ERDÉSZETI UTAK TERVEZÉSE ÚTTERVEZÉSI MUNKÁK VÉGREHAJTÁSA

Átírás

1 ERDÉSZETI UTAK TERVEZÉSE ÚTTERVEZÉSI MUNKÁK VÉGREHAJTÁSA

2 ÚTHÁLÓZAT FEJLESZTÉSE Új utak építése Földutak pályaszerkezettel való ellátása Megerősítés Szélesítés és megerősítés Korszerűsítés (szélesítés, megerősítés, vonalvezetés) Az úthálózat fejlesztése az üzemtervi és közjóléti feladatokkal összhangban, az erdőgazdálkodás távlati fejlesztésének figyelembevételével, ERDŐFELTÁRÁSI ALAPTERVEKRE támaszkodva történik. (?)

3 FÖLDUTAK PÁLYASZERKEZETTEL VALÓ ELLÁTÁSA

4 FÖLDUTAK PÁLYASZERKEZETTEL VALÓ ELLÁTÁSA

5 ÚTTERVEZÉSI TEVÉKENYSÉGEK Úttervezési munkák célja: Gazdasági, műszaki és egyéb igények szerint a terepen felkeresse az új út helyét, az utat három vetületben, tervek formájában rögzítse, a tervezett út tengelyét a terepen karókkal kitűzze, valamint megfelelő földtömeg-, méret-, anyag- és költségszámításokat készítsen.

6 ÚTTERVEZÉSI TEVÉKENYSÉGEK Nyomozás (trasszírozás) Igényeknek és lehetőségeknek megfelelően az út nyomvonalát térképen és/vagy a terepen felkeressük Nyomjelzés Terepen folyó kitűzés, amikor a tervezett út tengelyét karókkal rögzítjük. Helyszíni mérések Nyomjelzés előtt vagy azzal együtt. Kitűzött tengely pontjainak magassági bemérése, keresztszelvény-felvétel. Meglévő térképanyag kiegészítése. Részletes, nagy méretarányú (szintvonalas) térképsáv készítése a kérdéses területről a tervezés végrehajtásához.

7 ÚTTERVEZÉSI TEVÉKENYSÉGEK Helyszíni feltárás Ha a vonalvezetésről már van elképzelés. Vonalas talajmechanikai feltárás Helyi anyagok. Útkorszerűsítések, burkolatmegerősítések terepi munkái Pályaszerkezet feltárás Behajlásmérés (teherbírás) Szubjektív állapotfelvétel (járhatóság)

8 ÚTTERVEZÉSI FOLYAMAT SZEREPLŐI MEGBÍZÓ (ERDŐGAZDASÁG) HATÓSÁG(OK) ELKÉPZELT FELTÁRÓÚT TERVEZŐ KIVITELEZŐ Elsőfokú építési hatóság: Állami Erdészeti Szolgálat Szakhatóságok: Természetvédelem (Nemzeti Parkok) Közlekedési felügyelet Vízügy

9 MEGBÍZÓ (ERDŐGAZDASÁG) ELKÉPZELT FELTÁRÓÚT TERVEZŐ KIVITELEZŐ MEGBÍZÓ TERVEZŐ: Megbízási szerződés Folyamatos konzultáció (?) ÉPÍTÉSI TERV MEGBÍZÓ KIVITELEZŐ: Megbízási szerződés Folyamatos konzultáció (?) ÚT MEGÉPÜL TERVEZŐ KIVITELEZŐ: Tervismertetés (nem jellemző) Tervezői művezetés (nem jellemző)

10 TERVEZÉSI FOLYAMAT Úttervezési folyamat során sok, gyakran ellentétes szempontot kell figyelembe venni, amelyek között a megfelelő kompromisszum azonnal nem teremthető meg. A feladatot fokozatos közelítéssel lehet megoldani. Úttervezés rendje: az útvonalat többször tervezzük meg, egyre részletesebben. FELTÁRÁSI ALAPTERV TANULMÁNYTERV(EK) OLCSÓ, GYORS TERVEZÉS = DRÁGA KIVITELEZÉS ENGEDÉLYEZÉSI TERV ÉPÍTÉSI TERV

11 ENGEDÉLYEZÉSI FOLYAMAT TERÜLETIGÉNYBEVÉTELI TERV (Tanulmányterv) ELŐZETES TERÜLETIGÉNYBEVÉTELI ENGEDÉLY ENGEDÉLYEZÉSI TERV ÉPÍTÉSI ENGEDÉLY

