MÉRNÖKGEODÉZIA I segédlet
MÉRNÖKGEODÉZIA I segédlet
MÉRNÖKGEODÉZIA I segédlet
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM,<br />
GEOINFORMATIKAI KAR<br />
GEOMATIKAI INTÉZET GEODÉZIA TANSZÉK<br />
<strong>MÉRNÖKGEODÉZIA</strong><br />
(Segédlet az 1. félév anyagához)<br />
2009<br />
Összeállította:<br />
Dr. Ágfalvi Mihály<br />
fıiskolai tanár
TARTALOMJEGYZÉK<br />
1.Bevezetı.................................................................................................................................. 3<br />
2. A mérnökgeodéziai feladatok általános áttekintése .......................................................... 4<br />
2.1 A mérnökgeodéziai feladatok rendszerezése ................................................................. 4<br />
2.2 Mérnökgeodéziai feladatok a beruházások megvalósításában......................................... 5<br />
2.2.1 Beruházási alapfogalmak. ......................................................................................... 5<br />
2.2.2 A beruházásban résztvevı szervezetek és feladataik ................................................ 6<br />
2.2.3 A mérnökgeodéziai munkák általános áttekintése .................................................... 8<br />
3. Mérnökgeodéziai alapponthálózatok.................................................................................. 9<br />
3.1. Vízszintes alapponthálózatok.......................................................................................... 9<br />
3.1.1 A hálózatok fajtái .................................................................................................... 10<br />
3.1.1.1 A kitőzési hálózat............................................................................................. 11<br />
3.2 Magassági alapponthálózatok ...................................................................................... 18<br />
4. Kitőzések ............................................................................................................................. 20<br />
4.1. A mérnökgeodéziai kitőzési munkák sajátosságai ........................................................ 20<br />
4.2 A kitőzési munkák rendje............................................................................................... 21<br />
4.3 Vízszintes értelmő kitőzések.......................................................................................... 22<br />
4.3.1. A kitőzések alapmőveletei ..................................................................................... 22<br />
4.3.1.1 A hosszkitőzés................................................................................................. 22<br />
4.3.1.2 A szögkitőzés ................................................................................................... 26<br />
4.3.1.3 A vetítés............................................................................................................ 27<br />
4.3.2 Vízszintes kitőzések módszerei............................................................................... 28<br />
4.3.2.1. Kitőzés mérési vonalpontként ......................................................................... 28<br />
4.3.2.2 Kitőzés derékszögő koordinátákkal ................................................................. 28<br />
4.3.2.2.1 Kitőzés derékszögő koordinátákkal, tájékozott fıirányokról........................ 29<br />
4.3.2.3 Kitőzés poláris koordinátákkal......................................................................... 30<br />
4.3.2.4. Kitőzés elımetszéssel...................................................................................... 30<br />
4.3.2.5 Kitőzés vetítéssel.............................................................................................. 31<br />
4.3.3 A kitőzött pontok megjelölése, a kitőzés ellenırzése ............................................. 33<br />
4.4. Magassági értelmő kitőzések ........................................................................................ 35<br />
4.4.2 A kitőzött pontok megjelölése, a kitőzés ellenırzése ............................................. 38<br />
5. A lézertechnika és mérnökgeodéziai alkalmazása........................................................... 41<br />
2
1.Bevezetı<br />
A geodéziai munkákat, céljukat tekintve, két nagy kategóriába (csoportba) szokás sorolni. Az<br />
elsı kategóriába tartozónak tartjuk mindazokat a munkálatokat, amelyek az állami alapadatok<br />
(alappont-hálózatok és alaptérképek) elıállítására irányulnak. A másik kategóriába a sajátos<br />
célokat szolgáló geodéziai tevékenységeket soroljuk. Ennek az utóbbi „halmaznak” egy<br />
részhalmaza a mérnökgeodézia, amelyet ipari geodéziának is hívnak. Alkalmazott<br />
geodéziának is nevezhetnénk, hiszen mint látni fogjuk, céljai a klasszikus értelemben vett<br />
geodézia céljaitól sokszor eltérnek, és gyakran különbözı méréstechnikai (idegen szóval:<br />
metrológiai) feladatok megoldásában alkalmazzuk a geodézia már megismert eszköztárát.<br />
Mióta tekinthetjük ezt a fiatal és komplex szakterületet önállónak a geodézián (a<br />
földméréstanon) belül és hogyan fogalmazhatnánk meg a feladatát? A legtöbb irodalmi forrás<br />
a II. világháború utáni idıszakra teszi kifejlıdését, amikor a különbözı mérnöki<br />
létesítmények építése terén viharos növekedése volt tapasztalható. Az egyre nagyobb mérető,<br />
egyre bonyolultabb alkotásokat létrehozó - és ebbıl következıen egyre szigorúbb tőréseket<br />
alkalmazó - építési tevékenységet a hagyományos geodéziai módszerekkel már nem mindig<br />
lehetett kiszolgálni. Ez indította meg a szakterület önálló fejlıdését. Hazánkban az 1900-as<br />
évek közepére tehetı a “megjelenése”, amikor megkezdıdött az ország – történelmi<br />
tanulmányainkból jól ismert – iparosítása. Miután nálunk kezdetben elsısorban ipartelepek<br />
építéséhez kötıdik e tevékenység, ezért a szakmai zsargonban ma is sokszor ipari<br />
geodéziának hívjuk ezt - az ipartelepi alkalmazásokat is magába foglaló – szakterületét a<br />
geodéziának.<br />
Fogalmazzuk meg tehát a szakterület feladatát és a tantárgyunknak a célját?<br />
A Mérnökgeodézia keretében azokkal a - nem geodéziai alapmunkálatok körébe tartozó<br />
- feladatokkal foglalkozunk, melyeket a felszíni- és földalatti mérnöki (mőszaki),<br />
infrastrukturális létesítmények telepítése, tervezése, megvalósítása és üzemeltetése során<br />
kell megoldanunk.<br />
Ebben a tantárgyban tehát ezeket a feladatokat tárgyaljuk. Célunk az, hogy:<br />
- megmutassuk, hogyan lehet az eddig már megtanult szakismereteket olyan összetett<br />
feladatok során alkalmazni, amelyek mérnöki (mőszaki) létesítmények építésénél -<br />
szerelésénél jelentkeznek,<br />
- megismerjünk olyan mérési eljárásokat, mérıeszközöket és mérési módszereket,<br />
amelyekkel a geodéziában már megszokott körülményektıl eltérı és gyakran<br />
szigorúbb pontossági követelmények mellett is gazdaságos eredmények érhetık el.<br />
3
Az anyag tárgyalásakor fıként a témakör gyakorlati oldalával foglalkozunk. Ismertnek<br />
tételezzük fel a korábban tanult szaktárgyak témáit, ezért csak annyi ismétléssel élünk,<br />
amennyi az egyes témák jobb megértéséhez szükséges. Az alapfogalmakat az M1 jelő<br />
Mérnökgeodéziai Szabályzat-nak megfelelıen definiáljuk. Felhívjuk a figyelmet, hogy ez a<br />
szabályzat hasznos segítség lehet több tananyag-részben való alaposabb elmélyülésben is. Ha<br />
szükségesnek látjuk ezeknél a részeknél külön felhívjuk a figyelmet M1 utalással.<br />
2. A mérnökgeodéziai feladatok általános áttekintése<br />
2.1 A mérnökgeodéziai feladatok rendszerezése<br />
A mérnöki alkotások létrehozásakor megoldandó geodéziai feladatokat több szempont szerint<br />
lehet rendszerezni.<br />
1. Mérnöki szakterületek szerint a munkák kapcsolódhatnak pl:<br />
- ipartelepek (ipari üzemek)<br />
- út- és vasúti pálya<br />
- vízi létesítmények (pl. gátak, hidak, erımővek)<br />
- földalatti létesítmények (pl. alagutak, tároló létesítmények)<br />
- bányaüzemek létesítéséhez<br />
- gépészeti berendezések (pl darupálya, hengersorok) szereléséhez.<br />
Ennek ismerete azért fontos, mert a különbözı szakterületek a geodéziai munkák tekintetében<br />
más-más tartalommal és pontossági igénnyel léphetnek fel.<br />
2. A geodéziai munkák fajtái szerint lehetnek:<br />
- tervezések alapját képezı geodéziai munkák<br />
- alapponthálózat létesítési munkák<br />
- telepítéstervezés geodéziai munkái<br />
- kitőzések, irányító mérések (geodéziai mővezetés)<br />
- kivitelezést ellenırzı mérések,<br />
- részletes felmérések (állapot felmérések)<br />
- nyilvántartási és változásvezetési feladatok<br />
- elmozdulás- és deformáció mérések<br />
Sok azonos feladattal (pl. alappontsőrítés, kitőzés, részletes felmérés) eddigi tanulmányaink<br />
során is találkoztunk már. Azt kell majd észrevennünk, hogy az azonos elnevezés ellenére az<br />
egyes munkafajták lényeges tartalmi, pontossági eltérést mutathatnak (pl. az alappontok<br />
állandósítási módja; a térképek méretaránya, tartalma).<br />
4
3. A beruházások munkaszakaszai szerint megkülönböztethetünk<br />
- a tervezéshez<br />
- a kivitelezéshez és<br />
- a (mőszaki) átadáshoz kapcsolódó geodéziai munkákat.<br />
Itt ismét csak arra kell felhívni a figyelmet, hogy azért szükséges a különbözı idıszakokhoz<br />
csoportosítva a munkákat osztályozni, mert ezeken belül egy-egy geodéziai munkafajtát másmás<br />
tartalommal, pontossági követelménnyel kell adott esetben megoldani.<br />
2.2 Mérnökgeodéziai feladatok a beruházások megvalósításában<br />
Valamely mérnöki létesítmény létrehozása rendkívül bonyolult gazdasági-mőszaki<br />
tevékenység, melynek keretét egy beruházási eljárás adja. Mielıtt rátérnénk a geodéziai<br />
feladatok összefoglalására ismerkedjünk meg elıször a beruházás fogalmával, s a vele<br />
kapcsolatos néhány alapfogalommal.<br />
2.2.1 Beruházási alapfogalmak.<br />
Beruházásnak egyszerően azt az építési, rekonstrukciós vagy korszerősítési tevékenységet<br />
nevezhetjük, amelynek célja egy szervezet (vállalat, cég, intézmény) u.n. állóeszközállományának<br />
(épületek, gépek stb.) bıvítése, pótlása. (Szokás felhalmozásnak is nevezni.)<br />
Többféle ismérv szerint is csoportosíthatjuk ezt a tevékenységet 1 .<br />
Bármilyen felosztást is használunk azonban, egy beruházás megvalósítása (kicsit<br />
