Es sei _A'_ (Höhe 45) der gegebene Punkt des Raumes, _A_ seine

Projektion und _AC_ eine gegebene Richtung in der Karte. Man kann die

Aufgabe, von _A'_ aus eine Tangente mit der Projektion _AC_ an die

gegebene Geländefläche zu legen, in der üblichen Weise durch Zeichnung

des Profils in der Richtung _AC_ lösen.[2] Man denke sich nun in der

Karte durch _A_ eine beliebige Gerade _g_ gelegt und ihre Punkte mit

den gleichkotierten des Profils geradlinig verbunden. Diese Geraden

sind die Schichtlinien einer geradlinigen Fläche, und jede von ihnen

kann als Streichlinie einer durch _g_ hindurchgehenden Ebene aufgefaßt

werden. Wie in § 82 wird jede dieser Ebenen bestimmt durch den Winkel

α, den ihre Streichlinien mit denen der Ebene bilden, auf der _g_ eine

Fallinie ist. Diejenigen der genannten Ebenen, die durch die Tangenten

hindurchgehen, die man von _A'_ aus in der Profilebene _A'AC_ an

die Fläche legen kann, liegen im allgemeinen höher oder tiefer als

die benachbarten unter ihnen; der Winkel α ist also für sie größer

oder kleiner als für die benachbarten. Man kann also jene Ebenen und

damit die Berührungspunkte _B_ der Tangenten finden, indem man für α

die größten oder kleinsten Werte aufsucht, wozu man sich des in § 83

angegebenen Verfahrens der Hilfskurve bedienen kann (Fig. 84).

[2] Beim Umklappen des Profils in die Zeichenebene möge _A'_ in

den durch den kleinen Kreis und die beigeschriebene Kote 45

bezeichneten Punkt übergehen.

Will man nun von _A'_ aus den Berührungskegel an die gegebene Fläche

legen, so wird man durch _A_ eine Schar von Geraden _AC_ ziehen und

nach dem eben beschriebenen Verfahren die Berührungspunkte _B_ der von

_A_ aus zu ziehenden Tangenten bestimmen. Dabei kann man sich beständig

derselben Hilfsgeraden _g_ bedienen. Einschaltung von Schichtlinien in

der Nähe von _B_ erhöht die sonst nicht große Zeichengenauigkeit.

§ 86. =Beispiel.= Die eben besprochene Aufgabe der Konstruktion des

Berührungskegels einer Geländefläche findet ihre praktische Anwendung

in der für militärische Zwecke wichtigen Frage nach dem _Horizont_, der

von einem bestimmten Punkte aus sichtbar ist. Die Fig. 85 gibt dafür

ein Beispiel. Bei _A_ (Höhe 85) ist ein 20 Meter hoher Standplatz,

Aussichtsturm oder dgl. errichtet; in der Karte ist der vor und nach

Errichtung des Turmes von _A_ aus sichtbare Horizont eingezeichnet.

Die von der Turmspitze aus nicht sichtbaren Geländeteile sind durch

Schraffur hervorgehoben.

[Illustration: Fig. 85 a.]

[Illustration: Fig. 85.]

Selbstverständlich stimmen die Ergebnisse dieser Konstruktion mit

der Wirklichkeit nur dann angenähert überein, wenn der gefundene

Gesichtskreis genügend klein ist; andernfalls spielt natürlich die

Krümmung der Erdoberfläche, die dann nicht mehr vernachlässigt werden

darf, eine gewisse Rolle.

§ 87. =Ansicht des Geländes.= Aus einer gegebenen Karte die Ansicht des

Geländes zu konstruieren. Unter Ansicht wird die Projektion auf eine

vertikale Bildfläche verstanden. – Bei einer Ansicht aus sehr weiter

Ferne wird es sich um eine Parallelprojektion handeln, während bei

gegebenem Aussichtspunkt eine Zentralprojektion in Frage kommt, deren

Zentrum eben dieser Punkt ist.

