Engineering Geodesy II

Trigonometrische Höhenübertragung als grobe Kontrolle

Kaum Alternativen: Gerät kalibrieren, unterschiedliche Geräte verwenden

Kontrolle der Vortriebsrichtung mit dem Kreisel

Mechanische Lotung mit “Senkblei”

Doppellotung, INS

Kreisel ca. 1mgon, Tachy ca. 0.2mgon, lohnt sich ab 2-3km.

Tabelle mit den einzelnen Positionen und ihrem Betrag

Bid Security

Garantie

Gültigkeitsdauer

Zahlarten

Statisch, nicht differentiell (PPP): Ambyguities lösen, Distanzen => Kugelschnitt

RTK, differentiell: (Virtuelle) Referenzstation von swisstopo herunterladen (Prinzip erklären!), Mehrdeutigkeit lösen, Korrekturen anbrigen, Kugelschnitte von mehreren Satelliten, daraus Position. Das HöhGeo Skript wäre hier hilfreich gewesen....

GPS Phasenmessung -> Phasenlage des ankommenden Signals (und andere Daten [Pseudodistanzen, Rauschen, Doppler,...]).

Globaltest nach Baarda, F=s0^2/sigma0^22=vTPv/n-u

Der Quotient aus a posteriori und a priori Varianz ist eine geeignete Testgrösse, mit der das stochastische Modell überprüft werden kann. Ist Fisher-Verteilt (Chi-Quadrat über Chi-Quadrat) mit Erwartungswert 1.

Test der Standardisierten Verbesserungen wi=vi/sigma_vi. Ist Standard-Normalverteilt mit Erwartungswert 0 und Standardabweichung 1. Im Normalfall werden Beobachtungen mit wi > 3 (Konfidenzintervall 3-sigma, p = 99.7 %) als grobe Fehler (Ausreisser) beurteilt und eliminiert.

ja

q_w ≈ L (s_w/rho) * sqrt(n/3)

n gleiche Seitenlängen

d Seitenlänge

L gesamte Länge

s_w Standardabweichung einer Winkelmessung

rho Umrechnung gon=>rad (pi/200)

q_k ≈ L (s_k/rho) * (1/sqrt(n))

n gleiche Seitenlängen

L gesamt Länge

s_k Standardabweichung für eine Kreiselmessung

rho rad=>gon (pi/200)

Faustformel n<(s_Kreisel/s_Tachy)^2

Bps.: Kreisel 1.5mgon, Tachy 0.5mgon => (1.5/0.5)^2=9=n

ab 9 Visurlängen, mit 250m also bei 2.25km

- Kreiselmessungen

- Übergreifende Messungen (übergreifender Polygonzug)

- Zusätzliche Messungen zu Wandpunkten

Gerade

Kurve (Kreisbogen)

Klothoide

Wiener Bogen (nur bei dem Gleisbau genutzt)

Eigenschaft, dass die Krümmung dieser Kurve proportional zur Länge ihres Bogens ist. Ihr Krümmungsverlauf nimmt linear zu und dient einer ruckfreien Fahrdynamik

Optimierung der Klothoide. Bei Klothoide nimmt Krümmungsänderung schlagartig ihren vollen Wert an. Beim Wiener Bogen nicht. Minimierung der 3. Ableitung der Geschwindigkeit. Krümmungsverlauf S-förmig geschwungen, mit ebenfalls S-förmiger Überhöhungsrampe.

Der Wiener Bogen ist seit 2002 eine eingetragene Marke und patentrechtlich für die Wiener Linien und die Österreichischen Bundesbahnen geschützt.

Gerade und Kreisbogen

Ablauf (verwendete Maschinen, genau):

Zuerst Excavator und Dozer (fürs grobe planieren), dann Grader, danach verschiedene Schichten Asphalt (in den USA teilweise auch einfach Beton mit Paver aufbringen)

Wie Maschinenkontrolle funktioniert.

Für Grobes nur Führung, für höhere Genauigkeiten (5mm) Steuerung (Asphalt- oder Betonfertiger).

1) Pressvortrieb (Pipe Pushing)

2) Open Pit Methods

2a) Offene Bauweise (Loch graben, Tunnel darin bauen, Loch zuschütten)

2b) Halboffene Bauweise (Schlitzwände betonieren, ausbuddeln bis auf Tunneldeckenhöhe, Tunneldecke betonieren, zuschüttzen und unter der Tunneldeck fertig ausbuddeln)

3) Mining Methods: Rock vs. Loose Rock, vorallem TBM, Cutting-Head und Sprengen

kinematisches Laserscanning

Gleismesswagen

GNSS funktioniert nicht ;-) => Untertage, eingeschränkte Sichtverbindungen, daher: Geometrie des Tunnels ist ungünstig für Fehlerfortpflanzung => einseitig angeschlossener Polygonzug.

Zudem chronischer Platz- und Zeitmangel sowie teilweise grosse Temperaturgradienten (=> Refraktion).

Für längere Tunnels und hohe Ansprüchen an die Genauigkeit der Höhe sowie je nach geologischer Gegebenheiten muss ev. Geoid relativ gut bekannt sein.

einseitig angeschlossene (=tote Polygonzüge)

übergreifender Polygonzug

unabhängige Kreiselmessungen

Rückversicherungen

Verdichten, Polygon-Netz anstatt Zug (unrealistisch)

Refraktion...

Längs- und Querfehler bei Bogen von Streckenmessung und Winkelmessung abhängig, bei geradlinigem Verlauf, eigentlich nur Querabweichung von Bedeutung, somit ist Winkelübertragung das entscheidende Kriterium.

Kreiselmessungen! Erläutere, dass Genauigkeit der Richtungsübertragung mit Kreisel sich erst ab ein paar Brechpunkten in Polygonzug mit Tachymeter lohnt, weil dieser besser Winkelmessgenauigkeit hat. (Näherungsformel beachten). Aber Kreiselmessung immer gut, zur Steigerung der Redundanz.

ev. Doppellot und INS.

äusseres netz (portal, basis) und inneres tunnel-netz. insgesamt 5 netze, wegen zwischenangriffen, gnss messungen für richtungsanschlüsse, rückversicherugen usw