leegyszerősítve) azokra az idıszakokra bontható, amelyekrıl az elızı pont végén olvastunk<br />
már, tehát:<br />
- tervezés<br />
- kivitelezés<br />
- átadás.<br />
A mérnökgeodéziai munkák szempontjából van még egy fontos idıszak, amit meg kell<br />
említeni, ez pedig az<br />
1 A beruházás jellege szerint lehet:<br />
- termelı beruházás (az ipar, a mezıgazdaság stb. fejlesztését)<br />
- nem termelı beruházás (a lakásépítést, az egészségügyet, a kommunális létesítmények fejlesztését szolgáló felhalmozás).<br />
A beruházást elhatározó döntési jogkör szerint a legfontosabbak:<br />
- a kiemelt jelentıségő kormányzati,<br />
- a beruházási célprogramban összefoglalt kormányzati és<br />
- az intézményi beruházások.<br />
A felsoroltak közül az elsı kettı közvetlenül a magyar nemzetgazdaság fejlesztését segíti, így a szükséges anyagi fedezetet az ország<br />
költségvetési törvénye teremti meg. A kiemelt kormányzati beruházást az országgyőlés engedélyezi a kormány vagy az országgyőlés<br />
minısítése alapján. A célprogramos beruházás sorsát szintén a költségvetési törvény dönti el, de valamely miniszter határozza meg a<br />
tartalmát.<br />
Az intézményi beruházások köre széles, hiszen a gazdasági élet szereplı is sokan vannak. Az állami intézmények beruházási céljait a<br />
minisztériumok (a miniszterek) határozzák meg , de a tartalmukat az intézmények fogalmazzák meg, s az anyagi fedezetet az állami<br />
költségvetés biztosítja.<br />
A nem állami intézmények döntéseikben függetlenek, mert a beruházásaikra fordítható forrásaikat maguk teremtik meg.<br />
5
- üzemelés<br />
idıszaka, amikor a beruházás már mőködik, de mint látni fogjuk, sok érdekes geodéziai<br />
feladat kapcsolódhat ehhez az idıszakhoz is.<br />
2.2.2 A beruházásban résztvevı szervezetek és feladataik<br />
Ahhoz, hogy a mérnökgeodéziai munkák helyét megmutassuk, meg kell ismernünk a<br />
beruházások megvalósításában résztvevı szervezeteket, kapcsolataikat és feladataikat. A<br />
geodéziai munkákban megrendelıként, adatszolgáltatóként, az eredmények felhasználóiként<br />
résztvevı szervezetek :<br />
- a beruházó<br />
- a tervezı és<br />
- a kivitelezı.<br />
A legtöbb beruházás esetén sokfajta építményt kell megtervezni és megépíteni. Ez több<br />
tervezı és kivitelezı munkáját igényli. A szerteágazó tervezési ill. építési munkát ilyenkor<br />
egy-egy u.n. generál szervezet:<br />
- a generáltervezı és<br />
- a generál kivitelezı<br />
fogja össze.<br />
Fontos tudni, hogy a beruházó közvetlen jogi kapcsolatban csak a tervezési ill. kivitelezési<br />
munkát összefogó szervezetekkel van. Az altervezık és az alvállalkozók jogi kapcsolatban a<br />
generál szervezetekkel vannak, ugyanakkor munkakapcsolatokat építhetnek ki egymással (pl.<br />
altervezı alvállalkozóval és fordítva). Mindkét kapcsolatnak fontos szerepe van munkánk<br />
során. A jogi kapcsolatok szabályozzák (és védik) a tevékenységünket. A munkakapcsolatok<br />
segíthetik a munkánkat, de nincsenek garanciák mögötte, azaz bármilyen kényes szituációban<br />
(pl. megrendelés nélkül végrehajtott munka ellenértékének „behajtása”) nincs garancia a<br />
„védelemre”. A geodéziai szervezetek önállóan általában altervezıként vesznek részt a<br />
munkákban, de dolgozhatnak geodéták pl. kivitelezıknél is (mint azok alkalmazottai). Ezek<br />
szerepe és tevékenysége a geodéziai munkákban azonban korlátozott.<br />
A beruházó feladatai<br />
A beruházó a megrendelı szerepét tölti be.<br />
Sok feladata közül emeljük ki a legfontosabbakat<br />
- a pénzügyi fedezet biztosítása<br />
6
- a birtokában levı geodéziai alapadatok (alappontok, térképek) szolgáltatása<br />
- a geodéziai munkák koordinálása, - szakfelügyelete,<br />
- a geodéziai munkák feltételeinek megteremtése<br />
- a létesített alappontok védelme, karbantartása<br />
- az elkészített munkarészek megırzése, változásvezetése (ha egyben üzemeltetı is).<br />
Ha a beruházónak nincs megfelelı részlege a geodéziai jellegő munkák végrehajtására, akkor<br />
ezzel megbízhat egy arra alkalmas szervezetet.<br />
A generáltervezı feladatai<br />
A lényegesebbek:<br />
- a geodéziai munkák tervének (továbbiakban GT-vel rövidítve) elkészítése<br />
- az alapvetı geodéziai munkák elvégzése, vagy elvégeztetése (altervezı geodéziai<br />
szervezettel)<br />
- a munkák földhivatali bejelentése, az elıírt dokumentációk elkészítése<br />
- a tervezési térkép és kitőzési terv elkészítése.<br />
A geodéziai szervek feladatai<br />
- a megbízásában foglalt munkák végrehajtása a GT elıírásai szerint<br />
- mérési jegyzıkönyvek és térképek szolgáltatása<br />
- az alapponthálózat karbantartása, a veszélyeztetett pontok áthelyezése (a geodéziai<br />
felelıssel egyeztetve)<br />
- a munka során keletkezı dokumentációk (megrendelések, munkarészek)<br />
nyilvántartása<br />
A kivitelezı feladatai<br />
- a kitőzés feltételeinek megteremtése<br />
- a kivitelezést csak a geodéziai kitőzés után kezdheti meg, ennek érdekében<br />
- a kitőzést át kell vennie és a kitőzött pontokat meg kell óvnia,<br />
- az alappontok védelme<br />
- földalatti vezetékeket vagy más eltakarásra kerülı vezetéket, építményt a betemetés<br />
elıtt bemérés céljából be kell jelenteni, betemetnie csak a bemérés után szabad.<br />
A kivitelezı általában csak szerkezeti kitőzéseket végezhet a geodéziai kitőzések alapján.<br />
Szerzıdés alapján a kivitelezı alvállalkozója lehet azonban geodéta, aki a kitőzés feladataiban<br />
részt vehet.<br />
A geodéziai felelıs feladatai<br />
7
Közvetlenül nem szerepel a beruházás résztvevıi között, röviden mégis meg kell említeni a<br />
tevékenységét, mert a geodéziai munkákkal kapcsolatosan fontos irányítói, koordinációs és<br />
minıségellenırzési tevékenységet lát el.<br />
Általában a beruházó mellett mőködik, s hatásköre a beruházáson folyó minden geodéziai<br />
munkára kiterjed. Két esetben kell kijelölni: kiemelt beruházásokhoz, vagy a tervezık eltérı<br />
geodéziai igényeinek „koordinálására”. Konzultál a GT készítése során az arra megbízott<br />
szervezettel. A munkákban együttmőködik a résztvevıkkel, felügyel a mőszaki elıírások<br />
érvényesülésére. Munkájáról, ellenırzéseirıl jegyzıkönyvet készít a beruházó számára.<br />
2.2.3 A mérnökgeodéziai munkák általános áttekintése<br />
Az elızı pontokban megismertük a munkákban résztvevık körét, kapcsolataikat, feladatait.<br />
Most tekintsük át az egyes beruházási idıszakokban megoldandó geodéziai feladatokat.<br />
A tervezést különféle tartalmú geodéziai jellegő rajzi munkarészekkel segítjük.<br />
Elkészítésükhöz fel kell használni mindazokat az alapadatokat, amelyeknek egy része a<br />
földhivatalokból győjthetı ki (alappontok, alaptérképek), más részük az önkormányzati<br />
hivatalokból (pl. rendezési tervek adatai), közúti szervektıl (közutak geometriai, az<br />
alépítmény, felépítmény mőszaki jellemzıi), vízügyi igazgatóságoktól (vízfolyások, vízi<br />
mőtárgyak jellemzı adatai) stb. A munkarészek készítését szükségszerően kiegészíthetik<br />
részletes felmérési munkák. Ezt vízszintes- és magassági alappontsőrítéssel kell megalapozni.<br />
Ezek az alappontok a következı idıszakok geodéziai munkáinak alapjául is szolgálhatnak,<br />
így meghatározásukkor azokra a szempontokra is figyelemmel kell lennünk, amelyekrıl majd<br />
a következı, alappontsőrítésrıl szóló fejezetben tanulunk.<br />
A készítendı munkarészek közül a legfontosabbak<br />
- a beruházási alaptérkép<br />
- a tervezési térkép<br />
- a kitőzési terv.<br />
Lásd még M1.<br />
Kivitelezéskor többirányú a geodéziai tevékenység. El kell végezni<br />
- a megtervezett létesítmények helyszíni kitőzését<br />
- az építés, szerelés irányítását<br />
- az építés közbeni ellenırzı méréseket.<br />
Az idıszak fontos feladata, a már elkészült létesítmények folyamatos felmérése és<br />
térképezése is, mert az építés elırehaladását egy nagyon fontos munkarészen, az<br />
8
állapottérképen folyamatosan rögzíteni kell. Ha van olyan építmény, szerkezet a beruházás<br />
területén, mely az üzemelés során nagy erıhatásoknak van kitéve, ezért folyamatosan<br />
vizsgálni kell térbeli helyzetét, akkor ebben az idıszakban kell megalapozni az elmozdulás és<br />
deformáció méréseket is.<br />
Az elkészült beruházást - mőszakilag megvizsgálva - át kell adni rendeltetésszerő használatra<br />
az üzemeltetınek. Ennek során kell megvizsgálni, hogy a beruházó, a kivitelezı a feladatát<br />
teljesítette-e?<br />
Az átadási mővelet során geodéziai tevékenységet általában nem kell végezni, de az átadás<br />
kötelezı dokumentációja többek között pl. a beruházás megvalósulási térképe.<br />
3. Mérnökgeodéziai alapponthálózatok<br />
A beruházásra kiválasztott területen az elsık között jelenik meg a geodéta és az utolsó azok<br />
között aki az építkezések befejezése után elhagyja a terepet. A terep részletes felmérésétıl<br />
kezdve a mozgásvizsgálatokig nagyon sokféle feladatot kell megoldania. E munkálatokhoz<br />
alapponthálózatokat kell létrehoznia. Azt már más szaktárgyakban megtanultuk, hogy a<br />
meghatározási módszerek és mőszerek különbözısége miatt a hálózatok vízszintes és<br />
magassági alapponthálózatokra tagolódnak. A következı fejezetekben is ezt a felosztást<br />
követjük, amikor áttekintjük a mérnökgeodéziai célú hálózatoknak a sajátosságait (miben<br />
hasonlóak és miben térnek el a korábban megismert országos hálózatoktól).<br />
3.1. Vízszintes alapponthálózatok<br />
Az alapponthálózatok létrehozásának célja, hogy a különbözı mérnöki létesítmények<br />
(ipari üzemek, vonalas létesítmények, vízi mőtárgyak stb.) tervezésével, kivitelezésével<br />
kapcsolatos geodéziai munkákhoz vízszintes értelemben egységes alapot adjunk.<br />
Ezt azonban nem olyan egyszerő megoldani, mint az országos hálózatokban, ahol az<br />
egymásra épülı hálózatrészeken belül az alappontok azonos jellemzıkkel [állandósítási mód,<br />
pontsőrőség, pontosság] rendelkeznek. A mérnökgeodéziai feladatok esetében a beruházás<br />
jellegétıl és területi nagyságától, az építési technológiától, a terepadottságoktól függıen a<br />
munkák mindig más követelményt támasztanak az alapponthálózatok jellemzıivel (fıleg a<br />
pontosságukkal) szemben. Az alapponthálózatokat lehetıleg mégis úgy kell kialakítani, hogy<br />
ez alkalmas alapja legyen a beruházás során elıforduló valamennyi geodéziai munkának.<br />
Ennek érdekében követjük azt az elvet, amelyet az országos hálózatok létesítésekor: egymásra<br />