[Illustration: Fig. 86.]

=a) Parallelprojektion.= Es genügt, die Richtung der projizierenden

Strahlen zur Bildebene senkrecht anzunehmen, da die schiefe

Parallelprojektion in ähnlicher Weise auszuführen ist. Man zeichnet

(Fig. 86) den Grundriß der Bildebene als Gerade _xx_ in den Plan und

projiziert zunächst genügend viele Punkte des Planes auf sie, besonders

den Umriß (§ 78; man zeichne an die Schichtlinien Tangenten, die

auf _xx_ senkrecht stehen) und einzelne hervortretende Stellen des

Geländes. Auf die anzufertigende Ansicht (Aufriß) überträgt man sodann

jeden der projizierten Punkte mittels einer Senkrechten auf _xx_,

deren Länge gleich der zugehörigen Kote ist. Die Höhenlinien würden in

wagerechte Geraden des Bildes übergehen.

In der Fig. 86 ist noch der Verlauf eines Weges, die Lage eines

umfriedigten Platzes und eines hohen Gebäudes angegeben. Das letztere,

dessen Dachspitze 30 m über dem Boden angenommen ist, ragt nur mit

einem Teile über dem Horizont hervor.

§ 88. =b) Zentralprojektion.= Man zeichnet (Fig. 85) wieder den

Grundriß der Bildebene als Gerade _xx_ in den Plan, und projiziert vom

Projektionszentrum _A_ (Höhe 85 + 20 = 105) aus genügend viele Punkte

auf sie; dazu hat man die Verbindungsgeraden von _A_ mit jedem der zu

projizierenden Punkte _P_ zu graduieren und dadurch die Höhenzahlen

der Schnittpunkte _P'_ mit der Bildebene zu bestimmen. Nach § 3 kann

man das zeichnerisch ausführen, wie auch in der Figur angedeutet ist.

Man zieht im Grundriß _AP_ bis zum Schnittpunkte _X_ mit der Geraden

_xx_, errichtet senkrecht zu _AP_ in _A_ die zu _A_, in _P_ die zu _P_

gehörige Höhe und verbindet ihre Endpunkte. Diese Verbindungsgerade

schneidet das auf _AP_ in _X_ errichtete Lot in _P''_, und es ist

_XP''_ gleich der Höhe des Bildpunktes _P'_ über _xx_. Man kann

aber auch rechnerisch verfahren; im vorliegenden Falle ist dies

besonders mit dem Rechenschieber sehr bequem, wenn man gleich mit den

Höhendifferenzen gegen _A_ rechnet und die Ergebnisse von der Geraden

_yy_ an aufträgt, die im Bilde der Höhe von _A_ entspricht.

Besonders ist auch der von _A_ aus sichtbare Horizont zu zeichnen, wie

in § 86 angegeben. Die Fig. 85 a stellt ein Bild der zu § 86 gehörigen

Fig. 85 dar, oder genauer gesagt, eine Ansicht des Geländes von der

Spitze (Höhe 105) des in _A_ errichteten Turmes, und zwar innerhalb

des durch die Bildgrenzen bestimmten Ausschnittes. Die gestrichelte

Kurve des Bildes zeigt den vor Errichtung des Turmes von der Stelle _A_

(Höhe 85) aus sichtbaren Horizont; er verdeckt den ganzen Hintergrund

des Geländes und läßt deutlich erkennen, welche Wirkung es hat,

wenn der Standplatz bei _A_ um 20 m erhöht wird. In der Figur sind

ferner der Verlauf eines Weges und die Ansicht zweier im Grundriß

gleich großer umfriedigter Plätze angegeben. Dies läßt die bekannte

Tatsache erkennen, daß die in der Nähe von _A_ gelegenen Gegenstände

größer erscheinen als die entfernteren; aber man sieht auch, daß die

Zeichengenauigkeit um so geringer ist, je weiter der abzubildende

Gegenstand von der Bildebene entfernt ist. Übrigens ist daran zu

erinnern, daß den Geraden des Grundrisses im allgemeinen keineswegs

gerade Linien im Bilde entsprechen; z. B. sind die Umzäunungen der

Plätze nicht geradlinig, weil diese auf gekrümmten Flächen gelegen sind.

