A modulban összefoglalt tananyag tanulása elıtt ajánljuk, hogy ismételje át a tantárgy 5. moduljában és a 6. modul 6.3 fejezetében írottakat.

Átírás

1 7. fejezet Mély- és magasépítési feladatok geodéziai munkái 7.1. Bevezetés A modulban összefoglalt tananyag tanulása elıtt ajánljuk, hogy ismételje át a tantárgy 5. moduljában és a 6. modul 6.3 fejezetében írottakat. Ebben a modulban mély- és magasépítési munkák közül választottunk ki néhány, a gyakorlatban rendszeresen elıforduló példát. Ezeken a példákon keresztül mutatjuk be a geodézia alkalmazási lehetıségeit ezen a mérnöki szakterületen. Már ezekbıl a megoldásokból is látható, hogy a geodézia a maga eszköztárával (mőszerek, módszerek) alkalmas olyan feladatok megoldására is, amelyek elsısorban méréstechnikai jellegők. A feladat elsı része, nevezetesen a tervezett építmények kitőzése (lásd még MGE 5 modul 5.2 fejezetét: térbeli elhelyezések, szerkezeti kitőzések) definíciószerően is a geodézia feladatai közé tartozik. A feladat megoldásának második részében, a szerkezetek építése során, azonban fontos tevékenység a tervezett építmények mőködéséhez szükséges geometriai feltételek (pl. méretadatok, merılegességi feltételek stb.) ellenırzése is. Ezek már a méréstechnika körébe tartozó feladatok, amelyek a geodézia eszköztárával is megoldhatók. Különösen akkor igaz ez, ha az építési gyakorlatban használt hagyományos mérıeszközök nem alkalmazhatók (pontatlanok, korlátozott a mérési tartományuk stb.). Az elsı fejezetben az alapozásokhoz kapcsolódó geodéziai feladatokat foglaljuk össze röviden. Ez a munkaszakasz minden mély- és magasépítés induló feladata. Bemutatjuk az alapozások kitőzésének módszereit, amelyek birtokában képesek lesznek bármilyen alapozás építésének geodéziai irányítására. A korszerő építési módok egyik gyakran alkalmazott formája az elıre gyártott elemekre épülı vázszerkezetes építési mód. Ezek közül a modul második fejezetében megismerhetik a pillérsorok kitőzése, építésirányítása és ellenırzése során felmerülı feladatokat. Ezek ismeretében alkalmasak lesznek hasonló feladatok megoldására A modul zárófejezetében karcsú, kis alapterülető, magas építmények szerelése, építése során megoldandó építésirányítási és ellenırzı mérési feladatokkal ismerkedhetnek meg. A modulnak ezt a részét elsajátítva, képesek lesznek hasonló szerkezetek kitőzésének és építésirányításának az elvégzésre Alapozások kitőzése Ebben a fejezetben az alapozásokhoz kapcsolódó geodéziai feladatokat foglaljuk össze röviden. Az alapozás minden magas- és mélyépítési munka induló feladata. Az építmények alapozási módját a helyszín talajmechanikai adottságai, az építmény szerkezete és tömege, az építési környezet, stb. határozzák meg. Módszerét tekintve megkülönböztetünk: síkalapozást és mélyalapozást.

2 Síkalapozás akkor alkalmazható, ha a felszínhez közel kellı vastagságú teherbíró talajréteg van, és a várható süllyedések (illetve süllyedéskülönbségek) az épületre nem károsak. Síkalapozások néhány megoldása: pontalapozás, sávalapozás, gerenda és gerendarács alapozás, lemezalapozás. Mélyalapozást rendszerint ott választanak a tervezık, ahol a síkalapozás feltételei nem teljesülnek. Módszerének kiválasztásakor lényeges szempont, hogy az alapozásra illeszkedı építmény tömegét elbírja, a még megengedhetı süllyedéseknél (süllyedéskülönbségeknél) nagyobb értékek ne léphessenek fel. A nagyvárosokban gyakori foghíjbeépítésekkor még egy fontos szempont figyelembeveendı: az építkezés ne veszélyeztesse a szomszédos építmények rendeltetésszerő használatát. A mélyalapozásoknak sok típusa ismert. A típusokon belül több változatot is kidolgoztak a szakemberek. A mélyalapozások fı típusai: cölöpalapozások, résfal alapozások, kút és szekrényalapozások. A felsorolt alapozások kitőzése (és a kitőzések részbeni védelme) a következı részben összefoglalt módokon végezhetı el. Az MGE 5 modulban a kitőzések céljának megfogalmazása során szó volt arról, hogy melyek azok a geometriai elemek, amelyek kijelölése a terepen lehetıvé teszi a tervekben megadott, meghatározott mérető és helyzető létesítmény helyes építését, szerelését. A terepszinten kitőzött és megjelölt alakjelzı fıpontok, tengelypontok a kivitelezési munkák során azonban nem marad(hat)nak a helyükön, mert elpusztuln(án)ak. A földmunkák kivitelezése elıtt gondoskodni kell másfajta jelölésükrıl. A hagyományos építıipari gyakorlatban, az alapozáskor a megoldást a jól bevált zsinórállvány biztosítja. 2

3 0-1. ábra Hagyományos zsinórállvány (Karsay 1974) A zsinórállvány helyének kijelölése során legtöbbször nem elegendık a tervezési térkép adatai, hanem tanulmányozni kell a részletes kiviteli terveket (pallér terveket) is. A zsinórállvány elhelyezése a következı munkálatokat igényli: a zsinórállvány helyének kitőzése, az oszlopok felállítása, a pallók felszegelése, a különbözı geometriai elemek (rendszerint falsíkok, tengelyek stb.) kitőzése és megjelölése a pallókon ábra Zsinórállvány elhelyezése (Forrás Karsay 1974) A zsinórállványt úgy helyezzük el, hogy minden tengely, sík, stb. meghosszabbításába essék zsinórállvány (tömbszerően kiképzendı építmények sarokpontjainál L alakban). Ügyelni kell arra, hogy a zsinórállvány mellett megfelelı hely maradjon közlekedés, anyagszállítás céljára. A zsinórállvány építésekor a tartó oszlopokra kitőzzük az építmény padlószintjét (± 0,00), vagy ha ez nem lehetséges a terepadottságok miatt, akkor a terepszint fölé célszerően választott kerek méter értékre (pld. -1m, vagy +1m, stb.), és szeggel, valamint festéssel megjelöljük. Az így megjelölt pontokhoz illesztve a pallók felsı szintjét, azokat szegekkel rögzítjük az oszlopokhoz. A pallók elhelyezése után rávetítjük azokra a síkok, tengelyek irányát (függık között kifeszített vízszintes zsinórral, vagy mőszerrel), majd ezt az irányt a pallón szeggel vagy befőrészeléssel megjelöljük. 3

