Karoline Braune

Untersuchung zur besonderen Eignung des SOKKIA Tachymeters SRX für Überwachungsmessungen

Ein großer Bestandteil der Tunnelvermessung ist die Ausführung von Deformationsmessungen. Der Umfang der Überwachungsmessungen ist abhängig von der Geologie, der Form des Bauwerkes und der zu erwartenden Deformationen resultierend aus den wirkenden Kräften. Erfolgt die Objektdiskretisierung mit einer hohen Anzahl von Überwachungspunkten, ist der Wunsch nach einer automatischen Anzielung innerhalb der tachymetrischen Aufnahme dieser Punkte groß. Die Messung
erfolgt schneller, der Geodät am Tachymeter wird entlastet und die Produktion wird kürzer unterbrochen.
Der Vorteil der neuen SOKKIA Totalstation der Serie SRX gegenüber anderen Herstellern ist die Erweiterung der automatischen Zielerfassung. Die Auto Pointing Funktion findet nicht nur Anwendung bei Prismen sondern auch bei Reflexionsfolien. Aus Kostengründen werden für die Vermarkung von Überwachungspunkten am Tunnelbauwerk, welches im konventionellen Vortrieb erschaffen wird, Reflexionsfolien auf Kipphaltern verwendet.
Ziel der Diplomarbeit war es zu untersuchen, ob das SRX3 von SOKKIA mit der Auto Pointing Funktion auf Reflexionsfolien im
Tunnel einsetzbar ist. Im Vorfeld wurde die Zielerfassung der Totalstation auf Prismen (Leica Standardprisma GPR1, Goecke Miniprisma) und zwei Reflexionsfolientypen (Goecke Folie, SOKKIA RS50N-K) in einem unter- und oberirdischem Testfeld nach ISO17123-3:2001 (the International Organization for Standardization) auf die Richtungsmessgenauigkeit getestet. Die empirischen Standardabweichungen aller Reflektoren lagen unter den Herstellerangaben für die Winkelmessgenauigkeit von 1 mgon. Die Richtungsmessgenauigkeit auf Folien war zwei bis dreimal schlechter als auf Prismen. An zwei Tunnelbauwerken (Querschlag 1 und 2) des Malmö Citytunnels wurde die praktische Eignung des Tachymeters für Überwachungsmessungen untersucht. Im konventionellen Vortrieb lassen sich Schmutz, Staub und Wasser auf den Überwachungspunkten
(Reflexzielzeichen) nicht vermeiden. Es hat sich herausgestellt, dass das SRX3 auf Verschmutzungen der retro- reflektierenden Zielmarken empfindlich reagiert. Das Instrument misst wegen der veränderten Reflexionseigenschaft nicht das Zentrum der Zielmarke, sondern einen beliebigen Punkt auf der Reflexionsfolie. Es ergaben sich aufgrund der Verschmutzungen, Lageänderungen der Überwachungspunkte von aufeinander folgenden Messtagen, die eine Überschreitung des
Alamierungswertes nach dem MCG (Malmö Citytunnel Group) Überwachungskonzept darstellen. Weiterhin kam es zu einer Einschränkung des Messbereiches der Auto Pointing Funktion auf verschmutzten Reflexzielzeichen. Überwachungsmessung müssen nicht nur den Genauigkeitsansprüchen genügen, um Deformationen aufdecken zu können, sondern sie müssen auch
zuverlässig sein. Diese Zuverlässigkeit ist mit dem SOKKIA SRX3 bei der Verwendung von Auto Pointing auf Reflexionsfolien nicht gegeben. Daher ist die automatische Zielerfassung von retroreflektierenden Zielmarken für Messungen im Tunnelbau nicht geeignet.
In einem weiteren Teil dieser Diplomarbeit wurde untersucht, ob mit einem praxisnahen Versuchsaufbau eine mögliche Stativbewegung detektiert werden kann. Es wurde dafür ein Leica TCA2003 auf einem Holzstativ des gleichen Herstellers verwendet, welches eine Vielzahl von Satzmessungen in einem ober- und unterirdischen Testfeld durchführte. Im unterirdischen Testfeld konnte eine Verdrehung der Horizontrichtungen von ca. 1 mgon in einer Zeitspanne von einer Stunde
festgestellt werden. Mit dem Versuchsaufbau konnte jedoch nicht nachgewiesen werden wo sich der Ort der Verdrehung befand (Stativ, Dreifuß). Das verwendete Messequipment war für alle Messkampagnen dasselbe. Deshalb ist es nicht auszuschließen, dass bei Verwendung eines anderen Dreifußes oder Stativs zu einer anderen bzw. keinen Bewegung kommt. Ein Schwingungsverhalten des Stativs konnte nicht nachgewiesen werden, da die Abtastrate zu groß war.