épülı hálózatokat alakítunk ki.<br />
9
3.1.1 A hálózatok fajtái<br />
Rendeltetésüknek megfelelıen a következı hálózatfajtákat szokás a mérnökgeodéziában<br />
megkülönböztetni:<br />
– alap,<br />
– felmérési és<br />
– kitőzési hálózat.<br />
Nagyobb beruházások esetén mindhárom hálózati fajta megtalálható. A feladatok egy<br />
részében azonban nem szükséges a teljes struktúrát kialakítani, így pl. a kitőzési hálózat<br />
betöltheti az alaphálózat szerepét is, és ha megfelelı módon (helyen) állandósítottuk a<br />
pontjait, akár felmérési hálózatként is felhasználható.<br />
Az alaphálózat célja, hogy abból a felmérésekhez és kitőzésekhez szükséges hálózatokat<br />
kifejleszthessük. Kialakítására általában nagyobb ipartelep (több km 2 kiterjedéső), alagút, híd,<br />
több km hosszú vonalas létesítmény építésekor kerül sor.<br />
A beruházás kezdeti idıszakában hozzuk létre és a meghatározásakor fel kell használni az<br />
országos alapponthálózatok (elsısorban a felsırendő- és IV. rendő hálózat) pontjait. Ennek<br />
elıfeltétele az, hogy a létesítmény GT-ben megfogalmazott követelményeknek a beruházás<br />
területén levı alappontok megfeleljenek. Ilyen feltételek lehetnek: pl. pontsőrőség,<br />
koordinátarendszer, állandósítási mód, pontosság. Néhány jellemzı egyszerő<br />
összehasonlítással összevethetı, a pontosság azonban csak alaposabb vizsgálattal<br />
(számítással) ellenırizhetı. Ha a vizsgálat eredményei alkalmatlanoknak tartják az országos<br />
hálózatnak a beruházási területre esı pontjait, akkor önálló hálózatot kell készíteni.<br />
Felmérési hálózatot a tervezést megelızı felmérések, a megvalósult állapot felmérése<br />
céljából hozunk létre az országos alapponthálózatok pontjainak a felhasználásával. Az<br />
alappontok meghatározási módját úgy kell kiválasztani, hogy a beruházás GT-ben megadott<br />
feltételeknek megfeleljen, ugyanakkor a leggazdaságosabb legyen. A meghatározási módokat<br />
a korábban tanult tantárgyakban megismertük, ezek bármelyikét alkalmazni lehet a<br />
megoldandó feladathoz.<br />
Eddigi tanulmányainkban a felsorolásban szereplı harmadik hálózati fajtájáról nem volt szó.<br />
Ez a hálózatfajta tulajdonságaiban, felépítésében, pontjainak meghatározásában sokban<br />
különbözik a korábban megtanultaktól, ezért a következıkben egy kicsit részletesebben<br />
foglalkozunk ezzel.<br />
10
3.1.1.1 A kitőzési hálózat<br />
A kitőzési hálózat elsıdleges célja, hogy segítségével a létesítményeket a terv szerinti<br />
helyükre tudjuk kijelölni a terepen (a térben).<br />
Emellett – különösen ipartelepeken – felhasználhatjuk a létesítmények szerkezeti elemeinek a<br />
kitőzéséhez is. Ilyenkor szokás a hálózatot szerelési hálózatnak is hívni.<br />
A mérnöki létesítményeket (fıleg az ipari üzemeket) nagyon gyakran szabályos geometriai<br />
rendben telepítik. Kiválasztanak egy olyan telepítési (építési) fıirányt (pl. egy vonalas<br />
létesítmény tengelyét, az uralkodó szélirányt stb.), ami egyben a telepítés rendszerének egyik<br />
koordinátatengelye lesz. Az ilyen módon megválasztott (helyi) koordinátarendszerben adják<br />
meg (számítják ki) a létesítmények alakjelzı pontjainak a koordinátáit. Kézenfekvı tehát,<br />
hogy a kitőzési hálózatot ehhez a geometriai rendhez igazítva alakítsuk ki. Ebben az esetben a<br />
következı módon definiálhatjuk ezt a hálózatfajtát:<br />
A kitőzési hálózat olyan alapponthálózat, amelyben az alappontok a telepítési<br />
koordinátarendszer tengelyeivel párhuzamos egyeneseken helyezkednek el, és a pontokat<br />
összekötı egyenesek derékszögő négyszöghálózatot alkotnak.<br />
A négyszögek lehetnek téglalap- vagy négyzetalakúak, és egymástól eltérı méretőek a<br />
létesítmények telepítési (beépítési) sőrőségéhez igazodóan.<br />
Mi az elınye a négyszöghálózatnak a háromszögelési vagy sokszögelési hálózattal szemben?<br />
Derékszögő koordináta kitőzéskor a kitőzési méreteket a pontok koordinátáiból egyszerő<br />
összeadással vagy kivonással számíthatjuk, mert a pontok között kialakítható mérési vonalak<br />
a koordinátarendszer tengelyével párhuzamosak. Nem kell transzformációt alkalmazni, a<br />
kitőzési adatok számítása során adódó hibalehetıséget csökkenthetjük. A kivitelezések<br />
ellenırzésekor a derékszögő módszerrel bemért adatok közvetlenül, számítás nélkül,<br />
összehasonlíthatók a tervezés adataival.<br />
Milyen további, az eddig megismert alapponthálózatoktól eltérı sajátosságai vannak ennek a<br />
hálózatfajtának?<br />
A hálózat koordinátarendszere<br />
A definícióból kitőnik, hogy ez egy önálló (az országos hálózatoktól független), helyi<br />
koordinátarendszerő hálózat. A helyi koordinátarendszer kezdıpontját úgy szokták<br />
megválasztani, hogy:<br />
- az építési terület határán belül csak pozitív elıjelő koordináták legyenek, ügyelve<br />
arra is, ha a létesítmény késıbbi bıvítése miatt a koordinátarendszert is bıvíteni kell, a<br />
11
koordináták akkor is pozitívok maradjanak,<br />
- a beruházás területén ne forduljanak elı azonos X és Y értékek (nehezebb legyen<br />
felcserélni azokat), ugyanakkor a koordinátáknak ne legyen feleslegesen sok helyi<br />
értéke.<br />
Az alappontokat célszerő úgy elhelyezni, hogy a koordinátáik kerek (10, 50, 100 m)<br />
számértékőek legyenek. Az alappontok közötti távolságokat sem az alapfelületre, sem a<br />
vetületi (képfelületi) síkra nem kell redukálni, mert a terepszinten közvetlenül mért<br />
hosszakkal dolgozunk.<br />
A hálózat tervezése, kitőzése<br />
Korábban megtanultuk, hogy a kitőzési vázlaton megtervezett alappontok végleges helyét a<br />
terepen választjuk ki, állandósítjuk azokat, s utána meghatározzuk a koordinátáikat. A kitőzési<br />
hálózat pontjait ezzel szemben a beruházás egy korábbi idıszakában készített valamely olyan<br />
munkarészen (elrendezési vázlat, tervezési térkép: M1) választjuk ki, ahol az összes tervezett<br />
létesítmény fel van tüntetve. Késıbb majd tanulunk róla, de itt elıre meg kell jegyezni, hogy<br />
térbeli helyzetük alapján az építmények lehetnek:<br />
- hagyományos módon a felszínen<br />
- a felszín felett<br />
- és a föld felszíne alatt (gyakran nagyobb részüket ide telepítik).<br />
Éppen ezért nagyon fontos, hogy egy ilyen tartalmú munkarészt használjunk.<br />
Az építmények helyzete alapján megtervezzük a ponthelyeket, úgy hogy:<br />
- minél közelebb legyenek a kitőzendı (majd a kivitelezés után bemérendı)<br />
létesítményhez,<br />
- ugyanakkor az elhelyezésük biztonságos legyen (megmaradjanak az építkezés ideje<br />
alatt, esetleg a befejezése után is).<br />
Az így kiválasztott ponthelyekre számítunk koordinátákat, s ezeket a “koordinátás<br />
ponthelyeket” kell a terepen kitőzni, és állandósítani.<br />
A kitőzési hálózat pontossága<br />
Az elıbbi részben megismertük a kitőzés néhány általános jellemzıjét. A pontok szabályos<br />
geometriai elrendezése mellett a hálózat másik fontos jellemzıje a pontossága. Mielıtt a<br />
további tennivalókat áttekintenénk ejtsünk néhány szót a pontosságáról. Elıször az<br />
alapfogalmakat frissítsük fel.<br />
Egy hálózat pontosságát jellemezhetjük a meghatározása céljából végzett mérések (irány- és<br />
távolságmérések), vagy a hálózat geometriai elemeinek (hálózati oldalak, koordináták stb.)<br />
meghatározási megbízhatóságával. Ezeknek az elemeknek bármelyikébıl lehet olyan<br />
12
megbízhatósági mérıszámot számítani, amely általánosságban jellemzi a hálózatot. Ezt relatív<br />
középhibának nevezzük.<br />
Pl. ha ismerjük a hálózati oldalak T távolságainak a középhibáit (m T ), akkor ezekbıl<br />
számítható egy az egész hálózatot jellemzı m R relatív középhiba a következıképpen:<br />
Legyen a hálózati oldalak száma: n<br />
Legyen az oldalak távolságmérésének középhiba értéke: m T<br />
Számítsuk ki a távolságmérési középhibák átlagát: m K<br />
m<br />
K =<br />
2<br />
[ m ]<br />
T<br />
n<br />
az átlagos középhiba ismeretében számítható a hálózatot jellemzı relatív középhiba<br />
értéke:<br />
m<br />
R<br />
m<br />
=<br />
T<br />
ahol T K a hálózati pontok közötti oldalak átlagos hossza.<br />
Ezeket a mennyiségeket, a mérések feldolgozása után kapjuk, így a hálózat tervezésekor, a<br />
kitőzések elıtt még nem ismerhetjük azokat. A hálózat relatív középhibáját mégis<br />
kiszámíthatjuk a hálózat tervezése során is. Amikor a hálózat célját megfogalmaztuk, akkor<br />
közvetve azt is belefoglaltuk a definícióba, hogy az alappontok alapján úgy kell kitőzni egy<br />
létesítményt, hogy azt az építık a számukra elıírt feltételeket kielégítı módon tudják<br />
megépíteni. Ezeket a feltételeket építési tőréseknek hívjuk. Ha ismerjük egy adott munkában<br />
az építési tőréseket, akkor a hálózat szükséges pontossága is meghatározható. Kicsit<br />
leegyszerősítve nézzük meg ezt egy példán.<br />
Jelöljük az építési tőrést e-vel. Ismeretében a részletpontok kitőzési pontossága, amit jelöljünk<br />
t-vel, számítható:<br />
t = ne<br />
K<br />
K<br />
ahol n értékét az M1 szabályzat 0.25-0.6 között adja meg.<br />
A t ismeretében a hálózatra jellemzı értéket a t 0.6-0.7 szeresében kell megállapítani. Ha pl.<br />
valamely létesítmény szerkezeti elemeinek kitőzési pontosságát D=15 mm-en t=5 mm<br />
megengedett kitőzési eltérés jellemzi, ami 1/3000 relatív értéket jelent, akkor a kitőzés alapját<br />
képezı hálózati pontok által meghatározott 15 m-es távolság megengedett eltérése mintegy 3<br />
mm lehet (0.6*5). Mivel ez az érték a megengedett maximális eltérés (a hibahatár), így 15 m-<br />
es távolság középhibája (m D ) ennek harmad része lehet (3 σ szabály), vagyis 1 mm. Ennek, és<br />
a kitőzendı távolságnak (15 m) az ismeretében a következı hányadosból számítható a hálózat<br />
13
elatív középhibája:<br />
m<br />
R<br />
mD<br />
=<br />
D<br />
A példánkban ez 1/15 000, azaz ilyen pontosságú hálózatot kell tervezni.<br />
Ennek ismeretében ezután úgy kell megállapítani a hálózatkialakítás alapmőveleteinek<br />
(alapvonalmérés, szögmérés, kitőzés stb.) pontosságát, hogy a hálózat a tervezett pontosságú<br />
legyen.<br />
A hálózat megbizhatóságát döntı mértékben az alapvonal (vagy alapvonalak) megbizhatósága<br />
határozza meg, így az alapmőveletek közül az alapvonalmérés megbizhatóságát kell a hálózat<br />
pontosságának a függvényében megtervezni.<br />
Az M1 szabályzat elıírása szerint az alapvonalmérés relatív középhibája (1/A), a tervezett<br />