4 A mérıállomások újabb változatainak segítségével a feladat már egyszerőbben oldható meg. Nincs szükség az állványok kiépítésre, a mőszer használatával ismételten visszaállítható az alaphelyzet és részben a kitőzés rekonstruálását, részben az ellenırzı méréseket azonos módon lehet elvégezni. Elsı lépésben egy bázisvonalat (alapvonalat) jelölünk ki, ami rendszerint egy kitőzendı egyenes oldalú létesítmény (úttengely, épületfalsík) két pontja (B1 és B2 pontok) ábra Zsinórállvány kitőzése mérıállomással A bázispontok koordinátáit többféleképpen adhatjuk meg. Ha ez a két pont a terepen már ki van jelölve, akkor egy helyi rendszerben bemérjük azokat. Ha a bázispontok koordinátáit elıre megadták (például egy terven) és azokat feltöltöttük a mőszer memóriájába, akkor azokat a memóriából kiolvassuk. Feladatunk lehet, hogy a terepen egy, a bázisvonaltól adott távolságra lévı, párhuzamos egyenest kell kijelölnünk. Ezt a párhuzamos egyenest nevezzük referenciavonalnak. A referenciavonalat a terepen például egy zsinórállvány jelölheti ki. A referenciavonal egy megadott mértékő szöget is bezárhat a bázisvonallal. A referenciavonal egy pontjának adatait a B1-B2 alapvonalhoz képest adjuk meg: a keresztirányú eltolás mértékét, a B1-B2 irányú hosszanti eltolást és a magassági eltolást (esetleg az elfordulást). Ezeknek az eltolási paramétereknek megfelelıen a program kiszámítja a referenciapont koordinátáit és ugyanúgy, ahogyan a kitőzésnél megismertük, ezt a pontot is kitőzhetjük. További lehetıség, hogy a referenciavonalhoz (elsı referenciaponthoz) képest további kitőzendı pontok is megadhatók ortogonális méretekkel. Az így kijelölt fı geometriai elemek segítségével az építmény kiviteli tervei alapján a további részletkitőzések (alapfalak, lábazati fal méretei, síkja, szerelıbeton, vasszerelés helye, cölöpsorok, kútsorok stb., az alapozás jellegétıl függı különbözı szerkezeti részek kitőzése) már elvégezhetık. 4

5 7.3. Elıre gyártott pillérek (oszlopok) kitőzése és beállítása A korszerő építési módok egyik gyakran alkalmazott technológiája az elıre gyártott elemekre épülı vázszerkezetes építési mód, amellyel igen változatos ipari-, mezıgazdasági-, közösségi épületek hozhatók létre. A rendszer fı szerkezeti elemeit különbözı mérető és teherbírású lineáris elemek (pillérek, gerendák) alkotják. Az alapvetı szerkezeti elemek terv szerinti beállítása biztosítja a szerkezet teherbírását, s egyben esztétikus megjelenését is. A vázszerkezetet alkotó pillérek (oszlopok) nagyon gyakran egyéb, elsısorban gépészeti berendezések (pl. darupályák) tartószerkezetéül is szolgálnak, így kitőzésük nagy körültekintést igényel. Tekintsük át, hogy milyen geometriai feltételeket kell kielégíteni a függıleges szerkezeti elemek beállításakor: a pillérek (oszlopok) a terv szerinti helyükre kerüljenek, a konzolok középvonala a tervezett távolságra legyen, a konzolok felsı lapja a tervezett magasságban legyen, a pillér (oszlop) függıleges legyen. Az elıre gyártott szerkezeti elemek a helyszínen készített, rendszerint vasbeton szerkezető alaptestekre kerülnek. A fenti követelmények teljesülése nagymértékben függ tehát az alaptestek terv szerinti kialakításától is. A munkafolyamat több szakaszból áll. Az alapgödrök helyének a kitőzése során elıször mőszerrel kitőzzük és állandósítjuk a hossz- és keresztirányú tengelyeket 2-2 pontjukkal. A tengelyek metszéspontja jelöli ki az alapgödrök középpontját ábra Pillér (oszlop) sorok tengelyeinek (keretállások) kitőzése 5

6 A tengelyek irányát itt is célszerő alkalmas helyen elhelyezett zsinórállásokkal biztosítani, amelyek rögzítik a földmunka elvégzése után is az alaptestek eredeti tengelyét. A földmunka után az alapgödrökben kialakított zsaluzatra rávetítjük a tengelyeket, s azon főrészeléssel vagy más módon megjelöljük a helyüket ábra Tengelyjelek a zsaluzaton A tengelyek kitőzése a zsaluzatra pontos munkát igényel, mert az így megadott jelek alapján állítják be a kivitelezık különbözı sablonok segítségével az alaptestet a pillérrel összekötı elemeket ábra Horgony csavarok szerelése Az elkészült alaptesteket az oszlopok beállítása elıtt ellenırizni kell. Elıször is az alaki méretek alapján meg kell határozni az alaptest középpontját. Ki kell jelölni újra a tengelyek helyét. Célszerő összevetni a tengelyek metszéseként szerkeszthetı alaki középpontot a kivitelezett állapottal. A vízszintes ellenırzı mérések befejezéseként meg kell mérni az alaptestek távolságát (hossz- és keresztirányban). Az észlelt eltérést jegyzıkönyvben kell rögzíteni és átadni a építésvezetınek. Az alaptestek helyes kiképzésének az oszlopok magassági beállítása szempontjából is szerepe van, így feltétlen ellenırizni kell a kivitelezés után a támaszfelületek magassági helyzetét (általában szintezéssel). A kivitelezés esetleges hibáit feltételen jelezni kell az építésvezetınek. Az alaptestek ellenırzése után kerülhet sor az oszlopok beállítására. A két szerkezeti elem közötti kapcsolat többféleképpen is megteremthetı. 6

7 0-7. ábra Alaptest-pillér kapcsolatok Az ábra baloldali részén látható pilléralapban egyszerő kiékeléssel lehet az ideiglenes rögzítést megoldani. Ezt követi a pillér beállítása, majd a betonozás. A jobb oldali megoldás a horgonycsavarokkal való rögzítést mutatja. Ennek elıkészítését az elızı ábrák mutatják. Még a pillérek beállításának megkezdése elıtt az ideiglenes tároló helyeken, fekvı helyzetben meg kell mérni az elemek alaki méreteit (kritikus helyek szélességét, csavarok, konzolok, stb. távolságát, minden lényeges méretet), és össze kell hasonlítani a terveken megadott értékekkel (ha a gyártási tőrésen kívül kerülı mérető pillért találunk, akkor azt jelezni kell az építésvezetınek). A mért adatok segítségével a beállítás megkönnyítésére ki kell szerkeszteni és jól láthatóan meg kell jelölni (karcolással, festéssel stb.) a tengelyvonalakat (az elem vagy konzol homlokfalán), amelyek egyrészt a megfelelı vonalak közvetlen illesztését szolgálják, másrészt lehetıvé teszik a mőszerrel való irányzást. Ezenkívül, különösen magas pilléreken alkalmazni kell olyan jelöléseket, amelyek segítségével az elem magassági beállítása megkönnyíthetı. Így még fekvı állapotban célszerő a konzol vagy a pillér támaszfelületétıl a pillér alsó részén kimérni egy olyan kerek távolságot, amelynek végpontját a pillér felállítása után terepszintrıl szintezımőszerrel irányozni tudjuk. A pillérek (oszlopok) beállításakor olyan irányzási módszert kell alkalmazni, amely gyors és pontos, ugyanakkor nem igényel sok helyet. Alacsonyabb oszlop felállításakor illesztjük a beemelés után az alaptesten és az oszlopon található tengelyjeleket, majd két egymásra merıleges irányból célszerően a hossz- és kereszttengely vonalából- mőszerrel beintjük az elem felsı részén létesített jeleket. Bonyolultabb szerkezető, magasabb elemek beállításakor a következı módon járhatunk el. 7

