A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Entwicklung von multifunktionalen, sensorbasierten Geotextilien zur Deichertüchtigung für räumlich ausgedehntes Deichmonitoring, sowie für die Gefahrenerkennung im Hochwasserfall bei der Deichverteidigung. Abschlussbericht. Laufzeit: 01.05.2005 - 31.05.2008
Ziel des Projektes war die Entwicklung von Geotextilien, die neben klassischer Deichertüchtigung auch Deichmonitoring ermöglichen. Dabei sollen mit dem Monitoringsystem mögliche Schwachstellen im Deich zuverlässig und frühzeitig festgestellt werden. Folgende Zustände sind von Interesse und deshalb zu erfassen: Setzungsverhalten von Binnen- und Küstendeichen (auch über langen Zeitraum), Belastung und Erosion der Deichaußenböschung im Küstenbereich. Im Ergebnis des Forschungsprojekts liegen innovative Textilstrukturen mit integrierten faseroptischen Sensoren vor, mit denen Deiche befestigt werden können. Eine für das Aufzeichnen der Messwerte notwendige- und ökonomisch vertretbare - Gerätebasis wurde entwickelt. Als Sensoren finden gewöhnliche, preisgünstige Glasfasern der Telekommunikationstechnik Verwendung. Basis für den Einsatz dieser einfachen optischen Fasern als Sensoren, bildet die Anwendung spezieller optischer Messverfahren und Messtechnik. Die gemessenen Daten über die Deformation der Textilstruktur - und damit die Deichverformung - können in Messstationen, die einige Kilometer entfernt voneinander installiert werden, erfasst und registriert werden. so kann Ort und Stärke der Defomation bestimmt werden. Dieses Verfahren vermeidet eine Vielzahl von teuren Kettensensoren bzw. multiplex betriebenen Sensoren. Die Kosten pro Messstelle können dadurch erheblich reduziert werden. Die Entwicklungsarbeiten erstreckten sich von der Konzipierung des Sensorsystems über Versuche zur textiltechnischen Verarbeitung der Sensoren auf einer Spezialraschelmaschine bis hin zu Verlegversuche in einem Labordeich. Durch Prüfungen der Bewehrungseigenschaften und Bewertung der Sensorwirkung des Gewirkes im Labor und in Versuchsdeichen, wurde das Anwendungspotential des Gesamtsystems getestet.
Our projet focused on geotextiles serving the purpose of both dyke reinforcement and dyke monitoring. We achieved a monitoring system that reliably and in good time detects any weak spots in a dyke, which means to capture data on the following: - the settling behaviour of inland dykes (which includes long periods of time), - the stress and erosion to which the outward slopes of dykes are exposed. Our project was meant to result in innovative textile structures with integrated fibre-optical sensors, the very structures being suitable to reinforce dykes. In the case of flooding, they are designed to indicate leakingspots. In addition, we planed them to provide periodical on-line dyke monitoring in general conditions. Included in our project is the developmentof low-cost equipment suitable to record the measured values. For the sensors in question, we used conventional and inexpensive glass fibres as known in telecommunication technology. We positioned such fibres properly in knits and we used particular optical measuring techniques to look into the state of the fibres. This way, we achieved a system well suitable to monitor several kilometers of dyke. The values measured concern the deformation of the textile structure, which is the deformation of the dyke. The data is collected in measuring stations, which may be installed at distances of several kilometer from one another. Our system allows to determine both place and depth of deformation. Thus, expensive chain sensors or respectively, sensors applied a multiplex way can be avoided and costs per measuring station considerably lowered. Our research ranged from designing the sensor system via processing the sensors on a special type of raschel machine to installation in a laboratory-type dyke. We tested the application potential of the complex system, looking into how well it serves the purpose of dyke reinforcement and how well the sensors work both in the knit and in the laboratory-type dyke.