hálózat relatív középhibájának (1/H) 1,4 szerese<br />
1/A = 1/1,4 H<br />
A hálózat kitőzési munkái<br />
A megtervezett hálózat pontjait a kivitelezési munkák elıtt ki kell tőzni. Ez történhet egy<br />
ütemben is, de történhet fokozatosan is. Utóbbi esetben kitőzzük a hálózat vázát (pl. a<br />
sarokpontjait és fıpontjait) a következı részben leírt módon. Ezt a vázat kell aztán az építés<br />
elırehaladtával sőríteni ott, ahol az építési munkák következı üteme indul.<br />
A kitőzés munkaszakaszai:<br />
1.az építési fıirányok kitőzése<br />
2.az alapvonal kitőzése, hosszának megmérése<br />
3.a hálózat pontjainak kitőzése és állandósítása<br />
4.a koordinátaszámítás<br />
5.a hálózat ellenırzése.<br />
Az építési fıirányok kitőzése a tervezési térképen rögzített, vagy a tervezı által megadott<br />
adatok (rendszerint irányszögek) alapján végezhetı el.<br />
A hálózat méretét (méretarányát) legalább egy oldalának, a hálózat megtervezett<br />
pontosságához igazodó módon végrehajtott, megmérésével kell megadni. Ezt az oldalt a<br />
hálózat alapvonalának tekintjük. Az alapvonalat a kitőzött fıirányban, vagy azzal<br />
párhuzamosan helyezzük el. A helyét a tervezıvel együtt választjuk ki, oly módon, hogy az az<br />
építkezés teljes ideje alatt megmaradjon. A pontosság növelése érdekében kialakíthatunk több<br />
alapvonalat is. Elıször az alapvonal végpontjait, azt követıen a szakaszpontjait állandósítjuk.<br />
Az állandósítás után megmérjük a hosszát: elektrooptikai mőszerekkel (távmérı,<br />
14
mérıállomás) vagy jól elıkészített terepen, rövid hosszak esetén esetleg mérıszalaggal.<br />
Nagyobb pontosság esetében az ilyen mérések céljaira készített szabatos távmérıvel (pl.<br />
MEKOMÉTER).<br />
Ezt követi a hálózat kitőzése. A hálózat vonalainak rendszerét, pontjainak sőrőségét a<br />
létesítmények alakja, egymáshoz való kapcsolata, a terepviszonyok szabhatják meg.<br />
Az alapvonal munkálatai során kitőzött és állandósított pontokat használjuk a további<br />
meghatározásokhoz.<br />
Kisebb mérető (néhány 10 m oldalhosszúságú) hálózat esetén az alapvonal végpontjaiból<br />
kitőzzük (polárisan) a hálózat további két sarokpontját. A sarokpontokat öszekötı oldalakon<br />
levı pontokat mérési vonalpontként, a hálózat belsejében levıket pedig vagy elımetszéssel,<br />
vagy az egyenesek metszési módszerével tőzzük ki. Egymástól való távolságukat a várható<br />
kitőzési feladat, az építmények sőrősége, kiterjedése stb. szabja meg és ez lehet 10, 20, 50,<br />
100 vagy 200 m.<br />
Ha a hálózat nagyobb mérető, akkor az elıbbi esetben is használt kitőzési eljárással kijelölt<br />
fıpontokat elızetes ponthelyeknek tekintjük. Ezután valamilyen hálózatmeghatározási eljárást<br />
alkalmazva számítjuk a pontok koordinátáit. Ezek a koordináták nem fognak megegyezni a<br />
tervezés során számított (elméleti) koordináta értékekkel, de a kétféle koordinátapár alapján<br />
számíthatók azok a kitőzési méretek, melyek ismeretében a terepen megjelölt, elızetes<br />
ponthelyekrıl a tervezett (elméleti) ponthely kitőzhetı.<br />
A kitőzés során a hálózat pontjait állandósítjuk. Az országos felmérésekben alkalmazott<br />
állandósítási módoktól rendszerint eltérı állandósításokat használunk. Ennek részben<br />
mőszaki, részben gazdaságossági okai vannak. Nagyon sokféle állandósítási móddal<br />
találkozhatunk a mérnökgeodéziai gyakorlatban. A feladathoz, a mérés környezetéhez és<br />
körülményeihez igazodóan vaálaszthatjuk meg az állandósatás módját. Általános elıírás<br />
(szabvány) nincsen. Nem szilárd burkolatú terepszakaszon általánosan alkalmazott pontjelölés<br />
rendszerint két részbıl áll: egy, a helyszínen készített beton részbıl és a betonba ágyazott<br />
négyzet alakú fémlapból. A pontjelölés beton részét a terep adottságaitól, az építési<br />
tevékenységtıl, a jelek veszélyeztetettségétıl függıen tetszıleges méretően alakíthatjuk ki. A<br />
helyszínen készült munkagödör (fúrt vagy ásott lyuk) kitöltéséhez a területen folyó<br />
építkezésektıl szerezhetünk be betont. A betonba még a megszilárdulása elıtt elhelyezzük a<br />
horgony-elemekkel ellátott fémlemezt. Az ilyen állandósítási mód sok elınyt jelent. Az<br />
építményeket gyakran mesterségesen kialakított terepfelszínen helyezik el. Ha ez a felszín pl.<br />
töltéssel jön létre, akkor a terepen fúrt lyukkal lemehetünk egészen a “termett” talajrétegig,<br />
biztosítva a pontjelet az esetleges elmozdulások ellen. A pontokat már az elızetes kitőzések<br />
15
alkalmával állandósíthatjuk, és a végleges ponthelyet (a kerek koordinátaértékő helyet) a<br />
fémlemezen anélkül tudjuk kijelölni, hogy közben az állandósítás hibája csökkentené a<br />
meghatározás pontosságát. Ennek természetesen elıfeltétele, hogy az elızetes kitőzéseket<br />
néhány cm pontossággal hajtsuk végre. Elızetesen fakaróval megjelöljük ezt a terepen, és<br />
utána következik az elıbb leírt pontjelölés megépítése.<br />
Szilárd burkolatú terepen használhatjuk az elıbbi állandósításnál ismertetett fémlemezt, amit<br />
ilyenkor a burkolatba vésett és gyorsan szilárduló kötıanyaggal (beton, mőgyanta ragasztó<br />
stb.) kitöltött lyukba helyezünk. Alkalmazhatunk olyan pontjelet is, amely egy nagy<br />
szilárdságú fémdobozból, a tetejét lezáró acélfedlapból és belsejében elhelyezett<br />
pontjelölésbıl áll. Az elıbbi pontjelöléshez hasonlóan rögzítjük a fémdobozt, miután a<br />
burkolatba süllyesztettük.. A fedlap védi a belsejében elhelyezett pontjelölést.<br />
Mindkét állandósítást az elızetes kitőzések során helyezzük el, s a korrekciós lépések után<br />
nagy pontossággal kijelölhetı rajtuk (bennük) a kerek koordinátaértékő ponthely.<br />
A gyakorlatban találkozhatunk még nagyon sok más megoldással is. Bármilyen jelölést is<br />
választunk mindig szem elıtt kell tartanunk, hogy az építési tevékenység folyamatos veszélyt<br />
jelent az alappontjaikra. Így nem elég a körülményekhez jól alkalmazkodó, megbízhatónak<br />
látszó pontjelöléseket használni, a védelmükrıl is gondoskodni kell. Erre a célra különbözı<br />
megoldások alakultak ki:<br />
- készíthetünk fából, vagy fémbıl védıkorlátot, melyet festéssel, vagy meszeléssel<br />
tehetünk feltőnıvé<br />
- állíthatunk a pontra ideiglenes pontjelölést fából vagy fémbıl. A jel már messzirıl is<br />
jól látható, ugyanakkor bármikor felhasználható az észlelésekhez<br />
Ahogy errıl már volt szó, ez közös feladata (és érdeke) a beruházónak, kivitelezıknek és a<br />
geodétának.<br />
A hálózat kialakításának következı munkaszakasza a koordinátaszámítás. Az eddig<br />
leírtakból következik, hogy ebben a hálózatfajtában ez a mővelet viszonylag egyszerő, mert a<br />
pontok koordinátáit a kitőzés során végzett hosszmérések eredményeibıl alapmőveletekkel<br />
(összeadás, kivonás) számíthatjuk.<br />
Nagyon fontos része a munkának a kitőzött hálózat ellenırzése. Az ellenırzı méréseket<br />
végezhetjük hosszméréssel, irányméréssel vagy vegyes (a két módszert együtt használó)<br />
eljárással. A hosszméréses ellenırzéskor mérjük a kialakított négyszögek oldalainak<br />
(átlóinak) hosszát, majd összehasonlítjuk a koordinátáikból számított értékekkel.<br />
A hálózat elfogadható, ha mért és számított távolságok között a különbség kielégíti a:<br />
∆t ≤ t/0,33 H<br />
16
feltételt, ahol ∆t a távolság különbség, H a hálózat tervezett relatív középhibájából a nevezı.<br />
Az irányméréses ellenırzéskor a hálózat pontjain tájékozó irányméréseket végzünk és<br />
számítjuk irányonként a lineáris eltérés értékét. A hossz- ill. a lineáris eltérés értékét a hálózat<br />
tervezett relatív középhibájának a függvényében számítható hibahatárral vetjük össze. Ez:<br />
E ≤ t/0,6 H<br />
Ahol E az egyes irány líneáris eltérése.<br />
A hálózat akkor elfogadható, ha a beruházás geodéziai tervében elıírt területen (pl. a hálózat<br />
20 %-án) végzett ellenırzések kielégítik a hibahatár értékeket.<br />
Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy az ellenırzésekhez lehetıleg azokat a pontokat válasszuk<br />
ki, amelyek közvetlenül nem vettek részt a pont meghatározásában. Azaz amennyiben a<br />
körülmények lehetıvé teszik lehetıleg a hálózat távolabbi pontjait használjuk fel az<br />
ellenırzéskor!<br />
A most megismert feladatok megoldása után rendelkezésünkre áll a vízszintes alappontoknak<br />
egy olyan rendszere, amellyel a beruházás munkálatait a kitőzéstıl egészen a megvalósult<br />
állapot felméréséig elvégezhetjük. Fontos tudni még: mivel az alappontjaink koordinátái helyi<br />
rendszerőek, a beruházás befejezését követı néhány feladat megoldása elıtt (pl. a beruházás<br />
következtében megváltozott terepi állapot bemérése és átvezetése a földhivatali<br />
nyilvántartásokban) ezt az önálló hálózatunkat be kell kapcsolni az országos hálózatba, azaz<br />
ki kell számítani a pontok koordinátáit az országos rendszerben is. Ez elıfeltétele annak, hogy<br />
a változásvezetési munkarészeket az állami földmérési munkák rendszeréhez igazodóan<br />
(koordináta- és térképrendszer) készítsük el.<br />
A mővelet egy koordináta-transzformáció, amelyet az országos és a helyi (a beruházás)<br />
koordinátarendszere között hajtunk végre. A megoldáshoz szükségünk van legalább két olyan<br />
pontra, amelyeknek a koordinátáit mindkét rendszerben ismerjük. Két eset lehetséges:<br />
- ha az önálló hálózatot az országos hálózat pontjainak felhasználásával alakítottuk ki,<br />
akkor eleve rendelkezésünkre állnak ilyen pontok<br />
- ellenkezı esetben (és ez a gyakoribb) meg kell határozni a hálózatnak legalább két<br />
pontját valamilyen pontsőrítés eljárással a területen található országos hálózati<br />
pontokból.<br />
A közös pontok segítségével kiszámítjuk a transzformációs paramétereket. A transzformációs<br />
paraméterek ismeretében felírhatók azok az egyenletek, amelyekkel az alappontoktól egészen<br />
a koordinátás részletpontokig bármely, a kitőzési hálózat koordináta-rendszerében<br />
meghatározott pont koordinátája átszámítható az országos rendszerbe.<br />
17
3.2 Magassági alapponthálózatok<br />
Mérnöki létesítmények magassági kitőzéséhez magassági alapponthálózat szükséges.<br />
Ez a hálózat tehát azt a célt szolgálja, hogy a beruházás területén kellı sőrőségben<br />
legyenek a szükséges pontossággal meghatározott és tartósan megjelölt (állandósított)<br />
alappontok a részletpontok egységes rendszerben való magassági kitőzéséhez (magassági<br />