8 0-8. ábra Magas pillér beállítása (Pfaff L. után) A beállítás elıkészítésekor az alaptesten nemcsak a tengelyeket jelöljük, hanem a kereszttengely vonaltól - alkalmas irányban és távolságra - azzal párhuzamosan egy másik vonalat is, mely az oszlop beállítását egyszerősíti és gyorsítja. Ezen a vonalon ki kell jelölni és célszerő állandósítani (csapszeggel, HILTI szeggel stb.) a két konzol hossztengelye vízszintes vetületének ezzel az egyenessel alkotott I. és II. metszéspontját. Ellenırzésként célszerő az alaptesteken így megjelölt pontokat egymással összemérni, s összevetni a terveken megadott méretekkel (pl. a tervezett darupálya fesztávolsággal). Eltérés esetén a korrekció egyszerőbben elvégezhetı, s a beépítendı elemet már ehhez a javított helyzethez lehet illeszteni. A pillérekre a két konzol felfekvési tengelye vonalában az elem szélének síkjától adott távolságra (x cm) kinyúló kis faácsolattal rögzített lécre vagy deszkára a pillér aljáig érı vashuzalt erısítünk. Ezeket ideiglenesen az elem lehorgonyzó vastüskéihez rögzítjük (beállításkor megfelelı súlyú függıkkel terheljük). A pillérek beemelése elıtt célszerő a magassági beállításokat is elıkészíteni. Szintezéssel be kell mérni valamennyi alaptest felsı síkját és a mérések alapján meg kell határozni a pillérállítás magassági vonatkozási síkját. Hacsak valamilyen szigorú magassági feltétel nincs kikötve, akkor a legmagasabban fekvı konzol 8

9 támaszfelületén átmenı síkot tekintjük a továbbiakban vonatkozási alapnak, s az ettıl számított eltérések lesznek a magassági korrekció értékei az egyes pilléreknél. Miután a beton szerkezeti elemek - alaptest, pillér - építésében, gyártásában elkövetett hiba "faragással" nehezebben javítható, mint alápakolással, azért célszerőbb az ismertetett megoldást követni. A pillérek beemelése elıtt az alaptestek felsı szintjét pl. acéllemez-alápakolással 1 a vonatkozási alap szintjére hozzuk. Mikor az emelıszerkezet (autódaru, emelıgép stb.), a pillért felemelte és a beépítés helye fölött, közel az alaptesthez a levegıben lógva tartja, a függıkkel a pillér alját úgy állítjuk be, hogy a pillér alsó szélén megjelölt négy tengelyvonás az alaptesten kijelölt tengelyvonalak függılegesében legyen. Ezután a pillért ebben a helyzetben leeresztjük az alaptestre. Ezt követıen a pillért emelıkkel, ékkel, vagy más módon mozgatva, beállítjuk úgy, hogy a konzolokra erısített lécekrıl lelógó függık csúcsa az I. és II. pontokra mutasson. Ebben a helyzetben kell rögzíteni a pillért. A függıvel való beállítás számos elınye mellett (kevés helyet igényel, kismértékő deformáció esetén is biztosítja a konzolok helyes távolságát stb.), nem mindig alkalmazható, különösen légmozgásos helyeken nem. Ilyenkor a beállítás célszerően teodolittal vagy optikai vetítıvel végezhetı el. A pillérek magassági beállítása a a következı munkafolyamat. Gondos elıkészítı munkával viszonylag egyszerően megoldható, ugyanakkor elkerülhetı (vagy legalábbis csökkenthetı) a magassági elhelyezés olyan hibája, melynek forrása az alaptestek magassági, s az elıre gyártott elemeknek a hosszméretekben jelentkezı hibája. A vízszintes értelmő beállítás után a szerkezeti elemeket ideiglenes kötéssel rögzítik egymáshoz. A függıleges helyzető szerkezeti elemeken az elıkészítéskor megjelölt magassági ırvonalak közelében szintezımőszerrel kijelölünk egy vízszintes síkot (melynek a kitőzési feladattól függıen számíthatjuk abszolút magasságát is, de gyakran elegendı a relatív magassági érték). A vízszintes sík és a magassági ırvonal távolságát lemérve minden egyes pilléren, továbbá az elıkészítı mérésekbıl ismerve az ırvonalak, és pl. a konzolok függıleges távolságát, számítható a konzolok pillanatnyi magassági helyzete. A számított esetleges eltérések alapján az ideiglenes kötéseket oldva, a már említett acéllemez-alápakolással, megemeltetjük az oszlopokat a kívánt mértékben. Az emelést adott esetben mőszerrel is követhetjük, ha az ırvonal mellé olyan beosztást ragasztunk, vagy festünk (pl. szintezıléc sablonnal), 1 Az acéllemez különösen azért jó (szemben más módszerrel, pl. alábetonozással), mert pontosan mérhetı a vastagsága. Ha jól végeztük a beállító-ellenırzı méréseket, akkor a kiszámított mérető lemezt betéve további igazításra nincs szükség. 9

10 melyet mőszerrel irányozni tudunk, s amelyrıl így az emelés mértéke azonnal leolvasható, és megadható a szükséges instrukció. Az elıregyártott elemek elhelyezési mérettőrési értékeit általában az építéstechnológiai tervek, illetve mőszaki leírások tartalmazzák. Ezeket kell alapul venni a geodéziai kitőzési pontosság meghatározásakor. Tájékoztatóul megadunk néhány megengedett kitőzési eltérést ábra Pillér (oszlop) beállítások pontossági követelményei (Forrás M1 Szabályzat) 7.4. Kis alapterülető magas építmények kitőzése és építés közbeni ellenırzı mérése Kis alapterülető magas építmények (pl. gyárkémény, víztorony, rádió- és televíziós adótorony stb., továbbiakban karcsú építmények) építés közbeni irányító mérései gyakran elıforduló feladatai a mérnökgeodéziai gyakorlatnak. Ilyen építmények mőszaki kivitelezésének helyessége nem csupán a tervezett méretek és szerkezeti megoldások megtartásától függ, hanem azt befolyásolhatja az építmény hosszanti tengelyének megfelelı pontosságú függılegessége is. A függılegestıl való eltérés megengedett legnagyobb értékének a stabilitási követelmények és egyéb (pl. esztétikai) követelmények is határt szabhatnak. Éppen ezért ezeknek az építményeknek a kivitelezése során a függıleges építését folyamatosan ellenırizni kell meghatározott idıközökben, vagy meghatározott szerkezeti magasság elérése után. Az ellenırzések eredményei alapján, ha szükséges, intézkedéseket kell tenni a korrekciók érdekében. Karcsú építmények építése-szerelése során két alapvetı megoldás alkalmazható: a teljes építményt a földön összeszerelik, majd a szerkezetet ezután emelik a helyére, az építmény a végleges helyén valamilyen szerelési vagy építési technikával (pl. csúszószsalus építési móddal) fokozatosan készül el. 10

11 Az elsı megoldás kismérető fémszerkezetek esetében, a másik megoldás nagyobb mérető és rendszerint vasbeton (vagy hagyományos építıanyagú) építmények esetében gyakori. Az építési-szerelési módtól függıen így az irányító-ellenırzı mérések technikája is eltérı. Mindkét esetben azonban a geodéziai mérések egyik legfontosabb célja, hogy a tengelyvonal meghatározott keresztmetszetei középközéppontjainak esetleges kígyózását, s ebbıl a tengely függılegestıl való eltérését meghatározza Földön összeszerelt építmény ellenırzı és beállító mérései Ennél a szerelési módnál a következı a geodéziai feladat: ellenırizni kell a szerkezet beemelés elıtti méreteit, tervszerinti kialakítását, tengelyének kígyózást, ki kell tőzni a torony helyét, behúzó pályáját és a kihorgonyzási helyeket, ki kell jelölni a szerkezet tengelyét a helyszínen, ellenırizni kell a beemelés és a felállítás helyességét. A szerkezet összeállítása un. szerelı bakokon (7-10. ábra) történik. Az ellenırzı méréseket ábra Szerelıbakon fekvı szerkezet(forrás Karsay 1984) még a szerelıbakon lévı helyzetben kell végrehajtani. Ennek elıkészítéseként a szerelı bak körül egy derékszögő négyszöget tőzünk ki (7-11. ábra pontok): 11