12 ENGEDÉLYEZÉSI FOLYAMAT ÉPÍTÉSI ENGEDÉLY ÉPÍTÉSI TERV MEGÉPÜL AZ ÚT, ÚTÁTADÁS HASZNÁLATBAVÉTELI ENGEDÉLY MEGVALÓSULÁSI TERV

13 MINŐSÉGBIZTOSÍTÁS Tervek minősége Tervezői jogosultság ellenőrzése. Ki adja ki a tervezői jogosultságot? Tervek formai és tartalmi követelményei: EUTI (2000.) Kivitelezés minősége Tervezői művezetés. Műszaki ellenőrzés. Építtető részéről Független műszaki ellenőr költségek? Építési hatóság szaktudás? Műszaki előírások? Tervtől való eltérés esetén következmények? Állami támogatás, EU-s pályázatok elbírálása? ( Adófizetők pénze! )

14 TERÜLETIGÉNYBEVÉTELI TERV (Tanulmányterv) megoldási lehetőségek felderítése közelítő úttengely (semleges vonal) térképi és terepi felkeresése helyszíni bejárás (minden érintett részvételével!) részletes tervezés előkészítése (előzetes állásfoglalás) Munkarészek: Átnézeti helyszínrajzok Előzetes hossz-szelvény Mintakeresztszelvények Jellemző keresztszelvények (Műtárgytervek) Műszaki leírás Területkimutatás (0,1 ha pontosság!)

15 ENGEDÉLYEZÉSI TERV Cél: építési engedély Munkarészek: Átnézeti helyszínrajzok Részletes helyszínrajz Részletes hossz-szelvény Mintakeresztszelvények és keresztszelvények Földtömegszámítás és elosztás Részletes műtárgytervek Műszaki leírás Területkimutatás

16 Munkarészek: ÉPÍTÉSI TERV Olyan, részletesen kidolgozott dokumentáció, amely alapján a tervezett létesítmény megvalósítható, valamint tartalmazza a létesítéshez szükséges mennyiségeket és a minőségi előírásokat. Átnézeti helyszínrajzok Részletes helyszínrajz Részletes hossz-szelvény Mintakeresztszelvények és keresztszelvények Földtömegszámítás és elosztás Részletes műtárgytervek Talajmechanikai szakvélemény Műszaki leírás Költségvetés, Méretjegyzék Számítógépes listák, koordinátajegyzék

17 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Gazdasági Domborzat, geológiai viszonyok Altalaj Hidrológiai-meteorológiai adottságok Műszaki Esztétikai, környezetvédelmi, közjóléti Állami, önkormányzati, vállalati, kollektív, egyéni érdekek

18 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Gazdasági szempontok Feltárt erdőrészletek. Faanyagmozgatás tervezett rendszere, szállítás iránya. Rakodók / felkészítő helyek elhelyezkedése. Leszállítandó faanyag mennyisége. (Tervezési időhorizont?) Várható egyéb forgalom nagysága és összetétele (jövőbeni változása). Forgalom útkategória. Forgalom és pályaszerkezet igényessége között legyen összhang! Alacsony színvonalon kiépített pálya magas forgalmi és fenntartási költségek. Építési költség egyszer jelentkezik, forgalmi és fenntartási költségek folyamatosan. Rendelkezésre álló pénzeszközök. Pályázati lehetőségek.

19 Az út elhelyezése a közelítés irányától függően

20 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Domborzat, geológiai viszonyok Alapvetően meghatározza (korlátozza) a vonalvezetési lehetőségeket. Síkvidéken domborzati korlátok nincsenek. Dombvidéki viszonyok általában kedveznek a lendületes vonalvezetésnek. Suvadásos, csúszásveszélyes területeket el kell kerülni. Hegyvidéken a szélesebb völgyek kedvező adottságait kell kihasználni, a völgyfenék elkerülésével. Állékonyabb kőzettel rendelkező, lehetőleg déli vagy nyugati oldalakat célszerű (ha lehet) előnyben részesíteni. A mellékvölgyek jól felhasználhatók vonalfejlesztésre. Útosztály + akadályoztatás tervezési sebesség

21 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Altalaj minősége, helyi építőanyagok A nyomvonal felkeresése során gyors talajmechanikai vizsgálat talajok fő fizikai jellemzői. Kerülni kell a vizenyős, mocsaras, tőzeges és mélyfekvésű területeket. Magas talajvíz és kötött talaj esetén az utat töltésben kell vezetni. Csúszós, suvadásos területek. Helyi építőanyagok (homok, kavics, terméskő) csökkentik az építési költségeket. Talajstabilizáció!

