, dem ein geeigneter Triggergenerator 24 das Aktivierungssteuersignal zuführt. Dieses Signal wird auch zur Vorrichtung 25 geführt, welche die erzeugten Querwellen analysiert.Various circuits can be used for the pulse supply of the coils 14 and 15 . One of them is shown in FIG. 2. It has a capacitor 20 which is charged via a transformer 21 and a diode bridge rectifier 22 . The circuit is very quickly unloaded when necessary, via a spark gap 23 to which a suitable trigger generator 24 supplies the activation control signal. This signal is also passed to the device 25 , which analyzes the transverse waves generated.

Ein Umschalter 26 ermöglicht es, daß die kurzen Stromim­ pulse hoher Intensität, die zu irgendeinem Zeitpunkt durch Entladen des Kondensators 20 über den Funkenspalt 23 ent­ stehen, alternativ auf die eine oder die andere der beiden Spulen 14 und 15 übertragen werden, wenn der Funkenspalt 23 den Triggerimpuls aus dem Generator 24 erhält, der von der Bedienungsperson gesteuert wird. Wenn die obere Spule 14 gespeist ist (Fig. 1), wird in dem angrenzenden Deckel 9 ein Strom mit sehr hoher Intensität induziert, der mit dem Strom der Spule so reagiert, daß eine explosive Rück­ stoßkraft erzeugt wird. Die in einen plötzlichen heftigen Aufwärtsschub der gesamten starren Zylinderanordnung 1, 8 umgewandelt wird. Dadurch wird plötzlich eine schneidende Welle erzeugt, die eine festgelegte Verzögerung bezüg­ lich des Augenblicks der Erzeugung des Auslöseimpulses für den Funkenspalt 23 und die Analysiereinrichtung hat. Das gleiche tritt ein, wenn die Spule 15 gespeist wird, wobei in diesem Fall der axiale Schub in der entgegengesetzten Richtung erzeugt wird. In diesem Fall wird eine Rückstoß­ kraft zwischen der Spule und dem Boden des Zylinders 8 er­ zeugt, so daß die starre Zylinderanordnung 1, 8 heftig nach unten geschoben wird. Dadurch wird eine schneidende Welle entgegengesetzt der Phase zu der vorhergehenden wie­ derum mit einer bekannten festgelegten Verzögerung erzeugt. Wegen der verwendeten Steuerung ist es möglich, entweder einzelne abwechselnde Stöße, beispielsweise wenn der Ana­ lysator ein Oszillograph ist, oder Folgen von Stößen des gleichen Vorzeichens mit einer hochgradigen Reproduzier­ barkeit zu erzeugen, die die Benutzung bekannter elektro­ nischer Geräte zum Berechnen des Mittels aus den Signalen ermöglichen, wodurch das Signal-Störungs-Verhältnis ver­ bessert wird.A switch 26 allows the short Stromim pulse of high intensity, which arise at any time by discharging the capacitor 20 through the spark gap 23 , alternatively to one or the other of the two coils 14 and 15 when the spark gap 23rd receives the trigger pulse from the generator 24 , which is controlled by the operator. When the upper coil 14 is fed ( Fig. 1), a current with very high intensity is induced in the adjacent lid 9 , which reacts with the current of the coil so that an explosive back force is generated. Which is converted into a sudden violent upward thrust of the entire rigid cylinder assembly 1, 8 . As a result, a cutting wave is suddenly generated, which has a fixed delay bezüg Lich the moment of generation of the trigger pulse for the spark gap 23 and the analyzer. The same happens when the spool 15 is fed, in which case the axial thrust is generated in the opposite direction. In this case, a recoil force between the coil and the bottom of the cylinder 8 he creates, so that the rigid cylinder assembly 1, 8 is pushed violently down. This creates an intersecting wave opposite the phase to the previous one with a known fixed delay. Because of the control used, it is possible to generate either individual alternating impacts, for example if the analyzer is an oscillograph, or sequences of impacts of the same sign with a high degree of reproducibility, which requires the use of known electronic devices for calculating the mean from the Enable signals, which improves the signal-to-interference ratio.

Claims (3)

1. Elektrodynamischer Generator zum Erzeugen von elasti­ schen Querwellen im Boden, gekennzeichnet durch einen ersten Zylinder (1) mit Einrichtungen (3, 4) für ein lös­ bares Arretieren auf ausgewählten Niveaus im Inneren eines ausgekleideten Lochs, das vertikal im Boden vorge­ sehen ist, durch einen starr mit dem ersten Zylinder (1) verbundenen zweiten Zylinder (8) aus elektrisch leitendem Material, in welchem zwei übereinanderliegende, gleitend verschiebbare elektrische Spulen (14, 15) angeordnet sind, die elastisch gegen die Stirnflächen des zweiten Zylin­ ders (8) gedrückt sind, und durch elektrische Steuerein­ richtungen zum abwechselnden Zuführen eines Impulsstroms hoher Intensität zu den Spulen (14, 15), um in den Spulen plötzliche magnetische Rückstoßkräfte an der entsprechen­ den angrenzenden Stirnfläche des zweiten Zylinders (8) zu erzeugen.1. Electrodynamic generator for generating elastic transverse waves in the floor, characterized by a first cylinder ( 1 ) with devices ( 3, 4 ) for releasable locking at selected levels inside a lined hole that is provided vertically in the floor, by a second cylinder ( 8 ) made of electrically conductive material, rigidly connected to the first cylinder ( 1 ), in which two superposed, slidably displaceable electrical coils ( 14, 15 ) are arranged, which are elastic against the end faces of the second cylinder ( 8 ) are pressed, and by electrical control devices for alternately supplying a high-intensity pulse current to the coils ( 14, 15 ) in order to generate sudden magnetic recoil forces in the coils on the corresponding end face of the second cylinder ( 8 ). 2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (14, 15) jeweils an einem Isolierkern (11, 12) angebracht sind.2. Generator according to claim 1, characterized in that the coils ( 14, 15 ) are each attached to an insulating core ( 11, 12 ). 3. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuereinrichtung (21, 24) mit kapazi­ tiver Entladung (20, 23) arbeitet.3. Generator according to claim 1, characterized in that the electrical control device ( 21, 24 ) with capacitive discharge ( 20, 23 ) works.
DE19782849754 1978-11-16 1978-11-16 Electrodynamic transverse wave generator - verifies rock structure of projected power station building site using coils within cylinder alternately receiving current Granted DE2849754A1 (en)

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