12 0-11. ábra Ellenırzı mérések Az ellenırzı mérések megkezdése elıtt a szerelıbak vízszintes és magassági helyzetét kell megfelelı mérésekkel rögzíteni, majd az ellenırzı mérések alatt újra visszamérve a bak helyzetét meg kell gyızıdni annak mozdulatlanságáról. A bejelölt mennyiségek megmérésével az ellenırzéshez szükséges adatok számíthatók. Korszerő mőszerekkel az ellenırzésre kijelölt helyeket (pontokat) a négyszög sarokpontjairól poláris koordinátaméréssel is bemérhetjük. A poláris koordinátákból azonban számolni kell az ellenırzendı méreteket, elemeket. A mérés során a szerkezetet a szerelı bakon a hossztengelye körül forgatjuk, így egy adott keresztmetszet több pontjának a mérésével az adatnyerést pontosabbá tehetjük. A szerkezet felállítása után iránymérı mőszerrel (teodolittal, mérıállomással) végezzük az irányítást az elıre kijelölt tengely-jelek alapján. A mőszerálláspontok helyét úgy választjuk meg, ahogy azt az MGE fejezetben a teodolittal végzett vetítések leírásakor ismertettük. Az ellenırzés során az elıre megjelölt tengelyhelyek alapján irányítjuk a szerkezet függılegesbe állítását. A szerkezet akkor áll függılegesen, ha a mőszer függıleges szálára mind az induló keresztmetszet, mind a záró keresztmetszet tengelyjele illeszkedik. Amennyiben a szerkezet emelés közben deformálódhat, akkor a tengelyjelek helyett a szerkezet két szélsı alkotójára irányzunk, mind az induló, mind a záró keresztmetszetben. Számítjuk a mért irányértékek számtani közepét. Ha ezek megegyeznek, akkor a szerkezet függıleges, ha nem akkor számítani kell a szükséges elmozdítás értékét (a szerkezeti magasság és a szögeltérés alapján). Ennek ismeretében a kihorgonyzó kötelek feszítésével, vagy lazításával lehet igazítani a szerkezet beállításán. Az ellenırzı mérések többszöri ismétlése, és az azok alapján végzett korrekció után lehet rögzíteni a szerkezetet az alaptesten. 12

13 A végleges helyen szerelt (épített) karcsú építmény építésközbeni ellenırzı mérései Ennél az építési módnál az építmény függıleges építése szempontjából meghatározott idıközökben (meghatározott szerkezeti magasság elérésekor) végzünk ellenırzı (irányító) méréseket. Ezek elıkészítéseként néhány alappontból álló hálózatot hozunk létre az építmény körül. A szokásos elrendezéseket mutat a ábra ábra Alapponthálózat ellenırzı méréshez Az alappontok helyének kiválasztása az építés környezetétıl függ. Az alappontok helyét ebben az esetben is az MGE fejezetben leírt feltételek mellett célszerő kiválasztani, sajnos azonban nem mindig van erre lehetıség, de törekedni kell rá. A pontokat az építményhez rendelt koordinátarendszerben kell meghatározni. Origó az építmény középpontja, az egyik koordinátatengely a vizsgálati irányok közül kiválasztott valamelyik irány. Az ellenırzı mérések során az általános megoldás az építmény kontúrjaira való irányzással a ϕ A, ϕ B szögek meghatározása. A vizsgálat célja a d lineáris eltérés meghatározása: 13

14 A hálózati adatok (t A, t B ) ismeretében a következı mennyiségek számíthatók: y = t A tgϕ A 2 d = x + y 2 x = t B tgϕ B x δ = tg y Az alaki középpontok kitérése a függılegestıl (d) több okra vezethetı vissza: mérési hibák terhelik a mérést, az építmény alapja egyenlıtlenül süllyed, külsı hatásokra (elsısorban a Nap egyoldalú melegítı hatására, és a szél oldalirányú nyomóhatására) az építmény tengelye alakváltozást szenved, hibás az építés. Az irányító mérések célja az építés hibájának kimutatása és az esetleges korrekció megadása. A d azonban a felsorolt tényezık együttes hatását mutatja. Olyan mérési eljárást kell ezért alkalmazni, amellyel az építés hibájából keletkezett tengelyferdeség a többi hatástól függetlenül is kimutatható. Vizsgáljuk meg egyenként a hatások eredetét és az esetleges kiküszöbölésük módjait. A mérési hibák hatása gondos mérésekkel, megfelelı geometriai alakzattal csökkenthetı. Az egyenlıtlen süllyedés hatása az alaptestben elhelyezett mozgásvizsgálati pontokra történı magasságméréssel leválasztható a mérési eredményekrıl, mert nagysága és iránya a süllyedésmérésekbıl meghatározható. 14

15 A külsı hatások meghatározására két alapvetı módszer kínálkozik: fizikai és meteorológiai adatok alapján számítjuk a külsı hatásokból származó tengelyferdeséget, geodéziai mérési módszerrel különítjük el a külsı hatásokból származó részt. Az elsı módszer használatát korlátozza a körülményes adatnyerés, s a meghatározott adatok pontatlansága. Így a külsı hatások meghatározását tisztán geodéziai módszerrel végezzük el. A hazai gyakorlatban közismert a Holéczy-féle eljárás. Az eljárás lényege, hogy a méréseket olyan idıpontokra is kiterjesztjük, amikor az ellenırzés szempontjából erre különben nem lenne szükség. Megkülönböztetésül ezeket a méréseket elıkészítı méréseknek hívjuk. Az elıkészítı méréseket külsı hatásoktól mentes idıben végezzük az építmény már megépült, elıre meghatározott magasságában levı tengelypontjaira. Ezekbıl a mérésekbıl (a különbözı magasságokban levı tengelypontokban) számolható d kizárólag az építés hibáját mutatja. Az ellenırzı méréseket meghatározott szerkezeti magasság elérésekor, vagy sürgısségbıl adódó azonnali idıpontban kell végrehajtani, azaz nem lehet kivárni az észlelések számára kedvezı idıpontot. A külsı hatásokból származó redukció értéke a mérések ilyen elrendezésével egyszerően meghatározható. Az ellenırzı (irányító) mérések alkalmával a vizsgálandó keresztmetszetre végzett mérésekkel egyidejőleg ismét mérünk az elıkészítı mérésekhez kiválasztott tengelypontokra is. Rendszerint az elért magasságot megelızı három lehetıleg kerek értékő magasságokban levı olyan pontra, amelyeknek az alsó, a referencia tengelyponthoz viszonyított helyzetét a Nap és a szél hatásától mentes idıszakokban már meghatároztuk. Ezekben a pontokban a korábban meghatározott d értékre természetszerőleg most más értékeket kell kapnunk, mert jelentkezik a Nap és szél hatása is. Ha az ellenırzı és elıkészítı mérés eredményeinek különbségét képezzük, akkor megkapjuk ezekben a pontokban a külsı hatások okozta relatív elmozdulás értékét. Mivel a kitérést két összetevıbıl számítjuk, a javítást is erre a két összetevıre vonatkozóan kell számítani: d 2 építés = ( dx dx ) 2 + ( dy dy ) 2 teljes külsı teljes külsı Hasonlóképpen számítjuk a kitérés irányát: δ = dy arctg dx teljes teljes dy dx külsı külsı 15