V. MASZBESTIMMUNGEN UND BEZIEHUNGEN ZUR ZEICHNERISCHEN ANALYSIS

Die nächsten Paragraphen sollen kurz zeigen, in welcher Weise man

Maßbestimmungen der Längen, Flächen- und Rauminhalte an einer

Geländefläche auszuführen hat.

[Illustration: Fig. 87.]

§ 89. =Längenmessung.= Um die Länge eines ebenen Kurvenbogens

zu bestimmen, ersetzt man ihn durch einen aus genügend kleinen

geradlinigen Stücken bestehenden Polygonzug, dessen Teile, längs

einer Geraden aneinandergesetzt, die gesuchte Länge angenähert

ergeben (Rektifikation). Man kann den Kurvenbogen auf die Gerade

durch Abgreifen mit einer genügend kleinen Zirkelöffnung übertragen.

Dabei hat man jedoch zu beachten, daß sich zwar, je kleiner die

Zirkelöffnung, um so mehr der kleine Bogen der zugehörigen Sehne

anschmiegt, aber sich auch um so mehr die durch vielmaliges

Aneinandersetzen des Zirkels entstehenden Fehler häufen. Das Übertragen

auf die Gerade kann man vermeiden, wenn man den Zirkel selbst zur

Summierung der Sehnen benutzt. Ist (Fig. 87) _ABCD...U_ der zu messende

Bogen, so setzt man zuerst den Zirkel in _A_ und _B_ ein, lüftet ihn

bei _A_ und dreht ihn um _B_ in die Lage _BA'_, die Kurventangente in

_B_; dann lüftet man ihn bei _B_ und öffnet ihn bis _C_, lüftet ihn bei

_A'_ und dreht ihn um _C_ in die Lage _CA''_, die Tangente in _C_, usw.

Die Punkte _A_, _A'_, _A''_, ... _A^*_ liegen angenähert auf einer

Evolvente der gegebenen Kurve (§ 42), und es ist der gesuchte Bogen

[arc](_AU_) ≈ [line](_A^*U_).

Besser ist ein kleines gekordetes Meßrädchen (Kurvimeter), mit dem

man, die Radebene senkrecht zur Papierebene haltend, den Kurvenbogen

abfährt, wobei die ganzen Umdrehungen durch ein Zählwerk angegeben

werden. Man prüft das Kurvimeter durch Ausmessen einer geradlinigen

oder kreisförmigen Strecke bekannter Länge. – Die Länge eines

Kurvenbogens auf einer Geländefläche bestimmt man, indem man das

Längenprofil der Kurve konstruiert (§ 47) und dieses rektifiziert.

_Aufgabe._ Ein Flugzeug hat einen in die Karte des überflogenen

Geländes eingetragenen Weg zurückgelegt, wobei zugleich die erreichten

Höhen an genügend vielen Stellen vermerkt sind. Es soll die wirkliche

Länge des Luftweges ermittelt werden.

Man hat dazu nur nötig, das Längenprofil der Raumkurve entsprechend dem

gezeichneten Wege und den darin vermerkten Höhenangaben zu zeichnen,

wie in § 47 angegeben, und die Bogenlänge dieses Profils nach dem

soeben Auseinandergesetzten zu ermitteln.

§ 90. =Flächenmessung.= Zur praktischen Ausmessung eines ebenen

willkürlich begrenzten Flächenstückes hat man sich gewisser

Annäherungsmethoden zu bedienen, deren Berechtigung in der

Integralrechnung streng bewiesen wird, oder man benutzt ein Planimeter.