Entwicklung von multifunktionalen, sensorbasierten Geotextilien zur Deichertüchtigung für räumlich ausgedehntes Deichmonitoring, sowie für die Gefahrenerkennung im Hochwasserfall bei der Deichverteidigung. Abschlussbericht. Laufzeit: 01.05.2005 - 31.05.2008
Ziel des Projektes war die Entwicklung von Geotextilien, die neben klassischer Deichertüchtigung auch Deichmonitoring ermöglichen. Dabei sollen mit dem Monitoringsystem mögliche Schwachstellen im Deich zuverlässig und frühzeitig festgestellt werden. Folgende Zustände sind von Interesse und deshalb zu erfassen: Setzungsverhalten von Binnen- und Küstendeichen (auch über langen Zeitraum), Belastung und Erosion der Deichaußenböschung im Küstenbereich. Im Ergebnis des Forschungsprojekts liegen innovative Textilstrukturen mit integrierten faseroptischen Sensoren vor, mit denen Deiche befestigt werden können. Eine für das Aufzeichnen der Messwerte notwendige- und ökonomisch vertretbare - Gerätebasis wurde entwickelt. Als Sensoren finden gewöhnliche, preisgünstige Glasfasern der Telekommunikationstechnik Verwendung. Basis für den Einsatz dieser einfachen optischen Fasern als Sensoren, bildet die Anwendung spezieller optischer Messverfahren und Messtechnik. Die gemessenen Daten über die Deformation der Textilstruktur - und damit die Deichverformung - können in Messstationen, die einige Kilometer entfernt voneinander installiert werden, erfasst und registriert werden. so kann Ort und Stärke der Defomation bestimmt werden. Dieses Verfahren vermeidet eine Vielzahl von teuren Kettensensoren bzw. multiplex betriebenen Sensoren. Die Kosten pro Messstelle können dadurch erheblich reduziert werden. Die Entwicklungsarbeiten erstreckten sich von der Konzipierung des Sensorsystems über Versuche zur textiltechnischen Verarbeitung der Sensoren auf einer Spezialraschelmaschine bis hin zu Verlegversuche in einem Labordeich. Durch Prüfungen der Bewehrungseigenschaften und Bewertung der Sensorwirkung des Gewirkes im Labor und in Versuchsdeichen, wurde das Anwendungspotential des Gesamtsystems getestet.
Our projet focused on geotextiles serving the purpose of both dyke reinforcement and dyke monitoring. We achieved a monitoring system that reliably and in good time detects any weak spots in a dyke, which means to capture data on the following: - the settling behaviour of inland dykes (which includes long periods of time), - the stress and erosion to which the outward slopes of dykes are exposed. Our project was meant to result in innovative textile structures with integrated fibre-optical sensors, the very structures being suitable to reinforce dykes. In the case of flooding, they are designed to indicate leakingspots. In addition, we planed them to provide periodical on-line dyke monitoring in general conditions. Included in our project is the developmentof low-cost equipment suitable to record the measured values. For the sensors in question, we used conventional and inexpensive glass fibres as known in telecommunication technology. We positioned such fibres properly in knits and we used particular optical measuring techniques to look into the state of the fibres. This way, we achieved a system well suitable to monitor several kilometers of dyke. The values measured concern the deformation of the textile structure, which is the deformation of the dyke. The data is collected in measuring stations, which may be installed at distances of several kilometer from one another. Our system allows to determine both place and depth of deformation. Thus, expensive chain sensors or respectively, sensors applied a multiplex way can be avoided and costs per measuring station considerably lowered. Our research ranged from designing the sensor system via processing the sensors on a special type of raschel machine to installation in a laboratory-type dyke. We tested the application potential of the complex system, looking into how well it serves the purpose of dyke reinforcement and how well the sensors work both in the knit and in the laboratory-type dyke.
Entwicklung von multifunktionalen, sensorbasierten Geotextilien zur Deichertüchtigung für räumlich ausgedehntes Deichmonitoring, sowie für die Gefahrenerkennung im Hochwasserfall bei der Deichverteidigung. Abschlussbericht. Laufzeit: 01.05.2005 - 31.05.2008
Development of sensing geo-textile system with integrated silica optical fibres for application in dyke reinforcement
Thiele, Elke (author) / Glötzl, Rainer (author) / Werth, Katja (author) / Krebber, Katerina (author) / Schlurmann, Torsten (author)
2008
94 Seiten, 92 Bilder, 6 Tabellen, 52 Quellen
Report
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