16 Ezeknek az értékeknek a segítségével meghatározható a vizsgálandó keresztmetszetben a külsı hatásokból származó redukció nagysága. A számítás grafikus és numerikus úton egyaránt elvégezhetı. A grafikus megoldásnál olyan koordinátarendszert választunk (egy-egy észlelési irányban), amelyben a szerkezeti magasság (m) függvényében ábrázoljuk az elıkészítı és az ellenırzı mérések eredményeként kapott szögkülönbséget (κ) ábra Külsı hatások korrekciójának meghatározása (Holéczy után) Szerkesszük fel az m tengelyre az ismert pontokat 1,2,3 (szerkezeti magasságuk ismert), valamint az ellenırzött pontot. Ennek pillanatnyilag csak ez a koordinátája ismert. Jelöljük valamelyik észlelési irányból számított szögkülönbségeket κ 1, κ 2, κ 3 -mal. Az így kapott szögeket (1" szögegységnek valamilyen hosszegységet választva) ábrázoljuk a felvett koordinátarendszerben az ismert pontokat. Az ismert pontok κ 1, κ 2, κ 3 nagyságú ordinátáinak végpontjaira szerkesszünk egy körívet, amelyet m magasságig (a vizsgálandó keresztmetszetet jelentı pontig) meghosszabbítva extrapolálhatjuk κ értékét. Ugyanezt az eljárást a másik észlelési irányban is elvégezve, rendelkezésünkre állnak a külsı körülmények hatásának számításához szükséges értékek. A redukciók vetületi értékei: X k = t B tgκ x " vagy kis szögek esetén X k = t B κ x " / σ" Y k = t A tgκ x " vagy kis szögek esetén Y k = t A κ x " / σ" 16

17 0-14. ábra Külsı hatások grafikus meghatározása (Holéczy után) Ha ezekkel az értékekkel megjavítjuk az illetı fıirányban számított teljes kimozdulás értékét, akkor eredményül az építési hibából származó kitérésnek az ellenırzött magasságban jelentkezı összetevıit kapjuk. Az egyes koordinátatengelyek irányában ily módon nyert értékekbıl számítható a vizsgálandó keresztmetszetben az építés hibájából adódó d lineáris kitérés nagysága és iránya is. d e = ( y + y ) + ( x x ) 2 k 2 k δ e = y y arctg x x k k A numerikus megoldásnál az 1,2,3 pontokra illeszkedı kör egyenletét (O és R) ábra Külsı hatások numerikus megoldásának elve (Holéczy után) kell meghatározni a grafikus megoldásnál ismertetett koordinátarendszerben. 17

18 Az ismert pontokat az építményen lehetıleg egyenletes elosztásban és egy meghatározott maximális magasságkülönbségen belül kell kijelölni. Ezt a magasságkülönbséget Holéczy (1966) szerint úgy lehet meghatározni, ha megvizsgáljuk, hogy az építmény elméleti tengelygörbéje és a számításkor azt helyettesítı kör mentén végzett extrapolálás között milyen nagyságú m alkalmazása mellett nem lesz az eltérés nagyobb egy megengedett értéknél. A megengedhetı m értékét a szerkezeti magasság (h), az alaprajzi kontúr legkisebb oldaléle (d) függvényében az 1.1 táblázat tartalmazza. h D m táblázat Megengedhetı szerkezeti magasságok az ellenırzı mérésekkor (Holéczy után) Az ellenırzı mérés az építmény felmenı szerkezetének építésével kezdıdik. A szél hatásával 2 m-ig nem kell számolni. A Nap hatására végzett mozgás már m magasságában is jelentkezhet. Ha az építést irányító (ellenırzı) mérésekhez a bemutatott alapponthálózat az építési tevékenység, a sőrő beépítettség, stb. miatt nem alakítható ki, akkor az építmény közvetlen közelében vagy a belsejében kell olyan pontokat létrehozni, amelyekrıl az MGE 5 modul fejezetben megismert mőszerekkel és technikával a feladat megoldható. 18

19 8. fejezet 8.1. Darupályák szerelését irányító és ellenırzı mérések Az építési tevékenység, a szerelı- és üzemcsarnokok, külsı rakodóterek stb., anyagmozgatásának nélkülözhetetlen eszközei a különbözı típusú daruszerkezetek. Mérési szempontból a kötöttpályás daruk, ill. szállítóberendezések érdemelnek elsısorban figyelmet. Sokféle megjelenési formájuk közül a futódaruk mutatják a legnagyobb változatosságot, és mérésük a legtöbb nehézséget. Ebben a fejezetben az utóbbiak építésének, ellenırzésének mérési feladatait ismertetjük. Nézzük meg egy futódaru-pálya szerkezeti felépítését ábra Futódaru szerkezeti felépítése Darupályák zavartalan mőködéséhez mind a tartóoszlopok, mind a sínszálak (tartógerendák) elhelyezésénél meghatározott geometriai feltételeket kell kielégíteni. Az MGE7 modul fejezetében megismertük a pálya alépítményét jelentı tartóoszlopok beállításával kapcsolatos feladatokat. Ebben a fejezetben tekintsük át a helyesen beállított pillérsorokra kerülı, a sínszálakat tartó szerkezetek és a sínszálak kitőzését és ellenırzı bemérését Darupálya vízszintes értelmő kitőzése A kitőzés célja a darupálya zavartalan mőködését biztosító elemek (tartók, sínszálak) adott geometriai feltételek melletti beállítása. Ennek érdekében szükséges, hogy: 19

20 a sínszálak egyenesek és egymással párhuzamosak legyenek, egy adott keresztmetszetben a síntengelyek között mért vízszintes távolság a fesztávolsággal legyen egyenlı, a sínszálak vízszintesek legyenek, a sínszálak a tervezett magasságban legyenek. Ezeket a geometriai feltételeket általában a megfelelı magyar szabványban meghatározott tőrésen belül kell kielégíteni. Darupálya tőrések a magyar szabvány szerint: a fesztávolság tőrése:±5 mm, a darupálya tengelyének eltérése az elméleti tengelytıl:±10 mm, a magasság tőrése (a terven megadott magasságtól való eltérés mértéke):±20 mm, a pálya lejtése (hossz- és keresztirányban): 1 ezrelék, a síntengely külpontossága (a konzol vagy oszloptengely és a síntengely nem esik ugyanabba a függıleges síkba); Megengedett értéke: acéltartónál ±10 mm, vasbetontartónál ±30 mm. A gyakorlatban, elsısorban nem hazai gyártású szerkezeteknél, ettıl eltérı értékekkel is találkozhatunk. A kitőzési feladat két részbıl áll: a darutartó gerendák, és a sínszálak elhelyezése céljából a darupálya sínek tervezett tengelyeit ki kell jelölni a tartószerkezeten (ezek rendszerint konzolos felépítésőek lásd újra a fejezetben az ábrát), így a jelölést a konzolokon kell elvégezni, a magassági kitőzés érdekében meg kell határozni a konzolok támaszlapjainak magasságkülönbségét (a feladattól függıen abszolút vagy relatív magasságméréssel). A síntengelyek vízszintes kitőzése a terepi adottságoktól függıen elvégezhetı: terepszinten (csarnok padlószintjén) létesített alapponthálózatról, a darupálya szintjén kialakított alapponthálózatról. 20