22 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Hidrológiai meteorológiai adottságok, vízelvezetési szempontok A földmű állékonyságának biztosítása érdekében a vízelvezetés korrekt megtervezése az egyik legfontosabb mérnöki feladat. Síkvidéken kerülni kell a vizenyős, mocsaras területeket. Az utat célszerű 0,70 1,00 m magas töltésben vezetni. Hegy- és dombvidéki völgyekben az utat a völgyfenék helyett a hegy(domb)oldalban vezessük, a vizenyős, árvízveszélyes helyek elkerülésével. Vízfolyás keresztezése esetén különös gonddal kell eljárni, szükség szerint mederkorrekcióval. Vízmosások által szabdalt hegy- és domboldalon az utat a torokszakaszon célszerű vezetni. Meteorológiai adottságok hófúvás, fagy- és olvadási kár.

23 VONALVEZETÉS VÍZMOSÁSOS HEGYOLDALON

24 MEDERKORREKCIÓ

25 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Műszaki vonalvezetési irányelvek Erdészeti Utak Tervezési Irányelvei (2000.) Útosztály + akadályoztatás tervezési sebesség. Tervezési sebesség R min, e max Tervezési paraméterek megengedett szélső értékeit lehetőleg csak kivételes esetekben alkalmazzuk. Törekedjünk az egyenletes kiépítési színvonalra! Meredek szakaszok forgalmi és fenntartási költségek nőnek, útszakasz időszakosan járhatatlanná válhat.

26 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Esztétikai, természetvédelmi, közjóléti szempontok A létesítmény a táj része legyen. Esztétikus, tájba illő = semleges vonalhoz igazodó. Természetvédelem (ÁESZ): ne foglaljon el új területet! (Meglévő nyomok, nyiladékok felhasználása.) Műszaki, esztétikai szempontok! Érzékeny területek, helyi védettséget élvező objektumok elkerülése (negatív kardinális pontok). Az erdőt az üdülni vágyó ember részére a megfelelően kiépített és üzemeltetett úthálózat teszi hozzáférhetővé. A közforgalom számára részlegesen megnyitott feltáróutak és kapcsolódó létesítmények (parkoló, pihenőhely, hulladékgyűjtő, információs táblák stb.) irányítják és egyben szabályozzák az erdőterületen való mozgást. A jó vonalvezetésű út a gazdálkodás mellett a természetvédelmi, vadászati, hatósági tevékenységet is kiszolgálja.

27 ERDÉSZETI UTAK NYOMOZÁSÁNAK SZEMPONTJAI Állami, önkormányzati, vállalati, kollektív, egyéni érdekek Közművezetékek. Közúti csatlakozások. Vasútvonalak. Magánterületek. Rendezetlen tulajdonviszonyok. Kié az út?

28 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Hegy- és dombvidéki utak tervezésénél alkalmazzuk. Minden pontja a terepen van. Hosszabb szakaszokon egyenletes emelkedésű. Kedvező magassági vonalvezetés és tájba illesztés alapja. Tengelytervezéskor a semleges vonalat egyenesekkel, ívekkel és átmeneti ívekkel közelítjük. A semleges vonalhoz simuló úttengely lehetővé teszi a földmunka minimalizálását. v t nő semleges vonaltól való eltérés nő földmunka és tájseb nő

29 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA

31 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA k Δm = 100 e %

33 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Vonalfejlesztés betérés mellékvölgybe

34 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Vonalfejlesztés hegyoldali forduló

35 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Vízválasztón való átkelés nyeregpont érintésével

36 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Csatlakozás kialakítása

37 SEMLEGES VONAL ÉS ALKALMAZÁSA Semleges vonal átdobása

38 SEMLEGES VONAL TEREPI FELKERESÉSE Boose-féle lejttűző keret Möller-féle zseblejttűző (Libellás léc (stafli)) (Szintező műszer) (Teodolit)

39 SEMLEGES VONAL TEREPI FELKERESÉSE Boose-féle lejttűző keret

40 SEMLEGES VONAL TEREPI FELKERESÉSE Möller-féle zseblejttűző

41 ELŐKÉSZÍTŐ TEVÉKENYSÉGEK Nyomvonal közelítő kijelölése (szintvonalas) térképen Síkvidéken: felhasználandó nyiladékok, földutak kijelölése Hegy- és dombvidéken: semleges vonal térképi felkeresése Forgalombecslés Előzetes mintakeresztszelvény

