Schleuse Uelzen I in Esterholz am Elbe-Seitenkanal
Wasserstand-, Setzungs-, Temperatur- und Rissaufweitungsmesssystem
Die Schleuse wird seit der Inbetriebnahme im Jahr 1975 durch einen nicht mehr als 14 Minuten dauernden Vorgang regelmäßig befüllt und entleert. Diese zyklische, hydraulische Belastung hat an dem Bauwerk mit 190 m x 12 m Kammerabmessungen zu Rissen im Beton, Schäden an den Fugendichtbändern und vergleichsweise starke Setzungen in verschiedenen Bereichen der Schleusenanlage geführt.
Aus den Ergebnissen eines Grundwasserstands-Meßsystems entlang der Schleuse und Sparbecken wird die Abhängigkeit zwischen dem Füllstand der Schleuse und den sich verändernden Grundwasserständen in der Umgebung der Schleuse offensichtlich.
Schleuse Uelzen I in Esterholz am Elbe-Seitenkanal
Verschiebungs- und Verformungsmessgeräte zeigen die Bewegung des Bauwerks relativ zum Untergrund und die von der hydraulischen Belastung abhängigen Form- und Zustandsveränderungen des Bauwerks selbst an.
Die zyklischen Bewegungen verursachen Undichtigkeiten, diese wiederum Untergrunderosionen, die wiederum zu ruckartigen Setzungen führen. Zur Überwachung der Dichtigkeit wird ein Präzisions-Messsystem zur Bestimmung der Temperaturen entlang der Fugen installiert, mit dem Undichtigkeiten frühzeitig erkannt werden können.
Anforderungen an das geotechnische Messsystem:
- Druckwasserdichte Sensoren für die Installation unter Wasser
- Gegen hohe Strömungsgeschwindigkeiten stabile Ausführung
- Unverfälschte Signale trotz sehr großer Kabellängen
- Geeignet für den Betrieb über viele Jahre ohne Nachkalibrierung
- Speicherung und Fernübertragung großer Datenmengen
Verwendete Geräte von Geokon
- zur Bestimmung des Grundwasserstandes und des Porenwasserdrucks 59 Piezometer der Typenreihe 4500
- Messung Kammeraufweitung über der Sohle mit 3 stationären Konvergenzmessern Typ 4425
- Messung Rissaufweitung an Betonoberflächen unter Wasser und luftseitig mit 17 Rissaufweitungsmessern Typ 4420
- Verformungsmessung in der Tiefe der Betonstruktur im Bereich des Grundkanals mit 5 Unterwasser-Extensometern Typ A-4 mit jeweils drei Messpunkten
- Messung Setzungsbewegungen des Unterhaupts mit einem durch die Betonsohle installierten Vierfach-Extensometers Typ A-5 mit hydraulisch versetzbaren Borros-Ankern für die Installation im Sand ohne Zementation und
- 8 Datenlogger Typ MICRO-10 zur automatischen Erfassung der zuvor genannten Messgeräte sowie zur Erfassung von 364 bauseitig entlang der Fugenbändern installierten Temperaturmessfühlern zur Dichtigkeitskontrolle einschließlich Datenfernübertragung, Visualisierung und automatischer Auswertung von täglich 120.000 Messdaten.
Projekt Eckdaten
| Zeitraum | Februar 1993 bis April 1996 |
| Messsystem | 17 Rissaufweitungsmesser Typ 4420 3 stationäre Konvergenzmesser Typ 4425 5 Extensometer mit Spreizring-Ankern und hydraulischen Borros-Ankern 16 Wegmesser Typ 4450 für Extensometer 59 Piezometer Typ 4500 zur Wasserstands- und Porenwasserdruckmessung 10 Inklinometerstrecken mit Neigungsmessrohr 6500 79 Thermistoren zur Temperaturmessung Typ 3800 5 Temperaturmesser Typ 4700 364 Temperaturmesser in 66 Messketten (Lieferung GTS) 8 Datenlogger mit 36 Multiplexer und DFÜ |
| Ergebnis-Visualisierung: | Erfassung von 543 Sensorsignalen mit grafischer Online-Darstellung und automatischer Auswertung auf 2 PC’s im Wasser- und Schifffahrtsamt Uelzen (WSA Uelzen |
| Performance | automatische Registrierung der Grundwasserstands-änderungen, der Betonverformung, der Bauwerkssetzung und der Rissaufweitung als Folge des Lastspiels bei Schleusen-betrieb; zur Analyse der Beanspruchungsmechanismen und zur Überwachung der Fugen zwischen den Schleusenkammer-blöcken auf Leckagen; zur Verhinderung von Sickerströmungen und Untergrunderosionen |
| Auftraggeber | Wasser- und Schifffahrtsamt Uelzen; Philipp Holzmann AG, Hamburg; Preussag Verfahrenstechnik GmbH, Hannover |
| Planer/ Gutachter | Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe und Hamburg; WBI Prof. Dr.-Ing. W. Wittke Beratende Ingenieure für Grundbau und Felsbau GmbH, Aachen |
| Projektpartnerschaft | Software-Engineering zur Ergebnis-Visualisierung durch GfS, Aachen; Temperaturmessketten von GTS, Karlsruhe |