21 Az alapponthálózat a darupálya fesztávolságától, a pálya hosszától függıen lehet egyszerőbb, vagy bonyolultabb, szélsı esetben (pl. rövid, kis fesztávolságú mőhelydaru esetén) akár két pontból is állhat, rendszerint azonban vagy egy téglalap, vagy - hosszabb pályák esetén - téglalapok láncolata. Kitőzés terepi alapponthálózatról Ezt a módszert akkor alkalmazzuk, ha a darupálya szintjén nincs módunk hálózatot létesíteni, de a tartóoszlopok pályairányú tengelyeivel párhuzamos egyenes mentén összelátásunk van. Ilyenkor a konzolok szélétıl a pálya közepe felé a konzolhoz minél közelebb esı, a tengellyel párhuzamos alapvonalat tőzünk ki, melyet téglalap alakú hálózattá fejlesztünk. Az alappontok helyét állandósítjuk (Az állandósított pontokra a darupálya ellenırzı mérései során is szükség lehet). A kitőzött hálózat szögeit és oldalhosszait gondosan megmérjük, majd a hálózatot kiegyenlítjük. Ezután meghatározzuk a kiviteli tervek és a hálózat méretei alapján a kitőzésekhez szükséges távolságokat (d 1, d 2 ) ábra Síntegely kitőzése terepszintrıl (Ódor K. után) A kitőzést teodolittal és a d 1, d 2 távolságok ismeretében elıkészített mérıléccel végezzük. Teodolittal felállva, pl. a hálózat A pontján megirányozzuk a B pontot, majd csak a fekvıtengely körül forgatva a távcsövet az oszlopokon egyenként beintjük a mérıléc elıre kijelölt pontját. 21

22 0-18. ábra Síntengely jelölés a konzolon A léc talpánál megjelöljük a konzolon a síntengelyt. A kitőzést két távcsıállásban végezzük el. A kitőzést a másik két alappontról a másik oszlopsorra is elvégezzük. Ellenırzésként több helyen is megmérjük a kitőzött helyek közti távolságot (a fesztávolságot). Kitőzés a darupálya szinten létesített hálózatról Ha az alaphálózat terepszinti kitőzésére különféle akadályok miatt nincs mód, akkor célszerő a hálózatot pályaszinten kitőzni. Elıfeltétele, hogy az oszlopsorok végén mőszerállások legyenek létesíthetık. Az eljárással az oszlopsor végén elhelyezkedı oszlopokon kijelöljük a tengelyeket (ha az oszlopállítás során ez nem történt meg), ill. az A, B, C, D tengelypontokat ábra Síntengely kitőzése pályaszintrıl (Ódor K. után) Elvégezzük az ellenırzı összeméréseket az alappontok között és a hálózatot kiegyenlítjük. Tőrésnél nagyobb eltérés esetén a szükséges mértékben módosítjuk a ponthelyeket. Az elıkészítı szakasz után mőszerállást létesítünk valamelyik végponton (pl. A) és megirányozzuk a másik végpontot (pl. B.), majd a síntengely vonalában minden egyes konzolon kijelöljük a tengely helyét. Ugyanezt elvégezzük a másik oszlopsoron is. Az ábrán az 1-6 pontok az így kitőzött tengelypontok, 1-6 pontok a darupálya tartó tengelypontjai. A tengelyek kitőzése után a fesztávolságon kívül ellenırzı mérést végzünk: 22

23 az őrszelvényt biztosító távolságra, a síntengely külpontosságára ábra A külpontosság grafikus meghatározás A síntengely külpontosságát konzolonként ellenırizzük. Ha az oszlopállítás során nem történt meg a konzolok középvonalának kijelölése, akkor azt most végezzük el, majd megmérjük a síntengely és a konzol középvonal távolságát (8-4. ábra b értékek). A tőrésértéknél nagyobb eltérés esetén korrigálni kell a kitőzést. Ezt azonban úgy kell elvégezni, hogy a sínpár egyenes voltát és a fesztáv értékét a korrekcióval ne módosítsuk. A grafikus megoldást nézzük meg a ábrán A síntengely optimális - minden feltételt kielégítı - elhelyezéséhez az elıbb leírt mérések alapján elıször megszerkesztjük (alkalmasan választott méretarányú alaprajzon) a konzolok középvonalainak helyzetét. A kitőzési, gyártási és beállítási hibák következtében a konzolok középpontjai törtvonalat alkotnak. A következı lépésben a középpontokból megszerkeszthetı a konzoltengelyek és a velük párhuzamos tőrési sávhatár képe. Ezt az ábrán szaggatott vonal jelöli. Ebbe a sávhatárba illesztendı az a párhuzamos egyenes-pár (az ábrán eredményvonallal jelölve), melynek távolsága éppen a T fesztávolsággal egyezik. Az egyes keresztmetszetekben ez alapján meghatározható az optimális tengelyhely és konzolközéppont távolsága (pl. A, D). Ezt kimérve az egyes konzolokon a konzolközépponttól kapjuk a tengely korrigált helyét. Nagy fesztávolságú, hosszú darupályák kitőzésekor több pontból álló szabatos hálózatot kell létesíteni, melynek meghatározásába célszerő az oszlopsor több pontját is bekapcsolni. Így a hálózat és a darupálya kölcsönös helyzete jobban definiálható, a kitőzés megbízhatóbban végezhetı el A darupálya magassági kitőzése Amennyiben a 7.modul 7.3 fejezetében leírtak szerint történt a tartóoszlopok magassági kitőzése, úgy rendelkezésünkre állnak a pálya kitőzéséhez szükséges adatok. Ellenkezı esetben el kell végezni szintezéssel a konzolok magassági bemérését. 23

24 0-21. ábra Darupálya magassági kitőzése A feladatok egy részében elegendı a konzolok magasságkülönbségét meghatározni. A konzolok terepszint feletti magasságától függıen kell lécet vagy mérıszalagot elhelyezni a konzolokon (8-12. ábra) úgy, hogy a magasságmérés végrehajtható legyen. A mérések feldolgozása során egy vázlaton célszerő megadni a mért magasságot, a tervezett magasságtól való eltérést Darupályák ellenırzı mérése Darupályák zavartalan mőködését a terv szerinti pontos szerelés teszi lehetıvé. Üzembe helyezés után azonban a darupályák a különbözı erıhatások következtében - még rendeltetésszerő mőködtetés mellett is - kisebb-nagyobb mértékő deformációkat szenvednek. Fontos tehát, hogy a szerkezet üzembe helyezésétıl fogva rendszeres vizsgálat alatt álljon. A szerelést követı kontrollmérések mellett ellenırzı mérést végezhetünk: a tervszerő megelızı karbantartás során, rekonstrukció alatt, üzemzavar esetén. A mérések célja a pontban felsorolt geometriai feltételek ellenırzése mellett lehet még: az alépítmény ellenırzése (oszlopok függılegességének és süllyedésének mérése), a daruhíd tengelye és a pályatengely egymással bezárt szögének mérése, rugalmas alakváltozások mérése A síntengelyek vízszintes kígyózás mérése 24

25 Az alapfeladat: a síntengelyek egyenes voltának ellenırzése. Ehhez rendszerint a fesztávolság ellenırzése is kapcsolódik (együtt pedig a síntengelyek párhuzamos helyzetének ellenırzése is megtörténhet). Az alapfeladat megoldása az ún. egyenesre méréssel történik. A kitőzési munkákhoz hasonlóan az egyenes kitőzhetı terepszinten és a darupálya magasságában. Az egyenes kitőzésére szolgáló mőszert felállíthatjuk az A, D; a B, C vagy az E, F pontok fölé (8-13. ábra). A pontok (a darupálya méreteitıl függıen) lehetnek egy-egy önálló egyenes (alapvonal) pontjai, vagy egy szabatosan meghatározott hálózat alappontjai ábra Ellenırzı mérések: az alappontok lehetséges helyei (Tokodi A. után) Kis fesztávolságú darupályák ellenırzı mérése során az egyik síntengely két egymástól távoli pontján (ha lehet a tengely két végén) a tengelytıl azonos távolságra kitőzve két pontot (8-14. ábra), határozhatjuk meg azt az egyenest, melyhez képest a síntengelyt bemérjük. 25