meghatározásához).<br />
Az új létesítmények magassági hálózatát általában fokozatosan alakítjuk ki. Elıször<br />
létrehozzuk a hálózat olyan – egységes rendszerként kezelt - vázát, melyet az építés<br />
elırehaladtával sőrítünk tovább. A váz olyan szintezési vonalrendszer, amelynek az<br />
alappontjai az épületeken (építményeken) kívül helyezkednek el. A pontok helyét úgy kell<br />
kiválasztani, hogy róluk a szükséges pontosságú kitőzések méréstechnikai nehézségek nélkül<br />
elvégezhetık legyenek. Ezt a vázat kell sőríteni az építés elırehaladtával olyan mértékig,<br />
hogy kellı számban legyenek pontok az épületeken kívüli és belüli kitőzések végrehajtására.<br />
Az alapponthálózat létesítésének munkamozzanatai:<br />
1.elıkészítés<br />
2.a hálózat tervezése<br />
3.az alappontok kitőzése és állandósítása<br />
4.a mérés végrehajtása<br />
5.számítás és zárómunkák<br />
Az elıkészítés során adatokat (pontszám, pontleírás) kell győjteni a területen található<br />
országos hálózati alappontokról (Földhivatalok, FÖMI). A pontleírásokból jegyzéket<br />
szerkeszthetünk, de egyenrangúan pótolhatja azt a pontleírások összefőzött másolata.<br />
A tervezéshez vázlatot kell készíteni. Ennek alapja - a vízszintes hálózathoz hasonlóan - egy<br />
olyan munkarész lehet, amelyen megtalálható az összes megépítendı létesítmény. A<br />
ponthelyek kiválasztásakor az építmények ismerete (nemcsak az elhelyezése, hanem a<br />
szerkezete) azért is fontos, mert az arra alkalmasakban alappontokat fogunk elhelyezni.<br />
Az alapponthálózat vonalvezetését úgy kell megtervezni, hogy a magassági alappontok<br />
arányos területi elosztása biztosított legyen. A beruházás területétıl függıen a hálózati vázat 5<br />
ha-ig két alappont, 5-20 ha-ig egyetlen szintezési vonal is helyettesítheti. 20 ha felett az<br />
országos hálózathoz hasonló szerkezető ponthálózatot kell kialakítani. Az alappontokat<br />
összekötı szintezési vonalakat zárt poligonokba foglaljuk (kivéve a vonalas létesítmények<br />
18
eruházásait, ahol értelemszerően szintezési vonalakkal dolgozunk). Elıírás, hogy a zárt<br />
poligon hossza ne haladja meg a 3 km-t. A poligonok csomópontjai között haladó szintezési<br />
vonalakat az alappontokkal szintezési szakaszokra bontjuk. A szakaszok hosszát, azaz a<br />
szomszédos alappontok távolságát 200 m körüli értékben korlátozza az M1-es szabályzat.<br />
Természetesen az építési munkálatok megindulásakor az így kialakított hálózatot sőríteni kell.<br />
Ekkor a további alappontok elhelyezésekor a feladat minél jobb (és gazdaságosabb)<br />
megoldását szem elıtt tartva járunk el, ezért az alappontok távolsága lehet sokkal kisebb is<br />
(akár néhány 10 m).<br />
Ebben a munkaszakaszban kell a hálózat szükséges pontosságát eldönteni. A vízszintes<br />
hálózathoz hasonlóan ezt is az építési tőrések ismeretében tervezhetjük meg.<br />
A tervezést a helyszín munkák követik. A kitőzés során kijelöljük a pontok helyét. Ekkor kell<br />
(pl. a tervezı segítségével) az épületeket is minısíteni: alkalmasak-e pontjelölés elhelyezésre.<br />
A kitőzési feladatok gyorsabbá, gazdaságosabbá tétele érdekében ilyenkor lehet (ha ezt<br />
korábban nem tettük meg), a vízszintes alappontok állandósítását megvizsgálni: melyek azok,<br />
amelyek állandósításukat tekintve magassági alappontként is felhasználhatók.<br />
A kitőzött pontok állandósítása különféle módon végezhetı el. Az építkezések kezdetén<br />
kevés állandó jellegő építmény van, így legtöbbször a talajban állandósítjuk a pontjainkat. A<br />
magassági pontjeleket lehet elıre gyártani, de a vízszintes hálózatoknál már megismert okok<br />
miatt inkább a helyszínen készítjük. A helyszínen készült pontjelek sokfélék lehetnek (lásd<br />
M1). Hasznosan alkalmazható az u.n. Vincze-féle pontjel, amelyet a az országos felsırendő<br />
hálózat (0-rendő) kiépítésekor is alkalmaztak. A kisebb mérető (ezért könnyebben szállíthatómozgatható)<br />
elıregyártott fejet kell illeszteni a helyszínen készített beton részbe.<br />
Alkalmas építmény esetén az alappontot az építmény függıleges falában pl. szabvány<br />
falicsappal, szintezési gombbal vagy betonszegre erısített csapfejjel jelölhetjük meg.<br />
Az alapponthálózat mérése szintezéssel történik. A korábban már megtanultaktól annyiban<br />
különbözik ez a mérés, hogy a használt mérımőszerek a szabatos (nagypontosságú) mőszerek<br />
kategóriájába tartoznak. Különleges kialakítású szintezıléceket használunk, amelyek nem<br />
összecsukhatóak. A hagyományosan faanyagú lécek kettıs osztásúak. A beosztásaik azonban<br />
egy - a hosszát külsı körülményekre (hımérsékletre) nem változtató (invariáns) anyagú -<br />
fémszalagon (invár szalagon) vannak. A méréseket a szintezés már megismert szabályai<br />
szerint kell végrehajtani, de a mérések elıtt mérıszalaggal kell kimérni a kötıpontok és a<br />
mőszerállások helyét. A kötıpontokat elıre meg kell jelölni (fa- vagy vascövekkel, szintezı<br />
saru nem használható). A kettıs lécosztás az egy mőszerálláson belül mért<br />
magasságkülönbség közvetlen ellenırzését teszi lehetıvé. Fontos a figyelmet felhívni arra,<br />
19
hogy a pontok építési területen vannak, a magasság változása gyakori, ezért az alappontokat<br />
(fıleg a beruházás elsı idıszakában) ellenırzés nélkül felhasználni nem szabad.<br />
A hálózat számításakor a pontok magasságát kiegyenlítı számításból kapjuk. Ha a<br />
beruházások magassági rendszere megegyezik az országos alaphálózatéval, akkor a pontok<br />
magassága országos hálózati magasság lesz. Egyes esetekben elıfordul (bizonyos<br />
hibaforrások kiküszöbölése érdekében), hogy a magassági adatok az építmény null szintjére<br />
(padlószintjére) vonatkoznak, azaz önálló hálózatban dolgozunk. Az utóbbi esetben is be kell<br />
azonban kapcsolni a beruházás magassági rendszerét az országos szintezési hálózatba (azaz az<br />
önálló hálózati pontok magasságát meg kell adni az országos hálózatban is). Ezt az önálló<br />
hálózat pontjainak és a beruházás területén (vagy annak közelében) levı országos hálózat<br />
pontjainak “összeszintezésével” végezzük el.<br />
4. Kitőzések<br />
4.1. A mérnökgeodéziai kitőzési munkák sajátosságai<br />
A kitőzések célja a tervezett létesítmények terv szerinti helyének kijelölése a terepen.<br />
Ennek érdekében meg kell jelölni azokat a geometriai elemeket (pontokat, tengelyeket,<br />
síkokat, magassági szinteket stb.), amelyek lehetıvé teszik a tervben magadott,<br />
meghatározott mérető és elhelyezéső építmények építését vagy szerelését.<br />
A kitőzés vonatkozhat a létesítmény:<br />
- térbeli elhelyezésére vagy<br />
- szerkezetének kitőzésére.<br />
Ez tehát az a tevékenység, amelynek révén közvetlenül részt veszünk egy építmény<br />
megvalósításában. A kitőzés elsısorban geodéziai munka. A létesítmények közötti tervszerinti<br />
összefüggések megteremtése a kitőzıtıl azonban nemcsak szakismereteket kíván, hanem<br />
egyéb (pl. tervezési, kivitelezési) ismereteket is, mert csak így tudunk úgy együttmőködni<br />
tervezıvel-kivitelezıvel, hogy az igényeiket szakszerően és gazdaságosan kielégíthessük.<br />
A kitőzési munkák céljukat tekintve két csoportba sorolhatók:<br />
- tervezési kitőzések,<br />
- kivitelezési kitőzések.<br />
A kivitelezési kitőzések lehetnek:<br />
- elızetes és<br />
- végleges kitőzések.<br />
Az elızetes kitőzések az építkezések ideje alatt ideiglenesen mőködı építmények (felvonulási<br />
20
épületek, -víz, -elektromos energia stb. vezeték) kitőzésére, a végleges kitőzések<br />
értelemszerően a fennmaradó építmények kitőzésére irányulnak.<br />
Méréstechnikai szempontból a kitőzések lehetnek:<br />
- vízszintes és<br />
- magassági értelmő kitőzések.<br />
4.2 A kitőzési munkák rendje<br />
A kitőzésekrıl az építı-szerelı vállalatnak kell gondoskodnia. Ezt vagy saját geodéziai<br />
részlegével (ha van kellı jártasságú földmérési munkára jogosult szakembere), vagy egy<br />
általa megbízott geodéziai szervvel végezteti el.<br />
A kitőzés az építési-szerelési tevékenység elválaszthatatlan része, így fokozott felelısséggel<br />
járó munka. A munka során elkövetett hibánkat pótméréssel nem tudjuk korrigálni.<br />
A munkák zavartalan elvégzése érdekében írásban kell megállapodnunk a megbízónkkal a<br />
kitőzési munkák rendjérıl. Ezt célszerően a következı módon kell kialakítani:<br />
- megrendelés<br />
- a megrendelés visszaigazolása<br />
- a kitőzés végrehajtása<br />
- a kitőzés átadása.<br />
A kivitelezı az írásbeli megrendelésben a feladatot és a megkívánt határidıt nevezi meg. A<br />
visszaigazolás fıleg az utóbbi elfogadását vagy módosítását tartalmazza.<br />
A kitőzés végrehajtása több munkafázisra osztható, úgymint:<br />
- elıkészítés<br />
- végrehajtás<br />
- ellenırzés.<br />
Az elıkészítést az irodában kezdjük. Megtervezzük a kitőzést: számítjuk a kitőzési méreteket,<br />
az ellenırzéshez szükséges adatokat. Terepen folytatjuk a munkát az alappontok<br />
szemlélésével, ellenırzésével.<br />
A kitőzés végrehajtása a szükséges helyszíni mérésekbıl és a kitőzött pontok megjelölésébıl<br />
áll.<br />
Az ellenırzések során a megtervezett méréseket végezzük el. Összemérjük a kitőzött pontokat<br />
egymással, már meglevı épületek sarokpontjaival. Összevetjük az adatszolgáltatás és kitőzés<br />
egyezıségét.<br />
A kitőzési munkák szerves részét képezi a kitőzés átadása is. Ezt mindig a terepen kell<br />
21
elvégeznünk a tervezı és kivitelezı (képviselıjének) jelenlétében. Az elvégzett munkáról<br />
kitőzési-átadási jegyzıkönyvet készítünk. Ennek másolati példányait az átadás során kapják<br />
meg a megrendelık.<br />
4.3 Vízszintes értelmő kitőzések<br />
4.3.1. A kitőzések alapmőveletei<br />
Mielıtt a mérnökgeodéziai munkákban alkalmazható eljárásokat megismernénk,<br />
foglalkozzunk azokkal az alapmőveletekkel, amelyekre a kitőzési eljárások épülnek.<br />
Ezek:<br />
- a hossz (távolság) kitőzés<br />
- a szög- vagy iránykitőzés és<br />
- a vetítés.<br />
Szorosan a feladathoz tartozó mővelet a kitőzött részletpontok megjelölése is.<br />
4.3.1.1 A hosszkitőzés<br />
A hosszkitőzés mindig egy megadott távolság megmérését jelenti. Végrehajtásakor kijelöljük<br />
azt az irányt, amelyre a kitőzendı távolságot ki kell jelölni.<br />
A mérnökgeodéziai gyakorlatban gyakran szabatosan kell ezt a mőveletet elvégezni. A<br />