=a) Quadratteilung.= Fast für alle hier in Frage kommenden

Zwecke ausreichend ist es, ein Blatt Millimeterpauspapier über

das Flächenstück zu decken. Man zählt die eingeschlossenen

Quadratmillimeter ab und nimmt von den durch die Begrenzungslinie

durchschnittenen entweder die Hälfte zu oder schätzt ihre Anteile ab.

Das ergibt angenähert den Flächeninhalt in Quadratmillimetern; um ihn

in den Flächeneinheiten des Maßstabes der Karte zu erhalten, hat man

zu ermitteln, wie viele Quadratmillimeter auf eine Flächeneinheit der

Karte gehen. Für den häufigeren Gebrauch im selben Maßstab zeichnet man

ein dazu gehöriges genügend engmaschiges Quadratnetz auf Pauspapier

oder ritzt es mit der Zirkelspitze auf eine dünne Zelluloidplatte, wie

sie etwa zu photographischen Films verwendet wird und also leicht zu

beschaffen ist. Man legt die geritzte Seite auf die Karte.

§ 91. =b) Einteilung in Streifen gleicher Breite.= Statt der

Quadrateinteilung kann man auch eine Anzahl paralleler Geraden in

gleichem genügend kleinen Abstande δ auf Pauspapier oder einen Film

zeichnen; zwischen je zwei Geraden fügt man noch die Mittellinien (in

der Fig. 88 gestrichelt) ein. Abgesehen von den Kappenstücken, die

nicht mehr die Breite δ haben (geschrafft), kann man den zwischen zwei

Geraden _a_ und _b_ enthaltenen Flächenteil nach der _Simpsonschen

Regel_ (Th. Simpson 1743, Joh. Kepler hat schon 1615 dieselbe Regel

zur Raumberechnung benutzt – Keplersche Faßregel) bestimmen. Man nimmt

das Mittel der Anfangs- und Endsehne, ½(_a_ + _b_), sodann die Summe

aller ausgeschnittenen Sehnen, ∑_s_, endlich noch die doppelte Summe

der Mittellinien aller Streifen, 2∑_m_; die Gesamtsumme dieser drei

Werte, mit ⅓δ multipliziert, liefert den Flächeninhalt meist mit großer

Genauigkeit:

_F_ ≈ ⅓δ((_a_ + _b_)/2 + ∑_s_ + 2∑_m_).

Die beiden Summen ∑_s_ und ∑_m_ kann man durch einen angelegten

Papierstreifen messen, auf dem man die einzelnen Sehnen durch

Aneinanderfügen schon beim Anlegen summiert, oder auch mit dem

Streckenrädchen des Kurvimeters, oder auch mit der Millimeterteilung

des Rechenschiebers, nachdem man an dem Glasläufer einen kleinen über

der Millimeterteilung schleifenden Papierzeiger befestigt hat.

[Illustration: Fig. 88.]

Die abgeschnittenen Kappen können oft mit genügender Annäherung als

Parabelabschnitte aufgefaßt und alsdann nach der Lambertschen Regel zu

⅔_a_α und ⅔_b_β berechnet werden, wobei α und β ihre Breiten bedeuten

(Joh. Heinr. Lambert 1727–1777).

§ 92. =c) Andere Streifeneinteilung.= Statt daß man das Flächenstück

in gleich breite Streifen zerlegt, kann man oft einfacher und nicht

minder genau als nach der Simpsonschen Regel nach folgendem von C.