26 0-23. ábra Vízszintes kígyózás és fesztávolság mérése Az egyenes valamelyik végpontján felállunk mőszerrel, megirányozzuk a másik végpontot. Ezután végigjárjuk a sín mentén a darupályát, s elıre meghatározott távolságonként mérıeszközt illesztve a síntengelyre mőszerrel leolvassuk az irányvonal t 1 távolságát a lécosztások kezdıpontjától. Megmérjük a két sínszál közötti távolságot (T 1 ), így mindkét síntengely helyzetét a kitőzött egyenesre vonatkoztathatjuk, s számíthatjuk mindkét sínszál vízszintes kígyózását. A T távolság mérése nagy gondosságot igényel. Ha ezt acél mérıszalaggal mértük, a kapott eredményt javítani kell a szabályos hibák (lásd még MGE 5 modul fejezet) számításba vételével, a valódi távolság meghatározása érdekében. Hosszú, és nagy fesztávolságú darupályák esetén az ellenırzés sok és nehézkes mérési munkát igényel. Több pontból álló, célszerően derékszögő alaphálózatot kell kialakítani (lehetıleg a sínszálak közelében). Az ellenırzı mérések elıtt ki kell számítani a hálózati pontok koordinátáit (célszerően helyi rendszerben). Az így meghatározott pontok által alkotott hálózati oldalak lesznek azok az egyenesek, melyekhez képest mérjük az egyes sínszálak vízszintes kígyózásának értékét ábra Nagymérető darupályák vízszintes ellenırzı hálózata (Ódor K. után) 26

27 A sínszálak magassági kígyózásának mérése A darusín korona magassági kígyózását szintezéssel határozzuk meg. Álláspontként választhatjuk a daruhidat, ha épületcsarnokon belül vagyunk az épület egy magas pontját, vagy felállhatunk a szintezımőszerrel a padlószinten. Padlószinten végzett mérésnél a magassági kitőzésnél említett segédeszközöket kell használni. Biztosítani kell, hogy a szalag vagy szintezıléc függılegesen álljon, a kezdıvonások a sínkorona élének magasságában legyenek. Mind a vízszintes, mind a magasságmérés eredményeit alkalmasan választott méretarányú alaprajzban (1: 100, 1: 200), ill. hossz-szelvényen grafikusan is ábrázoljuk. A kígyózás értékeket rendszerint, az alaprajz ill. a hossz-szelvény méretaránytól eltérıen, 1:1 méretarányban szerkesztjük fel ábra Darupálya ellenırzı mérése 8.2. Ipari mérırendszerek. Ebben a fejezetben a korszerő geodéziai mérımőszereknek egy új kategóriájáról, és a rájuk épülı méréstechnikának alkalmazásáról adunk egy rövid összefoglalót. A korszerő mőszereket az elektronika eredményeinek a felhasználásával hozták létre a mőszerkonstruktırök. Alkalmazásuk a múlt század 80-as éveiben 27

28 kezdıdött, s az elsı felhasználási példákat a szakirodalom a gépészet témakörébıl hozta. A háromdimenziós koordináta-meghatározás nemcsak a geodéziában fontos mővelet, hanem egyéb szakterületeken is. A gépészeti gyakorlatban régóta közismertek már a különbözı koordinátamérı rendszerek (8-17. ábra). Sokcélú alkalmazásuknak két korlátja van: helyhez kötöttek, azaz a gépberendezésekhez hasonlóan vasbeton alapokra kell telepíteni-szerelni ezeket, így a telepítés után már nem mozdíthatók (a vizsgálati tárgyat kell a mérıberendezéshez szállítani), korlátos a mérési tartományuk, így csak meghatározott mérető szerkezeteket tudunk vizsgálni velük ábra Koordinátamérı rendszer A feladatok megoldásában áttörést jelentett, hogy a piacon az 1900-as évek végén (1974 körül) megjelentek a geodéziai mőszerekre és eljárásokra épülı mérı-rendszerek, amelyeket a szakirodalom Ipari Mérı Rendszereknek (IMR) is nevez. Az elektronika és a számítástechnika rendkívüli intenzív fejlıdése hozta magával, hogy a geodéziában rohamosan tért hódítottak a hagyományosan használt optikai mőszerek mellett az opto-elektronikus mőszerek. Ezek megtartották a hagyományos mőszerek szerkezeti elvét és elemeit, de már magas fokon elektronizáltak voltak. Az ebbıl származó egyik elıny a hagyományos mérési munka idejének jelentıs lerövidülése. A mőszerek szerkezeti felépítésüknél fogva közvetlenül összekapcsolhatók a számítógépekkel. Ezek, mőködési sebességük és nagy tárkapacitásuk révén, tovább növelik a feladatok gyors megoldásának lehetıségét, mert a mőszerekbıl elektromos jelek formájában érkezı mérési eredményeket a mérés helyszínén a méréssel egyidejőleg dolgozhatjuk fel és értékelhetjük ki. Megjegyzés: a mérırendszerek újabb változataiban már magával a mikroprocesszorral van összeépítve a mérıállomás. 28

29 Ezekkel a geodéziai mérırendszerekkel (MR vagy IMR) át lehetett lépni a hagyományos koordinátamérıknek a korlátait. Az IMR-t a legváltozatosabb helyekre lehet telepíteni. Nem jelent akadályt, ha a mérendı objektum méretei változóan nagyok, hiszen a mérési tartományuk korlátlan. A korszerő elemekbıl építkezı ipari mérırendszerek jellemzıi, hogy mobilok (azaz tetszılegesen telepíthetıek tetszıleges munkahelyekre), 3 D(imenzió)-ban, tág mérési tartományban (néhány dm-tıl a mérési tartományuk felsı határáig) használhatók fel. A geodéziai mőszertechnika fejlıdésével a mérımőszerek széles skálája jelenik meg. Az IMR azonban csak akkor hatékony az elıforduló feladatok megoldásában, ha az irányzást igen gyors feldolgozás követi. Ezt a megoldást a számítás-technikából jól ismert jelzıvel is szokás nyomatékosítani: real time legyen a módszer, jelezve azt, hogy a mérést azonnal kövesse a mért mennyiségek (szög, távolság stb.) alapján a térbeli koordináták (X,Y,Z) és azok megbízhatósági mérıszámainak (a koordináta középhibáknak) a számításakijelzése. Ezt három feltétel teszi lehetıvé: az elektronikus mérımőszerek elektromos regisztrálható "leolvasása", a mérıeszközök közvetlen (on line) kapcsolata megfelelı paraméterő számítógéppel, az alkalmas szoftver. jelként nagy sebességgel Az újabb mérırendszereket mérıállomások alkotják. Az elektronikus teodolitokból összeállított rendszerek koordináta meghatározása az elımetszés volt, ábra Mérırendszer elektronikus teodolitokból 29