kitőzést ekkor visszavezetjük mérésre és a feladatot több lépésben hajtjuk végre:<br />
Elızetesen kitőzzük a távolság végpontját (a mérés pontossága most nem szempont).<br />
Az így kitőzött végpontok között többszörös ismétléssel megmérjük a hosszt. A mért<br />
hosszak átlagát számítjuk, ez lesz az elızetesen kitőzött távolság legvalószínőbb<br />
értéke. Ezt az értéket összevetj ük a számított kitőzési mérettel, és a különbséggel<br />
korrigáljuk az elızetesen megjelölt végpontot.<br />
A mérések ismétlésszámát ennek a résznek a végén megmutatott módon meg kell<br />
tervezni.<br />
A hosszmérés elvégzéséhez több mérıeszköz áll rendelkezésünkre. A mérnökgeodéziai<br />
munkákban a leggyakrabban használt eszközök:<br />
- a mérıszalag (lehetıleg acél vagy invár anyagú legyen<br />
- az elektronikus távmérésre alkalmas mőszerek (elektrooptikai távmérı,<br />
mérıállomás).<br />
A mérıszalagot általában rövidebb hosszak (néhány 10 m) kitőzésekor alkalmazzuk.<br />
Használata a kitőzéshez azzal az igen nagy elınnyel jár, hogy szalaggal a kitőzendı távolság<br />
közvetlenül kimérhetı. Az építési munkák körülményei (egyenetlen terep, építıanyagdepóniák<br />
stb.) használatát mégis gyakran korlátozzák.<br />
22
Ilyenkor, valamint nagyobb távolságok kitőzésekor alkalmasabb eszköz az elektronikus<br />
távmérı. A korszerő mőszerek legtöbbje kitőzési üzemmódban is mőködtethetı. Ez<br />
megkönnyíti a távolság kitőzését. A legújabb mőszerfejlesztések még tovább léptek. A<br />
kitőzendı távolság másik végpontján mozgó (aktív) prizmán is megjeleníthetı a vízszintes<br />
távolság aktuális értéke. Az építkezések zajos területén vagy hosszabb távolságok kitőzésekor<br />
a mőszer és a prizma közötti, sokszor nehézségekbe ütközı, kommunikáció leegyszerősíthetı,<br />
mert a távolság ismeretében a prizma mellett lehet eldönteni a további lépéseket.<br />
A mérnökgeodéziában igen gyakran alkalmazott hosszkitőzı eszköz, a mérıszalag. A<br />
szalaggal való mérés pontosságát sok tényezı befolyásolja. Az elsı hibaforrás a gyártásból<br />
eredhet. A szalag valódi hossza (a végvonásai közötti távolság) és a névleges hossza (a<br />
szalagra írt érték, pl. 20 m) nem egyezik meg egymással (az eltérés normális esetben kicsi,<br />
néhány mm érték). Ezt a hibát a szalag komparálásával állapíthatjuk meg. Ennek a<br />
mőveletnek a során összehasonlítjuk (komparáljuk) a szalag végvonásai által kijelölt<br />
távolságot egy másik, nagyon pontosan megmért távolsággal. Ezt a távolságot egy u.n.<br />
komparáló alapvonal ırzi, melyet az építkezés területén kell, hosszmérésre alkalmas helyen<br />
létrehozni. Végpontjait mm beosztású fémlemezzel jelöljük meg, és a beosztások<br />
kezdıpontjai közötti távolságot nagy pontossággal megmérjük. Az alapvonal hosszának az<br />
értéke mellett magadjuk azt a hımérsékletet (C°-ban), amelyen a mérést elvégeztük (amely<br />
C°-on a megadott érték az alapvonal hossza). A komparáló alapvonal felhasználható<br />
természetesen más eszköz (pl. távmérı), vagy módszer hitelesítésére is. Különösen nagy<br />
beruházások területén fontos kialakítani, mert ott sok szervezet sokféle mérıeszközt használ,<br />
hitelesítésüket ezen az alapvonalon kell elvégezni.<br />
A mérés további hibaforrásai:<br />
- durva hibák<br />
- szabályos hibák<br />
- szabálytalan hibák.<br />
A durva hibát a mérıeszköz mérıképességét meghaladó hibaként tanultuk meg. Ilyen hibát<br />
követünk el pl., ha tévesen olvassuk le a méter értéket, hibásan számoljuk az egész<br />
szalaghosszakat. A hibát ki kell szőrni a méréseinkbıl. Felderítése érdekében mindig több<br />
mérést végzünk a szükségesnél.<br />
Szabályos hiba mindig terheli a hosszkitőzéseinket. Szerencsére a hiba értéke vagy<br />
számítható vagy mérési módszerrel kiejthetı. Szabályos hibák:<br />
- a vízszintes kígyózó mérésbıl,<br />
- a függıleges kígyózó mérésbıl,<br />
23
- a komparálási húzóerı megváltozásából,<br />
- a komparálási hımérséklet megváltozásából,<br />
- a talaj egyenetlenségébıl vagy<br />
- a szalag behajlásából származó hiba és<br />
- az elızı bekezdésben megismert komparálási hiba.<br />
Ha szalag a vízszintes síkban nem pontosan az egyenesben fekszik (kígyózik az egyenes<br />
körül), akkor a kitőzést hibásan végezzük el (rövidebb távolságot tőzünk ki). A hibát a szalag<br />
egyenesbe intésével küszöböljük ki. A mérnökgeodéziai gyakorlatban ez rendszerint<br />
mőszerrel történı egyenes-kitőzést jelent.<br />
A szalag függıleges kígyózása hasonló jelenség csak a függıleges síkban értelmezve. A hiba<br />
értékét számolni kell a szalagvégpontok között mért magasságkülönbségbıl.<br />
A komparálási húzóerı és -hımérséklet változásából származó hibák kezelése. Fizikából<br />
tudjuk, hogy az anyag tulajdonságai bizonyos mennyiségek (hımérséklet, erı stb.) hatására<br />
megváltoznak. Így van ez, a rendszerint acél anyagú, mérıszalagok esetében is. Ezért a<br />
mérnökgeodéziai gyakorlatban különösen fontos, hogy a méréseink során rögzítsük azoknak a<br />
legfontosabb paramétereknek az értékét, amelyek befolyásolják a mérıeszközünknek pl. a<br />
hosszát. Ezek: a feszítı erı és a hımérséklet. Amikor a mérıszalagunkat az alapvonalon<br />
komparáljuk, akkor mérjük a szalag feszítıerıt és a hımérsékletet is. (Rendszerint a levegı<br />
hımérsékletét mérjük, holott a szalag hımérsékletét kellene ismernünk. A mérések<br />
végrehajtásának körülményei általában azonban olyanok, hogy ez nem jelent olyan hibát,<br />
amely a pontosságot lényegesen befolyásolná.). Célszerő a szalag hitelesítését az alapvonal<br />
hosszának a meghatározásakor mért hımérséklettel megegyezı hımérsékleten végezni.<br />
A hosszkitőzés során a hibák csökkentése érdekében a komparáláskori feszítı erıt<br />
alkalmazzuk. Ha ez nem megoldható, akkor mérni kell ezt az erıt és ki kell számítani az ebbıl<br />
származó javítást. A komparálási hımérséklet változásából származó javítást mindig<br />
számolni kell, mert a kitőzési feladat végrehajtásakor csak a legritkább esetben azonos a<br />
hımérséklet a komparáláskori értékkel. A változásokból származó javítások értékének a<br />
számításakor a mért mennyiségeken kívül (kitőzött hossz, húzóerı, hımérséklet) ismerni kell<br />
a mérıszalag anyagára jellemzı mennyiségeket is (rugalmassági modulusz, lineáris hıtágulási<br />
együttható, keresztmetszeti értékek).<br />
A talajegyenetlenségbıl ill. a szalagbehajlásból származó hiba egymásnak megfelelıje. Az egyik<br />
a talajon végzett méréskor, a másik a levegıben szabadon felfüggesztett méréskor jelentkezik. Az<br />
elsı hibaforrás vagy a mérıpálya megfelelı elıkészítésével (elegyengetésével, esetleg<br />
burkolásával) vagy számítással kiküszöbölhetı. A mérnökgeodéziai gyakorlatban sokszor kell a<br />
24
szalagot a levegıbe emelve használni. A hiba értékét mindig számítani kell. Ehhez a mért<br />
adatokon kívül (hossz, húzóerı, magassági szög vagy magasság különbség, ha nem vízszintes<br />
szalagtartás mellett mérünk) ismerni kell még a szalag önsúlyát.<br />
A szabályos hibák számított értékei elıjeles mennyiségek. Azt kell tudni, hogy az elıjelek<br />
értelmezése más a hosszkitőzésnél, mint a hosszmérésnél. (Ha valamely hibaforrás hatására<br />
két pont távolságát pl. rövidebbnek mérjük, akkor ugyanaz a hibaforrás a kitőzésnél egy<br />
hosszabb távolságot eredményez.)<br />
Szabálytalan hiba is mindig terheli méréseinket. Oka nem ismeretes (hosszkitőzéskor pl. a<br />
szalag illesztésének, végpontjelölésének a hibáiból származhat). Számítani nem tudjuk az<br />
értékét, hatását csak csökkenteni tudjuk, mégpedig a mérések megismétlésével. Az<br />
ismétlésszámot számíthatjuk, ha ismerjük a választott mérıeszköz pontosságát, és az elérendı<br />
(“kell”) pontosságot. Ha pontossági mérıszámként a középhiba értéket választjuk, akkor a<br />
következı hányadosból számítható az ismétlésszám (n):<br />
m<br />
n =<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
e<br />
ahol: m m a mérıeszközünkkel a kitőzendı hosszra végzett egyszeri mérés<br />
középhibája<br />
m e a hosszkitőzésre megengedett középhiba.<br />
m m értékét a következı kifejezés adja:<br />
m m H m<br />
=<br />
0<br />
l<br />
ahol: H a kitőzendı hossz m-ben, l a kitőzéshez használt mérıszalag<br />
hossza m-ben<br />
m o az egy szalaghossznyi távolság mérésének középhibája (értéke<br />
szakirodalomból, szabályzatokból kivehetı).<br />
m e értéke a hosszkitőzésre megengedett tőrés értékébıl számítható. Természetesen a<br />
hányados értéke nem lesz egész szám. A biztonság érdekében mindig a következı egész<br />
számra felkerekített értékével dolgozunk!<br />
Az elvégzett kitőzés pontosságát (középhibáját) a kitőzött távolság n-szer ismételt mérésébıl<br />
számíthatjuk Ezt a számítási módot már a Kiegyenlítı számitások c. tárgyban megismertük<br />
(egy ismeretlenre végzett mérések kiegyenlítése). A középhiba ismeretében a kitőzött távolság<br />
(D) relatív középhibáját is megadhatjuk:<br />
25
m<br />
R<br />
m<br />
D<br />
=<br />
D<br />
A középhiba és a távolság értékét megegyezı dimenzióban (általában mm egységben) kell a<br />
számításkor kezelni.<br />
4.3.1.2 A szögkitőzés<br />
A szögkitőzést a feladat jellegétıl, pontosságától, körülményeitıl stb. függıen elvégezhetjük:<br />
- szögmérı mőszerrel,<br />
- szögkitőzı eszközzel (szögprizma) vagy<br />
- távolságméréssel.<br />
A szögmérı mőszert változó nagyságú szögek kitőzésére használjuk. Ez a legpontosabb<br />
módszer. A mérnökgeodéziai gyakorlatban a kitőzendı szöget meghatározó irányokat mindig<br />
két távcsıállásban kell kitőzni. Ez a szögkitőzés szabályos hibáinak kiküszöbölése mellett az<br />
esetleges durva hibák kiszőrését is segíti.<br />
A szögprizmával való kitőzés gyorsan végezhetı el. A leggyakrabban elıforduló állandó<br />
nagyságú szögek kitőzésekor alkalmazzuk. Pontossága azonban korlátozott. (Szakirodalmi<br />
adatok alapján a relatív pontossága 1/3000-re tehetı.)<br />
Kisebb pontosságot igénylı esetben, különösen akkor, amikor a mőszer használatát valami<br />
korlátozza (pl nem tudunk a kitüzendı szög csúcsában a mőszerrel felállni), távolságok<br />
mérésével is tőzhetünk ki szöget. A kitőzendı szöget egy olyan háromszög belsı szögének<br />
tekintjük, melynek csúcspontja az a pont, amelyben a kérdéses szöget ki kell tőzni. Ebben a<br />
háromszögben felveszünk egy oldalt (alapirány) és kiszámítjuk az oldalhosszakat. Kimérjük<br />
