Christine Scheibe

Untersuchungen zum Einsatz des TCA 2003 für Belastungsversuche

Untersuchungen zum Einsatz des elektronischen Tachymeters Leica TCA 2003 für Belastungsversuche von Baukonstruktionen Voraussetzung für die Funktionstüchtigkeit eines Bauwerkes ist der Nachweis seiner Tragfähigkeit und Betriebssicherheit. Aufgrund vielfältiger Umwelteinflüsse, Alterungsprozesse oder Nutzungsänderungen sollte die Frage nach diesen Qualitäten in bestimmten, regelmässigen Zeitabständen neu gestellt werden. Besonders die grossen Bauwerke des Hoch- und Tiefbaus mit hohen Risiko- und Schadenspotentialen wie z.B. Brücken, Turmbauwerke, Stauanlagen oder Tunnel bedürfen einer regelmässigen Kontrolle der Betriebssicherheit. Dafür kommen, je nach Situation des Objekts, die veschiedensten Messverfahren für permanente oder temporäre Überwachungen zur Anwendung. In Einzelfällen kann es notwendig sein, das Bauwerk einem Belastungstest zu unterziehen. Ziel der Arbeit war es, die Eignung der Tachymetrie für verschiedene Bauwerksüberwachungsaufgaben herauszustellen. Dafür stand ein automatisiertes Präzisionstachymeter vom Typ Leica TCA 2003 zur Verfügung, mit dem eine umfassende Geräteuntersuchung stattfand. Es handelt sich hierbei um ein motorisiertes Hochleistungstachymeter mit integriertem Rechner und automatischer Zielerfassungsfunktion. Damit ist es möglich, den Messablauf vollständig zu automatisieren. Ein weiteres Ziel bestand darin, unter Einbeziehung dieses Instrumentes ein automatisiertes Messsystem aufzubauen, welches die simultane Erfassung von Sensor- und Tachymeterdaten und deren Fernübertragung auf einen Server ermöglicht. Die Genauigkeitsuntersuchungen des TCA 2003 ergaben, dass sowohl die Strecken- als auch die Richtungsmessung mit sehr viel höherer Genauigkeit möglich sind, als der Hersteller angibt. Im Nahbereich sind sowohl in Längs- als auch in Querrichtung Positioniergenauigkeiten von einigen Zehntel Millimetern erreichbar. Entgegen den anfänglichen Vermutungen erscheint deshalb die Punktbestimmung mittels eines solchen Hochleistungstachmeters auch für Belastungsversuche von Tragwerken durchaus geeignet. Hier sind Genauigkeiten im Submillimeterbereich gefordert. Allerdings müssen dafür noch ausführliche Untersuchungen zu den Eigenschaften hinsichtlich Messgenauigkeit und -geschwindigkeit bei kinematischer Messung erfolgen. Erst dann kann eine Eignung für solche Anwendungen bestätigt und deren Grenzen gesetzt werden. Bei der Realisierung des Messsystems wurde aufgrund der anfänglichen Bedenken der Schwerpunkt auf die Dauerüberwachung gesetzt. Die hier vorliegende Lösung ist als Grundstock für ein vollautomatisiertes Multisensorsystem zur Bauwerksüberwachung anzusehen. Es wurden die Steuerung des Tachymeters und eines Datenloggers sowie die Datenfernübertragung via Internet programmiertechnisch realisiert und dessen Funktionstüchtigkeit im Laborversuch erfolgreich getestet.