Der Bohrlochscanner ETIBS® (Ettlinger Total Image Borehole System) wird zur optischen Untersuchung von geologischen Erkundungs- oder verrohrten Brunnenbohrungen eingesetzt. Dabei wird die Bohrlochwand über einen Kegelstumpfspiegel mit einer CCD-Kamera aufgenommen. Die Kegelstumpfbilder, welche beim Befahren der Bohrung aufgenommen werden, ergeben eine verzerrte, in Querstreifen aneinandergereihte Abbildung, weshalb die Sonde als Bohrlochscanner bezeichnet wird. Ihre Tiefenlage wird mit einem elektrischen Tiefenzähler, über den das Kabel in die Bohrung läuft, bestimmt. Der prinzipielle Aufbau der Sondiereinrichtung ist in Abb. 1 dargestellt.
Abb. 1 Prinzipieller Aufbau der Sondiereinrichtung mit dem
Bohrlochscanner ETIBS®
Durch eine rechnerische Entzerrung der Bilder mit Hilfe geometrischer Beziehungen entsteht am Monitor eine abgewickelte Abbildung der Bohrlochwand. Durch die gleichzeitige Messung des Azimuts, bezogen auf die Sonde, und der Neigung der Bohrung ist die Raumstellung der Abbildung bekannt und die Abwicklung kann mit geographischen Koordinaten versehen werden.
Die Gefügeelemente wie Klüftung, Schichtung, Schieferung etc. werden als Verschnittlinien mit der zylindrischen Bohrung ebenfalls abgewickelt. Aus ihrem Verlauf bzw. aus der Lage der Wendepunkte dieser Kurven kann die Einfallrichtung und der Einfallwinkel der Gefügeelemente mit einer speziellen Software berechnet sowie die Öffnungsweite der Klüfte gemessen werden. Die anhand der Bohrkerne ermittelten RQD-Werte können mit den Scanneraufnahmen überprüft werden, da bohrtechnisch bedingte Kernbrüche erkannt werden können.
Die Auflösung entlang der Bohrlochachse beträgt 0,2 mm und der Bohrlochumfang wird mit 1200 Punkten pro Zeile aufgelöst. Die Bilder werden digital aufgezeichnet. Durch die digitale Aufzeichnung sind vielfältige anwenderspezifische Darstellungen möglich, außerdem kann der Anwender selbst die Bilder im PDF-Format mittels Standardsoftwarepaketen zusammenstellen und weiterverarbeiten. Die Bilddaten werden dem Anwender auf Compact Disc zur Verfügung gestellt, so dass ein Duplizieren ohne Qualitätsverlust möglich ist.
Durch einen Vergleich der Aufzeichnung mit einem Farbstandard kann überprüft werden, ob die Aufzeichnung die Gesteinsfarbe farbecht wiedergibt. Durch Nachbearbeitung der Bitmaps kann die Farbe nachträglich auch noch entsprechend einer Standardfarbskala angepasst werden.
Unsere Erfahrungen mit dem Bohrlochscanner ETIBS® haben gezeigt, dass die zum Einsatz kommende Sonde dem Durchmesser der zu erkundenden Bohrung angepasst sein muss.
Der Ringspalt zwischen Sonde und Bohrlochwand sollte möglichst gering sein, um ein optimales Bild der Bohrlochwand zu gewinnen. Besonders gilt dies, wenn unterhalb des Grundwasserspiegels sondiert wird. Nur dann ist sichergestellt, dass der wassergefüllte Ringspalt vom Licht der Sonde durchdrungen werden kann, auch wenn das Wasser durch Schwebepartikel getrübt ist.
Es stehen mehrere Bohrlochscanner ETIBS® zur Verfügung, die für Bohrungen mit einem Bohrdurchmesser von 75 bis 300 mm ausgelegt sind. Der Bohrlochscanner ETIBS® 97 wird ausschließlich in vertikalen Erkundungsbohrungen eingesetzt. Die Bohrlochscanner ETIBS® 76 und ETIBS® mit Wechselkopf sind durch ihre leichte Bauweise darüber hinaus für schräge Bohrungen oder für Bohrungen über Kopf geeignet, weil sie mit einem Schubgestänge in solcherart Bohrungen eingeschoben werden können.
Technische Daten ETIBS® 96
Rahmenbedingungen
- Erkundung geologischer Bohrungen bis max. 300 m Teufe,
- druckdicht bis 30 bar,
- Bohrlochdurchmesser bis 200 mm.
Abmessungen
Kameramodul l = 810 mm, ∅ = 96 mm
Fixiermodul l = 390 mm, ∅ 100 - 147 mm
Anschlussteil l = 125 mm, ∅ = 96 mm
Sonde komplett l = 1325 mm
Kegelstumpfspiegel ∅ 80 x Æ 30 x 25 mm
Gewicht
Sonde komplett ca. 25 kg
Optik
Max. Auflösung entlang Bohrlochachse 0,2 mm (abhängig von der Differenz zwischen Bohrloch- und Spiegeldurchmesser)
Auflösung über Bohrlochumfang ca. 1200 Punkte
Kompass
Auflösung ± 0,5 °
Technische Daten ETIBS® mit Wechselkopf
Rahmenbedingungen
- Erkundung geologischer Bohrungen bis max. 300 m Teufe,
- druckdicht bis 30 bar (ab Kamerakopf 96),
- Bohrlochdurchmesser bis 300 mm.
Abmessungen
Kamerakopf 70 l = 195 mm, ∅ = 70 mm
Kamerakopf 96 l = 210 mm, ∅ = 96 mm
Kamerakopf 142 l = 370 mm, ∅ = 142 mm bis Bohrungsdurchmesser 600 mm
Kameramodul l = 500 mm, ∅ = 70 mm
Fixiermodul l = 700 mm, ∅ 75 - 300 mm
Anschlussteil l = 125 mm, ∅ = 70 mm
Sonde komplett l = 1875 bis 2006 mm je nach Kamerakopf
Gewicht
Sonde komplett ca. 24 kg
Optik
Max. Auflösung entlang Bohrlochachse 0,2 mm (abhängig von der Differenz zwischen Bohrloch- und Spiegeldurchmesser)
Auflösung über Bohrlochumfang ca. 1200 Punkte
Kompass
Auflösung ± 0,5 °
Die komplette Beschreibung zu Bohrlochscanner ETIBS® finden Sie auch hier als pdf.
Ein Auswertebeispiel für ETIBS®-Befahrungen finden Sie hier als pdf.