30 míg a mérıállomásoké a poláris koordináta mérés lett ábra Mérırendszer mérıállomással (poláris koordinátamérés) A mérırendszerek nagy többségénél a szokásos észlelési technikával folynak a mérések. A mérendı pontokat vagy elıre kijelöljük a szerkezeten, vagy az újabb mőszereknél egyre gyakoribb, hogy egy fényjelet bocsátanak ki (rendszerint a kibocsájtó He-Ne lézer) a mőszerbıl ábra Mérés lézerjelre Az elıre meghatározott észlelési terv szerint végigjárva a lézerponttal az építmény mérésekre kijelölt pontjait, a fényjelet irányozzuk. Korszerő mőszerek esetében az irányzás-észlelés bonyolultabb, s bizonyos fokig már automatizált eljárás. A mérést megfelelı programnak kell támogatnia, amely a mérési eredmények gyors regisztrálásán túl hibaszőrést és ezt felhasználva "folyamatvezérlést" is végez, (azaz nem engedi tovább a mérést mindaddig, amíg pl. egy elıre megadott hibahatárt túllép az észlelés). A munkálatok egyik része a szerkezetek mért pontjaihoz tartozó térbeli adatok (az esetek többségében koordináták) számítása. Ez a számítás geodéziai 30

31 szempontból a teodolit álláspontok által meghatározott koordinátarendszerben a legkézenfekvıbb ábra Mőszerhez kötött koordinátarendszer Gyakran nem is a koordinátákra van szüksége a megrendelınek, hanem a méretadatokra, az egyes elemek: élek, felületek, síkok térbeli helyzetére (vízszintes vagy függıleges voltukra), egyes szerkezeti részek megmunkálásának minıségére (egyenes-e, sík-e a vizsgált szerkezeti rész felülete?). Így gyakran transzformációkkal folytatódik a számítás, amelyek a teodolitok rendszerébıl a szerkezetek rendszerébe való áttérést jelentik. Ilyen feltételek mellett különösen fontos szerep jut a kiszolgáló programnak. A programoknak a következıket kell (többek között) elvégeznie: a mérési eredmények rögzítését, a mérési folyamat vezérlését, gyors koordináta-meghatározást a teodolitok koordináta-rendszerében, alkalmas transzformációt számítania a szerkezeti-rendszerbe való áttéréshez, a transzformált adatok különbözı szempontok szerinti feldolgozását. A mérések feldolgozását azonnal elvégezve az eredmény a térbeli X, Y, Z koordináta és ezek középhibái. Ez utóbbi adatok (m X, m Y, m Z ) egyben a folyamat vezérlésének elemei is lehetnek, hisz ezeket pl. össze lehet vetni elıre megadott tőrésértékekkel. Tőrésen belüli középhiba esetén rögzíthetı a mérési adat, s az ily módon szőrt érték használható fel az interpretációs szakaszban. A nagy mőszergyártók a mérırendszereiket szoftverrel együtt szállítják. Gyakran ki kell egészíteni, azonban olyan alkalmazói programokkal, melyek már az adatokkal való "manipulálást" végzik: adatbázis létrehozása, kezdı adatok változtatásának lehetısége, 31

32 koordináta transzformáció tetszıleges ponthalmazzal, a mérendı pontok szabad kiválasztása, az irányzás pontosságának az ellenırzése. A mérırendszerek alkalmazása igen sokirányú lehet. Ezt számtalan példán keresztül lehetne bemutatni. Gyakran egészen szokatlan alkalmazási területekrıl is lehet olvasni. Az új technika új lehetıségeket teremt a geodéták számára és így válhat a földmérı szakember a méréstechnika (a metrológia) mővelıjévé is. Befejezésül álljon itt összefoglalóan néhány alkalmazási példa. Robotika robotkalibrálás és ellenırzés, teach-in és off-line robot-programozás, automatikus pálya követés. Szerkezetépítés nagymérető szerkezeti elemek (többek között pl. őrhajók, repülıgépek építı elemei; jármő és hajó "karosszéria" elemek) dinamikus mérése, tetszıleges formájú felületek "digitalizálása" (pontonkénti letapogatása), pl. parabola antennák, profil idomok, karosszéria elemek, vagy "designmodellek" mérése (reverse engineering). Általános gépészet periódikusan visszatérı ellenırzı mérések mesterdarabokon, sablonokon, szerszámokon a minıségbiztosításhoz, geodéziai mérések acél- és szerkezetépítésben, nagymérető NC/CNC szerszámgépek, és koordinátamérı-berendezések kalibrálása, nagymérető szerkezetek és gépek szerelése és beállítása során végzett mérések. Kutatás-fejlesztés szélcsatornában levı mérıszondák "felügyelete", nukleáris technikához épített geometriai rendszerek bemérése. 32

33 0-31. ábra Robotkalibrálás 33

34 9. fejezet Közmőfelmérés és nyilvántartás geodéziai munkái 9.1 Bevezetés A modulban a közmővek felmérésérıl és nyilvántartásáról összefoglalt témák megértése nem igényel különösebb elıismereteket. Természetesen elınyös, ha a hallgató rendelkezik bizonyos fokú geodéziai ismeretekkel, de ezek nélkül is elsajátítható az ebben a modulban összefoglalt tananyag nagy része. Ebben a tantárgyi modulban arra vállalkoztunk, hogy a témával kapcsolatos legfontosabb ismereteket összegyőjtsük. Bár a szakterületen - a jelenleg is érvényben lévı szabályozások ellenére - sok az esetlegesség, a bizonytalanság, reméljük, hogy mégis hasznosan forgatható tananyagot tudtunk összeállítani. A modul elsı részében megismerkedhetnek a felmérés-nyilvántartás magyarországi bevezetésének történetével, a jogi szabályozásáról szóló, és részben érvényben levı rendeletekkel, utasításokkal. Ezt követıen a közmővekkel kapcsolatos alapfogalmakat ismerhetik meg, majd a közmőnyilvántartás rendszerével és tartalmával foglalkozunk. Megismerik a nyilvántartás legfontosabb munkarészeit, azok rendeltetését. Ezután a nyilvántartás létrehozásának a folyamatát vázoljuk. Elsajátíthatják az egyes munkarészek készítésének a technikáját, amelyhez már alapos geodéziai ismeretek is szükségesek. Megismerhetik a földalatti vezetékek mőszeres kutatásának módszereit, alaposabban az induktív vezetékkutatás elvét és végrehajtását A közmőfelmérés és nyilvántartás bevezetésének és jogi szabályozásának története A közmővek nélkülözhetetlenek a modern gazdaság és élet mőködtetéséhez. Az ipar, a mezıgazdaság, a szolgáltatások mőködését, a települések életét hosszú idıre meg tudja bénítani a közmővek bármilyen okból bekövetkezı károsodása és/vagy szünetelése. Az okok sokfélék lehetnek. Az egyik leggyakoribb oka a közmőszolgáltatás kiesésnek, hogy nem (vagy nem pontosan) ismerjük a közmővek térbeli helyzetét. A belterületi közmő hálózatok nagy része a közterületek alatt, a földben van. Bárki tudna példát idézni a mindennapi hírekbıl, hogy x városban, y ipartelepen elvágták a földalatti vezetéket. Az esetek csak egy részét okozta a gondatlanság. Legalább ilyen gyakori ok volt, hogy a vezetékek térbeli helyzetét pontatlanul ismerték vagy adták meg. A múlt század urbanizációs fejlıdése során, egyre gyakrabban vetıdött fel, annak a szükségessége, hogy a településeken lévı közmőjellegő vezetékhálózatok térbeli és fontosabb mőszaki adatait valamilyen módszerrel rögzítsék, ábrázolják, és ami legalább ilyen fontos, hogy az adatok változásait rendszeresen kövessék. 34