Runge angegebenen zeichnerischen Ausgleichungsverfahren vorgehen. Man

ersetzt das Stück der Begrenzungslinie zwischen den beiden Geraden des

Streifens durch eine senkrecht zu ihnen verlaufende gerade Strecke

der Art, daß die in der Fig. 89 mit Schraffen versehenen dreieckigen

Zipfel einander flächengleich werden. Wenn es sich um genügend kleine

Dreiecke handelt, kann die Abgleichung nach dem Augenmaß sehr genau

ausgeführt werden, und wenn vollends die Figur auf Millimeterpapier

gezeichnet ist, hat man durch Auszählung und Abschätzung der wenigen

in den Zipfeln befindlichen Quadratmillimeter eine gute Prüfung. Man

verwandelt auf diese sehr empfehlenswerte Art das krummlinig begrenzte

Flächenstück in eine Summe von Rechtecken, deren Breite man oft, wenn

die Kurve weniger gekrümmt verläuft, ziemlich groß annehmen kann.

Danach läßt sich der Inhalt leicht berechnen:

_F_ ≈ ∑δ_y_.

[Illustration: Fig. 89.]

[Illustration: Fig. 90.]

§ 93. =d) Planimeter.= Am schnellsten und auch wohl am genauesten

bedient man sich zur Flächenmessung eines Planimeters, wie es in

seiner einfachsten Form des _Polarplanimeters_ in Fig. 90 angedeutet

ist. _PD_ ist eine um den Nadelspitzpol _P_ drehbare Stange beliebiger

Länge, so daß also _D_ einen Kreis beschreibt; _DF_ ist eine in _D_

drehbare Stange der Länge _l_, deren Fahrstift _F_ die Berandung des

auszumessenden Flächenstückes einmal umfährt; _R_ ist ein auf der

Zeichenebene rollendes, nicht gleitendes Rad vom Radius _r_, dessen

Winkeldrehung ω an einer Teilung abgelesen werden kann. Man zeigt mit

Hilfe der Integralrechnung, daß, wenn der Pol _P_ außerhalb der zu

umfahrenden Fläche liegt, der gesuchte Flächeninhalt gleich _l_ · ω_r_

ist; meist gibt die Teilung der Meßrolle dieses Produkt unmittelbar an.

§ 94. =Geneigte Fläche.= Wenn die Ebene der auszumessenden ebenen

Fläche unter dem Winkel α gegen die Horizontalebene der Karte geneigt

ist, so ergibt sich der wahre Flächeninhalt aus dem seiner Projektion,

indem man diese durch cos α dividiert. Das sieht man sogleich ein,

wenn man sich die Fläche und ihre Projektion durch Ebenen, die auf

der Schnittgeraden der Fläche und der Projektionsebene senkrecht

stehen, in genügend schmale Streifen der Breite δ zerlegt denkt. Die

mittleren Längen des Streifens und seiner Projektion verhalten sich wie

1 : cos α, daher, da die Breite dieselbe ist, auch ihre Flächeninhalte,

daher auch die Flächen selbst.

Diese Bemerkung kann man bisweilen benutzen, um praktisch von einem

begrenzten Teile einer Geländefläche den Flächeninhalt zu bestimmen,

nämlich dann, wenn sie sich in Bezirke teilen läßt, innerhalb deren die

Horizontalneigung genügend konstant ist, was sich übrigens sehr leicht

am Verlauf der Fallinien erkennen läßt.

[Illustration: Fig. 91.]