az alapirányon a háromszög másik csúcsát, majd ívmetszésszerően a harmadik csúcsot is. A<br />
háromszög oldalai így kijelölik a kitőzendı szöget is.<br />
A hosszkitőzéshez hasonlóan a szabatos szögkitőzést mérésre kell visszavezetni.<br />
Az adott alapirányhoz képest elsı lépésben kitőzzük a szög másik szárát (elegendı egy<br />
távcsıállásban végrehajtani), és azt az állásponttól egy kerek távolságra (50-100 m-re)<br />
kitőzött ponttal megjelöljük<br />
Az így kitőzött szöget több fordulóban mérjük, s a fordulókban mért szögek átlagát<br />
számítjuk. Ez lesz az ideiglenesen kitőzött szög legvalószínőbb értéke.<br />
Ezt az értéket összevetjük a számított kitőzési mérettel. A szögeltérést az adott hossz<br />
ismeretében átszámítjuk lineáris eltéréssé, s ezzel az értékkel korrigáljuk a pont helyét.<br />
Vizsgáljuk meg ezek után a leggyakoribb módszer, a szögmérımőszerrel való kitőzés<br />
hibaforrásait. A szögkitőzés hibái a szögmérés hibáival azonos módon három fı csoportba<br />
26
sorolhatók:<br />
- mőszerhibák<br />
- személyi hibák<br />
- kitőzés körülményei.<br />
A korszerő mőszerek hibái csekély értékőek, és pl. a mérıállomások nagy része még ezeket a<br />
csekély értékő hibákat is automatikusan, számítással figyelembe veszi.<br />
A személyi hibák a leolvasás és megirányzás mőveletében jelentkeznek. Nagy pontosságú<br />
kitőzéseket ezért csak a mőszerek kezelésében jártas, gyakorlott észlelık végezhetnek<br />
A mérés külsı körülményeinek hatását a kitőzés idıpontjának helyes megválasztásával,<br />
gyorsan elvégzett munkával (esetleg más körülmények között megismételt kitőzéssel)<br />
csökkenthetjük.<br />
4.3.1.3 A vetítés<br />
Függılegesen tagolt, térben együttmőködı szerkezetek esetében (pl. nagy ipari csarnokok<br />
szerelésénél, toronyszerő építmények létrehozásakor) gyakran elıforduló feladat, hogy<br />
valamely pontjával megadott függıleges vagy egyenes szakaszával megadott függıleges sík<br />
pontjait ill. egyenes szakaszait kell különbözı magasságokban kitőznünk. Ezt az<br />
alapmőveletet vetítésnek nevezzük.<br />
A függıleges irány kijelölését végezhetjük:<br />
- függıvel<br />
- teodolittal és<br />
- optikai vetítı mőszerrel.<br />
Vetítés függıvel: a mérnökgeodéziai gyakorlatban használt függı anyaga nagy<br />
szakítószilárdságú acélhuzal. A vetítés során ezt a huzalt átmérıjének, valamint a vetítés<br />
tartományának (a magasságkülönbségnek) a függvényében választott súllyal terheljük meg.<br />
Az így kialakított függıt úgy kell elhelyeznünk, hogy a huzal a vetítendı ponton átmenjen<br />
(központos vagy centrikus vetítés). A feladattól függıen vetíthetünk felfele (a zenit<br />
irányában) ill. lefele (nadír irányban).<br />
Sokszor adódik olyan helyzet, hogy nem tudunk központosan vetíteni (valamilyen akadály<br />
van a függıleges irányban). Ilyenkor külpontosan (excentrikusan) kell a függıt elhelyeznünk<br />
és a vetítéshez meg kell határoznunk a függı külpontossági elemeit.<br />
Vetítés teodolittal: a teodolit iránysíkja függıleges, ha a mőszerünket helyesen állítottuk fel.<br />
A mőszerfelszerelésünktıl függıen ezt végezhetjük egy vagy két mőszerrel. A vetítés mindig<br />
27
két pontról történik. Egy mőszer esetében két lépésben oldhatjuk meg, mert mindkét ponton<br />
fel kell állanunk. Bármely módszert is alkalmazzuk, a vetítıvonalat két függıleges iránysík<br />
metszéseként kapjuk.<br />
4.3.2 Vízszintes kitőzések módszerei<br />
A kitőzés módszerei általában megegyeznek a felmérés módszereivel.<br />
A módszer kiválasztása függ:<br />
- a rendelkezésünkre álló alapponthálózattól<br />
- a rendelkezésünkre álló mőszerektıl, eszközöktıl<br />
- a terepviszonyok és az építési hely körülményeitıl.<br />
Olyan módszert kell választanunk, amellyel gyorsan és gazdaságosan végezhetjük el a<br />
kitőzést és a kitőzött pont ellenırzését.<br />
A mérnökgeodéziai gyakorlatban leggyakrabban elıforduló eljárások:<br />
1.Kitőzés mérési vonalpontként<br />
2.Kitőzés derékszögő koordinátákkal<br />
3.Kitőzés poláris koordinátákkal<br />
4.Kitőzés elımetszéssel<br />
5.Kitőzés vetítéssel.<br />
4.3.2.1. Kitőzés mérési vonalpontként<br />
Az eljárást jól ismerjük. Alappontokat összekötı mérési vonalakon levı részletpontok<br />
kitőzésére alkalmazzuk (pl. egy tengelyen levı nagyon sok pont kitőzését célszerő ezzel a<br />
módszerrel végezni.) Akkor tudjuk ezt használni, ha már az alapponthálózat kitőzésénél<br />
gondolunk ilyen feladatra, s az alappontokat ehhez igazodóan tőzzük ki)<br />
4.3.2.2 Kitőzés derékszögő koordinátákkal<br />
A kitőzéshez szükséges a kitőzendı pont közelében két olyan alappont, melyek között mérési<br />
vonal létesíthetı, vagy egy olyan alappont, amelyen ismert pontokra tájékozó mérés végezhetı.<br />
A második esetben a mérési vonal a tájékozás után jelölhetı ki. A kitőzési adatok mindkét<br />
esetben a kitőzendı pontnak a mérési vonalra vonatkozó derékszögő koordinátái. A derékszög a<br />
28
pontossági követelménytıl függıen kitőzhetı prizmával, teodolittal, vagy ha a kimérendı<br />
ordináta mindössze 1-2 m, akkor erre a célra készített derékszögő háromszöggel, esetleg<br />
hosszméréssel. A mérnökgeodéziai kitőzéseket általában a kitőzési hálózat segítségével<br />
végezzük, melyben az alappontok a koordinátarendszer tengelyeivel párhuzamos egyeneseken<br />
helyezkednek el. A kitőzési adatokat összeadással, vagy kivonással számítjuk. A kitőzési<br />
méretek számításakor és a kitőzéskor különösen ügyelni kell az ordináta-értékek elıjelére,<br />
nehogy a megfelelı ponthelyek tükörképét számítsuk, illetve tőzzük ki.<br />
4.3.2.2.1 Kitőzés derékszögő koordinátákkal, tájékozott fıirányokról.<br />
Az elızı fejezetekben megismerkedtünk az építési (vagy telepítési) fıirány fogalmával.<br />
Végiggondoltuk az erre épülı koordinátarendszerbıl származó elınyöket. Hogyan<br />
használhatjuk ki ezt kitőzéskor?<br />
A tájékozott fıirányokról derékszögő koordinátákkal való kitőzés lényege az, hogy valamely<br />
alapponton tájékozást végezve ismert koordinátájú pontokra, kijelöljük valamelyik építési<br />
fıirányt, vagyis a koordinátarendszer egyik tengelyével párhuzamos egyenest. Errıl mint<br />
mérési vonalról azután - a kitőzési méreteket egyszerően összeadással, vagy kivonással<br />
számítva - kitőzhetjük a pontokat derékszögő koordinátákkal.<br />
A tájékozott fıirányokról történı kitőzés elınyei:<br />
- Olyan esetekben is lehetıvé teszi - koordináta-transzformáció nélkül is - a<br />
derékszögő koordinátákkal való kitőzést, amikor az illetı területen nem fejlesztettünk<br />
ki derékszögő négyszöghálózatot, tehát az alappontok által meghatározott mérési<br />
vonalak általános helyzetőek a koordinátatengelyhez képest.<br />
- a részletpontok kitőzését akkor is el tudjuk végezni derékszögő koordináták alapján,<br />
ha a kitőzendı pontok közelében csupán egyetlen földi alappont van, feltéve, ha errıl<br />
irányozható még legalább két másik alappont.<br />
- További elıny, hogy a kitőzést akár az egyik, akár a másik fıirányról elvégezhetjük,<br />
s így jobban lehet alkalmazkodni a kitőzés idıpontjában adott terepállapothoz, vagyis<br />
a mérési vonal kötöttsége nem olyan merev, mint ha a mérési vonalat két alappont<br />
határozná meg.<br />
Ez az elıny még szembetőnıbb, ha figyelembe vesszük, hogy kivételes esetekben a mérési<br />
vonalat - az építési fıirányt - nemcsak valamely alappontról közvetlenül, hanem egy<br />
segédpont közbeiktatásával közvetve is kitőzhetjük. Ez azt jelenti, hogy a tájékozott fıirányok<br />
29
alapján történı kitőzést kivételes esetekben még akkor is el lehet végezni, ha a kitőzendı<br />
pontok közvetlen közelében egyáltalán nincs alappont és alappontot nem is tudunk<br />
meghatározni, csupán egy segédpontot.<br />
Hátránya viszont a kitőzési módnak az, hogy a mérési vonal /tájékozott fıirány/ kijelölésének<br />
helyességére nincs közvetlen ellenırzés. Ellenırzı mérésrıl a helyszíni adottságoknak<br />
megfelelıen kell gondoskodni. További hátrány, hogy többletmérés és számítás is jelentkezik<br />
a két alappont közötti mérési vonalról végzett kitőzéshez viszonyítva.<br />
A mérési vonalról derékszögő koordinátákkal való kitőzés a mérnökgeodéziai gyakorlatban a<br />
legtöbbet használt kitőzési eljárás, mivel a mérés végrehajtása, ha a derékszöget prizmával<br />
tőzhetjük ki, egyszerő és gyors. Kizárólagos alkalmazásával azonban nem lehet minden<br />
kitőzési feladatot megoldani, mert több feladatnál nincsenek meg a derékszögő kitőzés<br />
feltételei /pl. valamilyen mérési akadály miatt nem lehet valamelyik kitőzési méretet a terepen<br />
kimérni/. A derékszögő kitőzéskor a mérési mőveletek megengedett középhibáinak értékét a<br />
B, C, D kitőzési pontossági osztályhoz tartozó kitőzési munkák esetére a poláris kitőzési<br />
eljárás ismertetése után összefoglalva találjuk.<br />
4.3.2.3 Kitőzés poláris koordinátákkal<br />
A poláris koordinátákkal végrehajtott kitőzés a poláris koordinátaméréssel végzett mérés<br />
fordított mővelete.<br />
Alapelve az, hogy ki kell tőzni valamely irányhoz képest egy adott szöggel hajló másik irányt,<br />
és ezen a kitőzött irányon ki kell mérni egy adott távolságot.<br />
A kitőzést poláris koordinátákkal fıként akkor végezzük, ha egy álláspontból sok részletpont<br />
tőzhetı ki. A kitőzési mód jelentısége a korszerő elektronikus tahiméterek elterjedésével<br />
egyre nı.<br />
Poláris kitőzéskor a mérési mőveletek megengedett középhibái a különbözı kitőzési<br />
pontossági osztályokhoz tartozó kitőzési munkák esetén megegyeznek a derékszögő eljárás<br />
hasonló kitőzési osztályaihoz tartozó megengedett középhibáinak számértékével, melyet az<br />
M1 tartalmaz.<br />
4.3.2.4. Kitőzés elımetszéssel<br />
Az elımetszéssel történı kitőzés nehezen hozzáférhetı pontok kitőzésekor elkerülhetetlen. A<br />
kitőzéshez legalább két, de lehetıleg három olyan ismert alappontra van szükség, amelyrıl a<br />
kitőzendı pont helye megirányozható.<br />
30
Ez a kitőzési mód az elımetszéssel történı pontmeghatározás fordított mővelete. A<br />
pontmeghatározáshoz alkalmazott elımetszés kétféle módjának megfelelıen, a kitőzéskor is<br />
kétféleképpen végezhetjük az elımetszést: vagy belsı szögekkel, vagy tájékozott<br />
irányértékekkel.<br />
Belsı szögekkel akkor végezzük az elımetszést, ha az alappontok között a relatív helyzeti<br />
hiba kicsi. /Ilyenek például a derékszögő négyszöghálózat, vagy a szabatos háromszögelési<br />