42 ÚTTERVEZÉSI MÓDSZEREK Együtemű, közvetlen Kétütemű, közvetett Síkrajzi térképvázlat készítése Szintvonalas térkép készítése

43 EGYÜTEMŰ TENGELYTERVEZÉS TEREPI MUNKÁI Terepi bejárás, nyomvonal közelítő kijelölése a terepen (semleges vonal terepi felkeresése) Tengely-sokszögvonal kitűzése Ívsugarak, átmeneti ívek megválasztása Szelvényezés (stacionálás) Hossz-szelvény szintezés Keresztszelvények felvétele Műtárgyhelyek, csomópontok és egyéb létesítmények bemérése Talajmechanikai vonalas feltárás Egyéb terepi munkák

44 KÉTÜTEMŰ TENGELYTERVEZÉS TEREPI MUNKÁI SÍKRAJZI TÉRKÉPVÁZLAT KÉSZÍTÉSE Terepi bejárás, nyomvonal közelítő kijelölése a terepen (semleges vonal terepi felkeresése) Általános sokszögvonal kitűzése, bemérése Síkrajzi térképvázlat készítéséhez szükséges tereppontok bemérése Síkrajzi térképvázlat elkészítése Úttengely-tervezés a térképen (vízszintes értelemben) Szelvényezés Kitűzési adatok számítása Fő- és részletpontok kitűzése a terepen Hossz-szelvény szintezés Keresztszelvények felvétele Műtárgyhelyek, csomópontok és egyéb létesítmények bemérése Talajmechanikai vonalas feltárás Egyéb terepi munkák 1. ütem 2. ütem

45 KÉTÜTEMŰ TENGELYTERVEZÉS TEREPI MUNKÁI SZINTVONALAS TÉRKÉP KÉSZÍTÉSE Terepi bejárás, nyomvonal közelítő kijelölése a terepen (semleges vonal terepi felkeresése) Általános sokszögvonal kitűzése, bemérése Szintvonalas térkép készítéséhez szükséges tereppontok bemérése Szintvonalas térkép (síkrajz + terepmodell) elkészítése Úttengely-tervezés a térképen (vízszintes + magassági) Szelvényezés Kitűzési adatok számítása Fő- és részletpontok kitűzése a terepen Szintvonalas térkép (terepmodell) esetleges pontosításához, kiegészítéséhez szükséges mérések Talajmechanikai vonalas feltárás Egyéb terepi munkák 1. ütem 2. ütem

46 VÍZSZINTES MÉRÉSEK Hagyományos : Legalább 20 mérési pontosságú teodolit, két távcsőállás, baloldali közbezárt szög Hosszmérés szalaggal, oda-vissza, ferde távolság mérése Távolság redukálása (esetlegesen) Megengedett hiba: H/1000 Részletmérés derékszögű összrendezőkkel vagy polárkoordinátákkal Modern : Elektronikus mérőállomás Optikai távmérés, automatikus vízszintesre redukálás Iránysorozat mérése két távcsőállásban Részletmérés egy távcsőállásban

47 VÍZSZINTES MÉRÉSEK Vetület Helyi koordináta-rendszer Egységes Országos Vetületi rendszer (EOV) Országos alappontok felhasználása Alappontok létesítése (GPS technológia) Sokszögpontok kibiztosítása Kibiztosítás szomszédos fákhoz Alappontok elhelyezése a kitermelendő pászta várható határán kívül. Alappontok esetleges állandósítása

48 MAGASSÁGI MÉRÉSEK Hagyományos: Helyi vagy országos magassági rendszer használata Magassági alappont bekötése: ~5 km-en belül (egy mérnöknap) Szintezési alappontok létesítése (~500 m-ként, nagyobb műtárgyak) Alappontok helyét a sokszögvonalra bemérni, helyszínrajzon ábrázolni Oda-vissza szintezés Szintezési jegyzőkönyv Megengedett záróhiba: ΔM eng =20 H Modern: Elektronikus mérőállomás Magasságmérés vízszintes méréssel együtt GPS technológiával létrehozott alappontok egyben magassági alappontok is lehetnek Terepmodell használata

49 ÁLTALÁNOS SOKSZÖGVONAL MÉRÉSE

50 KERESZTSZELVÉNYEK FELVÉTELE Hagyományos: Libellás léc (stafli) Szintezőműszer + mérőszalag Tachiméter Modern: Elektronikus mérőállomás speciális programmodullal Terepmodell használata