§ 95. =Flächeninhalt einer Böschungsfläche.= Wie in § 65 gezeigt,

ist jede Böschungsfläche auf eine Ebene abwickelbar, und zwar so,

daß nach und nach jede ihrer geradlinigen Fallinien in die Ebene zu

liegen kommt. Da bei der Abwickelung außer den Längen die Winkel

zwischen den Kurven der Böschungsfläche sich nicht ändern, so gehen

die Schichtlinien in Kurven über, die auf den geradlinigen Fallinien

auch nach der Abwickelung senkrecht stehen. Man betrachte nun einen

von zwei beliebigen Schichtlinien und zwei geradlinigen Fallinien

begrenzten Streifen einer Böschungsfläche. Sein Flächeninhalt bleibt

bei der Abwickelung in die Zeichenebene, wodurch die Figur _ACDB_

(Fig. 91) entstehen möge, ebenfalls ungeändert. Es seien _MP_, _NQ_ die

Abwickelungen zweier naher Fallinien von der Länge _l_; sie schneiden

das Flächenstück _MPQN_ aus, das um so mehr als Trapez betrachtet

werden kann, je näher _MP_ und _NQ_ aneinander liegen. Ist _RS_ die

Mittellinie des Trapezes, _m_ ihre Länge, so ist seine Fläche gleich

_l_ · _m_; demnach der Flächeninhalt des ganzen Stückes _ABCD_ gleich

_l_ · ∑_m_, wo ∑_m_ nichts anderes als die Bogenlänge der mittleren

Schichtlinie _EF_ ist. Man findet daher den Flächeninhalt einer von

zwei Schichtlinien und zwei Fallinien der wahren Länge _l_ begrenzten

Böschungsfläche, indem man _l_ mit der Bogenlänge der mittleren

Schichtlinie multipliziert.

Die Ausführung kann unmittelbar an der Karte der Böschungsfläche

vorgenommen werden, da ja bei jeder Fläche die Schichtlinien mit ihren

Projektionen kongruent sind. Übrigens braucht man die erwähnte mittlere

Schichtlinie nicht erst zu konstruieren, sondern nimmt einfacher

und genauer aus den Bogenlängen der begrenzenden Schichtlinien das

arithmetische Mittel. Sind λ die aus der Karte zu entnehmende konstante

Horizontalentfernung der beiden Schichtlinien, _k₁_ und _k₂_ ihre

Höhenzahlen, so ist _l_ = √(λ² + (_k₁_ – _k₂_)²), also als Hypotenuse

eines rechtwinkligen Dreiecks mit den Katheten λ und (_k₁_ – _k₂_),

diese in Einheiten des Höhenmaßstabes gemessen, leicht zu zeichnen.

Da man nach § 66 eine Geländefläche, die durch genügend viele

Schichtlinien gegeben ist, gleich der erachten kann, die aus schmalen

Streifen von Böschungsflächen zusammengesetzt ist, so läßt sich das

eben auseinandergesetzte Verfahren auch benutzen, um angenähert die

Inhalte beliebiger gekrümmter Flächenstücke zu bestimmen. Eine große

Genauigkeit wird man freilich nicht zu erwarten haben.

§ 96. =Rauminhalt eines begrenzten Geländeteiles.= Es ist eine

wichtige Aufgabe der technischen Praxis, den Rauminhalt von Erdmassen

zu bestimmen. Wenn die Begrenzung ganz willkürlich ist, muß man sich

wie beim Flächeninhalt gewisser Annäherungsmethoden bedienen, deren

Berechtigung und Genauigkeit in der Integralrechnung gezeigt wird. Man

denkt sich den auszumessenden Körper in eine Anzahl so dünner Schichten

zerlegt, daß sie ohne merklichen Fehler als zylindrische Scheiben

betrachtet werden können, deren Inhalt gleich dem Produkt aus ihrer

Dicke δ und ihrem Querschnitt _q_ ist. Haben alle Schichten des Körpers

die gleiche Dicke δ, so ist das Volumen des Körpers _v_ = δ · ∑_q_, wo

∑_q_ die Summe aller Querschnitte bedeutet. Die gewöhnliche Zerlegung

ist die in wagerechte Schichten. Die Querschnitte werden also durch

die Schichtlinien der Fläche begrenzt. Man kann jeden Querschnitt nach

irgendeinem der in §§ 90 bis 93 angegebenen Verfahren bestimmen. Aber

auch _v_ selber kann man nach denselben Verfahren ermitteln. Denn

trägt man die gemessenen Werte der Querschnitte als Ordinaten zu den

zugehörigen Höhenzahlen als Abszissen auf und verbindet ihre Endpunkte

durch eine glatte Kurve, so ist die Maßzahl des Flächeninhalts, der

von dieser Kurve, der Abszissenachse und den Anfangs- und Endordinaten

begrenzt wird, gleich _v_.

§ 97. =Aufgabe: Rauminhalt einer Lagerstätte.= Zur Erläuterung der

in den letzten Paragraphen besprochenen Maßbestimmungen soll jetzt

eine dem bergmännischen Anwendungsgebiet entnommene Aufgabe etwas

ausführlicher besprochen werden.

Eine nutzbare unterirdische Lagerstätte wird in der Regel durch eine

Anzahl von Bohrlöchern erschlossen, die erkennen lassen, wie weit sich

die Lagerstätte in wagerechter und lotrechter Richtung erstreckt.

Da mit Rücksicht auf die Kosten die Zahl solcher Bohrlöcher auf das

Mindestmaß beschränkt werden muß, wird aus den Bohrergebnissen die

Gestalt der Lagerstätte nur in groben Umrissen entnommen werden

können, und daher werden alle darauf bezüglichen Konstruktionen und

Maßbestimmungen nur als erste Annäherungen an die Wirklichkeit zu

betrachten sein; das ist auch bei der Lösung der folgenden Aufgabe

nicht zu vergessen.

Ein Kohlenlager ist durch eine Reihe von Bohrlöchern angefahren und

durchteuft. Man soll den Rauminhalt des Lagers ermitteln.

Zunächst einige allgemeine Bemerkungen zur Ausführung der Aufgabe. Man

wird vor allem die beiden topographischen Flächen zu bestimmen suchen,

die den oberen Teil (das Hangende) und den unteren (das Liegende) der

Lagerstätte begrenzen, indem man nach § 48 die Schichtlinien durch

Längenprofile ermittelt. Das geschieht am besten in einer besonderen

Karte, nachdem man darin die Lage der Bohrlöcher übertragen und die

Tiefenangaben vermerkt hat, in denen jedesmal die Lagerstätte angebohrt

und durchteuft wurde. Nunmehr bestimmt man die Schichtenquerschnitte

nach § 90 bis 93, trägt die Werte graphisch zu den Höhenzahlen als

Ordinaten auf, und planimetriert zur Bestimmung des Rauminhalts die

entstehende Kurve, wie in § 96 angegeben.

[Illustration: Fig. 92.]

§ 98. =Ausführung der Aufgabe.= Es verlohnt sich, die nähere Ausführung

etwas eingehender zu besprechen, weil dabei eine Menge Nutzanwendungen

der früheren Sätze zum Vorschein kommen. Das soll nun jetzt geschehen.

– Gegeben ist die Karte des Geländes (Fig. 92 – Schichtlinien

ausgezogen –) und darin verzeichnet die Lage der Bohrlöcher, so daß man

daraus die Höhenzahlen ihrer Mundlöcher entnehmen kann. Außerdem sind

zu jedem Bohrloch gegeben die Koten (Teufen), in denen das Hangende

angebohrt sowie das Liegende erreicht ist. Das folgende Verzeichnis

enthält diese Angaben für die 13 mit _A_ bis _N_ bezeichneten

Bohrlöcher.

+---------+----------+-----------+-----------+

|Bohrloch | Mundloch | Hangendes | Liegendes |

+=========+==========+===========+===========+

| _A_ | + 90 m | +47 m | –30 m |

| _B_ | +103 m | +26 m | – 6 m |

| _C_ | +112 m | +12 m | +10 m |

| _D_ | + 72 m | +70 m | –25 m |

| _E_ | + 55 m | +50 m | + 1 m |

| _F_ | + 87 m | +42 m | –14 m |

| _G_ | + 98 m | +15 m | + 7 m |

| _H_ | + 85 m | +45 m | –15 m |

| _I_ | + 84 m | +20 m | + 7 m |

| _K_ | + 60 m | +11 m | + 9 m |

| _L_ | +108 m | +10 m | + 5 m |

| _M_ | +103 m | +20 m | – 2 m |

| _N_ | + 71 m | +40 m | 0 m |

+---------+----------+-----------+-----------+

Zur Bestimmung der Schichtlinien wird man möglichst solche

Längenprofile wählen, die nahezu in Richtung der Fallinien verlaufen;