51 TEREPMODELLEK ALKALMAZÁSA AZ ERDŐFELTÁRÁSBAN Felületmodell felépítése: Raszteres Vektoros (TIN) Tanulmányterv: Nagy terület, mérsékelt pontossági igények Digitális domborzatmodell vásárlása Digitális szintvonalas térkép szintvonalaira generált felület Digitális fotogrammetriai eljárások LIDAR technológia Részletes (építési) terv: Jól lehatárolható területsáv ábrázolása Nagy pontossági igény. Terepen bemért pontokra generált TIN terepmodell

52 RASZTERES ADATMODELL FELÉPÍTÉSE pixelértékek sx sy elemi pixel méretei 10 x 13 pixelből felépülő raszter

53 RASZTERES FELÜLETMODELLEK Szabályos felépítés (pixelek, sorok, oszlopok) Georeferencia adatok Horizontális felbontás Vertikális felbontás Nagy tárigény Tömörítési eljárások Gyors keresés, gyorsan végrehajtható műveletek Térbeli interpoláció

54 RASZTERES FELÜLETMODELL MEGJELENÍTÉSE

55 DOMBORÍTÓ LINEÁRIS FILTER

56 LEJTÉS FILTER ALKALMAZÁSA

57 FILTEREK KOMBINÁLÁSA

58 VEKTOROS FELÜLETMODELLEK A felületet alkotó geometriai elemek tetszőleges bonyolultsággal, szabálytalan módon kapcsolódnak egymáshoz. Ismert magasságú pontok: kontrolpontok. A kontrolpontok elhelyezkedése alapján megkülönböztetünk szabályos, strukturális, véletlenszerű felületmodelleket. A z=f(x,y) függvényt elemi f i (x,y) függvényekre bontjuk. (Szabálytalan) háromszögháló (TIN) kialakítása. Törésvonalak, idomvonalak figyelembe vétele. Háromszögeken belül az interpolációs függvények meghatározása. Síkok alkalmazása. Polinomfüggvények.

59 TEREPMODELL GENERÁLÁSA TEREPI MÉRÉSEKRE

60 TEREPMODELL GENERÁLÁSA TEREPI MÉRÉSEKRE

61 BESZKENNELT, TÁJÉKOZOTT SZINTVONALAS TÉRKÉP

62 SZINTVONALAK FELÜLDIGITALIZÁLÁSA

63 TIN HÁLÓ KIALAKÍTÁSA

64 TIN FELÜLETMODELLEN LEVEZETETT SZINTVONALAK

65 TIN FELÜLETMODELL MAGASSÁG SZERINT SZÍNEZVE

66 SZINTVONALAK MEGJELENÍTÉSE

67 LEJTÉS SZERINTI SZÍNEZÉS

68 KITETTSÉG SZERINTI SZÍNEZÉS

69 DIGITÁLIS FOTOGRAMMETRIA Légifényképezés Centrális projekció, sztereoszkópia (átfedő képpárok) Nagyméretű képek Speciális hardverek Képek tájékozása (belső, relatív, abszolút) (Automatikus) kiértékelés (homológ pontok keresése) Digitális ortofotó-készítés C bal epipoláris sík C jobb P bal P jobb bal képsík jobb képsík epipoláris szakasz az epipoláris egyenesen terepfelszín P munkatartomány

70 LIDAR Light Detection And Ranging Airborne Laser Scanning Új technológia, nagy területek gyors és nagy pontosságú három dimenziós felmérésére alkalmas. Összetevők: Repülőgépen elhelyezett lézer-szenzor Navigációs rendszer (GPS+INS) Kiértékelő rendszer Előnyök: Gyors adatnyerés Fedett területen is alkalmazható Nagy adatsűrűség Nagy pontosság Nagy területek esetén relatíve olcsó (Forrás:

71 LIDAR (Forrás:

72 LIDAR (Forrás: Reutebuch et al, 2003) Záródás Magassági hiba [m] Átlag Szórás Min. Max. Kontrolpontok száma Tarvágás 0,16 0,23-0,48 0,61 38 Erős gyérítés 0,18 0,14-0,11 0,41 21 Gyenge gyérítés 0,18 0,18-0,63 0, Érintetlen 0,31 0,29-0,60 1,31 120

73

74

75

76

77

78

79 TERVEZETT ÚT A TEREPBE ILLESZTVE, MADÁRTÁVLATBÓL

80 ÉS A JÁRMŰVEZETŐ SZEMSZÖGÉBŐL

81 LÁTVÁNYTERVEK KÉSZÍTÉSE