man wird also für das Liegende vom Punkte tiefster Kote (_A_), für das

Hangende vom Punkte höchster Kote (_D_) möglichst radial ausgehen, also

z. B. namentlich das Profil _CBADEK_ benutzen, sodann den Linienzug

_IHFG_, wobei man die aus dem vorigen Linienzug interpolierte Höhenzahl

des Kreuzungspunktes von _AD_ und _FH_ schon als bekannt benutzen darf,

usw. Hat man genügend viele Zwischenpunkte mit runden Höhenzahlen

ermittelt, so zeichnet man zuerst die Schichtlinien, von denen die

meisten Punkte bekannt sind. Das erleichtert auch die Zeichnung der

übrigen an den Stellen, an denen sie sich nicht durch Querschnitte

genügend scharf bestimmen lassen.

Im vorliegenden Fall hat die Lagerstätte die Form einer

unregelmäßig gestalteten Linse, wie es in der Natur manchmal bei

Braunkohlenlagerstätten vorkommt. In der Fig. 92 sind die Schichtlinien

des Liegenden gestrichelt, die des Hangenden punktiert gezeichnet.

In der Zeichnung findet sich sowohl eine Schichtlinie +10 für das

Hangende wie auch eine für das Liegende; von jeder gehört aber nur

ein Teil der eigentlichen Lagerstätte an; das kommt daher, daß

sich Hangendes und Liegendes in einer Raumkurve durchsetzen, deren

Projektion zwischen den beiden Schichtlinien +10 verläuft. Man

konstruiert ihre genauere Lage (– · – ·) am einfachsten mittels einiger

Querschnitte, von denen in der Figur einer (bei _L_) angedeutet ist.

Wenn die Schichtlinien alle gezeichnet sind, kann die Planimetrierung

beginnen. Dabei treten in der vorliegenden Figur noch zwei kleine

Erschwerungen auf, die zu beachten sind. Erstens wird verlangt, daß

von dem Volumen nur derjenige Teil bestimmt wird, der innerhalb der

geradlinigen Grubengrenzen _gg_ und der dadurch bestimmten lotrechten

Ebenen gelegen ist. Die Querschnitte sind daher jedesmal nur bis zu

diesen Geraden zu planimetrieren. Zweitens aber tritt die Lagerstätte

zutage, und daher wird ihre Gestalt durch das Gelände beeinflußt. Die

Ausbißlinie _aa_ ist nach § 72 konstruiert worden; beim Planimetrieren

muß ersichtlich jedesmal der Teil der Schichtlinie des Hangenden, der

von der Ausbißlinie umfaßt wird, durch den entsprechenden Teil der

Schichtlinie des Geländes ersetzt werden. Das hat man beim Umfahren mit

einem Polarplanimeter berücksichtigt, und dann folgende Querschnitte in

willkürlichen Einheiten _p_ des Planimeternonius – Mittel aus mehreren

Beobachtungen – erhalten:

Höhenzahl: Querschnitt:

Liegendes: –30 m 21,5 p

–20 m 171 p

–10 m 336 p

± 0 m 826 p

+10 m 1284,5 p

Hangendes: +10 m 1268 p

+20 m 977 p

+30 m 668,5 p

+40 m 434 p

+50 m 241 p

+60 m 77 p

+70 m 4,5 p

Zugleich ergab eine Fläche, die im Maßstab der Zeichnung gemessen 40000

m² entsprach, planimetriert 1598 _p_.

[Illustration: Fig. 93.]

Darstellende Geometrie des Geländes und verwandte Anwendungen der Methode der kotierten Projektionen · 第 5 / 7 段