hálózat alappontjai/.<br />
Tájékozott irányértékekkel akkor végezzük az elımetszést, ha az alappontokat kerethiba<br />
terheli és a kitőzendı pontokat a szomszédos alappontok kerethibáinak figyelembevételével<br />
kívánjuk elhelyezni, illetve akkor, ha a két alappont között nincs összelátás.<br />
Az elımetszéssel való kitőzés alkalmazásának tipikus esete az olyan kitőzési feladat, amikor<br />
az alappontok és a kitőzendı pontok között közbensı akadály miatt nem lehet hosszmérést<br />
végezni, vagy amikor a kitőzendı pontok több száz méter távolságra vannak az alappontoktól<br />
és nincs fizikai távmérınk. Ilyen feladatokat kell megoldani pl. a hídépítéssel, vízerımővek<br />
építésével kapcsolatos kitőzésekkor, amikor a folyóparton elhelyezett alappontokról kell a<br />
folyóban építendı pillérek helyét, vagy a megépített pilléreken a saruk helyét kitőzni.<br />
Szabatos kitőzésekkor, fıként ha a részletpontot az alappontokból nagy távolságra - több száz<br />
méterre - kell kitőzni, akkor a kitőzés pontosságát fokozhatjuk azáltal, hogy a pont kitőzött<br />
helyét elızetes ponthelyeknek tekintjük, majd beméréssel /további irányok bevonásával/<br />
meghatározzuk az elızetes ponthely koordinátáit. E koordináták és a kitőzési adatok<br />
számításához felhasznált koordináták ismeretében számítunk olyan mennyiségeket, amellyel<br />
helyesbítve ezután az elızetes ponthelyet megkapjuk a kitőzött pont végleges helyét.<br />
4.3.2.5 Kitőzés vetítéssel<br />
A kitőzés alapmőveleteinél röviden szó volt már a témáról. Nézzük át most egy kicsit<br />
részletesebben az optikai vetítımőszerekkel történı megoldást.<br />
A legegyszerőbb esetben szögmérı- vagy szintezı mőszert alkalmazhatunk. Ha valamelyik<br />
mőszer objektíve elé egy irányeltérítı prizmát helyezünk, és a mőszer irányvonalát közel<br />
vízszintessé tettük, akkor azt a prizma közel függıleges irányba téríti el .<br />
Az elıtét prizmával felszerelt mőszerrel végzett vetítéshez segédeszközre van szükség.<br />
Ez a segédeszköz rendszerint egy olyan jeltábla, amelyen két egymásra merıleges beosztás<br />
van.<br />
A mőszert a vetítendı pont fölé állítjuk, állótengelyét függılegessé tesszük, és a távcsövet<br />
vízszintes (vagy közel vízszintes) helyzetbe állítjuk.<br />
31
A mőszer felett vagy alatt a kívánt szinten, szilárdan rögzítve elhelyezzük a vetítıskálát<br />
ügyelve arra, hogy a négy beosztás a mőszer látómezejében maradjon, és el lehessen végezni<br />
a leolvasást. Az elıkészítı mőveletek után a távcsövet körbeforgatva négy egymásra<br />
merıleges helyzetben leolvasunk a jeltábla osztásrészein.<br />
A négy távcsı helyzetben történı mérésnek több oka van:<br />
Kiküszöbölhetı a mőszerrel történı mérés néhány szabályos hibája (pl. a kollimáció<br />
hiba).<br />
Ez a mőszerkombináció ún. síkbeli vetítést tesz csak lehetıvé, azaz a mőszerrel csak<br />
függıleges sík állítható elı. A 90°-kal eltérı távcsıhelyzetben való vetítés<br />
eredményeként két függıleges sík metszésvonalaként kapunk függıleges vetítı<br />
vonalat, azaz végezhetünk térbeli vetítést.<br />
Az elıtét prizma az állótengelyhez képest külpontos, így külpontos vetítést végzünk,<br />
mégsem kell a külpontosság mértékét meghatározni, mert a 180°-kal ellentétes távcsı<br />
helyzetében való méréssel a külpontosság kiküszöbölhetı. A pontosság növelése<br />
érdekében célszerő a mérést megismételni.<br />
A skálán végzett leolvasásokból koordinátákat számíthatunk. A koordináták alapján a keresett<br />
ponthely a jeltáblán kijelölhetı.<br />
Ez a technika csak a feladatok egy kisebb részének a megoldására alkalmas.<br />
A mérnökgeodéziai vetítési feladatokhoz, speciális igényeinek kielégítésére (nagy, több tíz<br />
méteres távolságon történı, igen gyakran szabatos vetítések megoldására) külön<br />
mőszercsaládot fejlesztettek ki, melyet a különbözı típusú optikai vetítı mőszerek (röviden<br />
optikai vetítık) alkotnak.<br />
E mőszerek fı alkotó része a függıleges helyzető távcsı, melynek irányvonala szabatosan<br />
függılegessé tehetı. E mőszerek a mőszerelemként már megismert hasonló elnevezéső<br />
eszközöktıl különböznek, mert távcsövük erısebb nagyítású, irányzási távolságuk nagyobb<br />
(néhány dm-tıl végtelenig)<br />
Az optikai vetítıket több szempont szerint is szokás csoportosítani. Vetítési mód szerint két<br />
csoportba sorolhatjuk: síkbeli vetítık és térbeli vetítık<br />
Az irányzási mód szerint lehetnek: nadir és zenit vetítık (de vannak mindkét irányú vetíttésre<br />
alkalmas mőszerek is). Szerkezeti megoldásaik szerint pedig lehetnek: libellás és<br />
kompenzátoros mőszerek. A mőszerek nagy része típusának megfelelı kényszerközpontosító<br />
mőszertalpba helyezhetı, ezzel lehetıvé válik az optikai vetítı és a teodolit szabatos cseréje.<br />
Ez a lehetıség különösen jól hasznosítható térben tagolt technológiai együttesek szabatos<br />
kitőzésére, szerelési (mikro-) hálózatok létesítésekor.<br />
32
Az optikai vetítıkkel végzett mérések hibaforrásai a következı csoportokba sorolhatók:<br />
- Mőszerhibák<br />
- Külsı körülmények okozta hibák<br />
- A pontjelölés hibái<br />
-<br />
4.3.3 A kitőzött pontok megjelölése, a kitőzés ellenırzése<br />
A mérnöki létesítményt meghatározó pontok és tengelyek kitőzése után a kivitelezı<br />
megkezdheti az építést. A különféle szerelésekhez nagyon gyakran azonban a kitőzött<br />
pontokra vagy tengelyekre támaszkodva még további kitőzéseket is kell végezni.<br />
Bárhogy használják is fel a kivitelezık a kitőzött pontokat, azokat minden esetben - a kitőzés<br />
pontosságának megfelelıen - egyértelmően meg kell jelölni, más szóval állandósítani kell.<br />
Gyakran nem csupán magukat a kitőzött pontokat kell állandósítani, hanem a közelükben<br />
ırpontokat is célszerő elhelyezni. Ezek elhelyezése fontos mert,<br />
- egyrészt a kitőzött pont idı elıtti (még felhasználás elıtt) elpusztulása esetén<br />
eredeti helye újabb kitőzés nélkül kijelölhetı,<br />
- másrészt pedig abban az esetben, ha egy létesítmény valamilyen tévedés folytán<br />
nem a terv szerinti helyére került, és a kitőzött pontok is elpusztultak, a kitőzést<br />
végzı geodéta bizonyítékként használhatja fel.<br />
A kitőzött pontok állandósítási módja különbözı lehet attól függıen, hogy a pontjeleket a<br />
terepen kell-e elhelyezni vagy valamilyen építményen. Terepen általában megfelelı pontjel a<br />
kb. 5x5 cm keresztmetszető, 50 cm hosszú keményfa cövek tetejébe vert szeg, földmunkák<br />
kitőzéséhez pedig a cövek, szeg nélkül. Beton vagy terméskı alapokon, függıleges falakon,<br />
illetıleg vasbeton, kı vagy fém oszlopokon a pontokat célszerően lehet állandósítani az<br />
alaptestbe, falba, vagy oszlopba betonozott, illetıleg fémoszlopra hegesztett vascsapokra,<br />
amelyeken a pont, vagy a tengelyvonal helyét a csapba fúrt lyuk, illetve befőrészelt rés jelöli.<br />
Alaptesten vagy falfelületen a pontokat a felületre karcolt vagy festett jelekkel is meg lehet<br />
jelölni. A karcolt vagy festett jelet azonban úgy kell kialakítani, hogy jól látható legyen, vagy<br />
pedig a vékony jelet jól láthatóan körül kell festeni.<br />
A kitőzés ellenırzése<br />
33
A kitőzések ellenırzése a terepen végzett ellenırzésbıl és az irodai ellenırzésbıl tevıdik<br />
össze. Ez utóbbi a kitőzési adatszolgáltatással való összehasonlításból és a számítások<br />
ellenırzésébıl /az eredeti számításoktól független újbóli számításból/ áll.<br />
Az ellenırzést a megfelelı munkarészeken az ellenırzést végzı személynek bizonyítania kell.<br />
Minden kitőzött pont helyességét a terepen egymástól lehetıleg független mérésekkel<br />
ellenırizni kell. A kitőzött pontokat a kivitelezı vállalatnak csak az ellenırzés megtörténte<br />
után szabad átadni.<br />
Az ellenırzı méréseket úgy kell megszervezni, hogy eredményeikbıl mind az elhelyezési,<br />
mind a szerkezeti pontossági követelmények betartása egyértelmően ellenırizhetı legyen.<br />
Ha a kitőzött létesítmény már meglévı építményhez vagy egyéb mőtárgyakhoz csatlakozik,<br />
vagy ilyen környezetben van, akkor a kitőzött pontoknak a meglévı létesítményekhez<br />
viszonyított helyzetét mind vízszintes, mind magassági értelemben ellenırizni kell, és meg<br />
kell gyızıdni arról, hogy a tervezett kapcsolat biztosított-e.<br />
Ha az ellenırzı mérések alapján a kitőzés a pontossági követelménynek nem felel meg, akkor<br />
önálló létesítmények kitőzésekor a kitőzést, csatlakozó létesítmények kitőzésekor a kitőzést és<br />
a kitőzést megelızı és követı ellenırzı bemérést meg kell ismételni.<br />
Az ellenırzı mérés eredményeit a kitőzési vázlaton kell feltüntetni. Ugyancsak ezen kell<br />
elvégezni a szükséges számításokat is.<br />
Az ellenırzı mérések végrehajtásának módja<br />
A kitőzött pontokat a környezı alappontokkal és egymással közvetlen hosszméréssel össze<br />
kell mérni. Hosszméréskor minden kitőzött pont lehetıleg két ellenırzı hossz végpontja<br />
legyen. A tervek szerint azonos egyenesen levı pontok helyzetét egyenesre méréssel kell<br />
ellenırizni.<br />
Polárisan és elımetszéssel kitőzött pontokon lehetıleg ellenırzı iránymérést kell végezni<br />
legalább három ismert pontra. Az ellenırzı iránymérésekbıl a megfelelı lineáris eltérést ki<br />
kell számítani.<br />
Derékszögő kitőzéskor - amennyiben az alappontok igen távoliak - a kitőzött pontok<br />
összemérhetık a mérési vonalon más pontok kitőzésére létesített talppontokkal is. Az<br />
ellenırzı méret és a talppontok ismert távolsága alapján ki kell számítani a kitőzött pont<br />
ordinátáját.<br />
Az ellenırzı mérések értékelése<br />
Az ellenırzı mérések eredménye mindig valamilyen távolság. Az ellenırzı mérésbıl nyert<br />
távolság és a tervben megadott, vagy koordinátákból számított távolság különbsége a<br />
34
tapasztalt kitőzési eltérés. A tapasztalt kitőzési eltérés ismeretében eldönthetı, hogy<br />
megfelelı-e a kitőzés pontossága.<br />
A kitőzés megfelelınek tekinthetı, amennyiben a tapasztalt elhelyezési vagy szerkezeti<br />
kitőzési eltérés abszolút értéke kisebb a megengedett elhelyezési vagy szerkezeti kitőzési<br />
eltérésnél, amelyek értéke a kitőzés pontossági osztályának és a távolság függvényében adott.<br />
A kitőzéskor szükséges számítások ellenırzése a kitőzést végzı geodéziai szerv feladata.<br />
A kitőzések ellenırzését a kitőzési-átadási jegyzıkönyvben az ellenırzést végzı személy<br />
aláírásával bizonylatolni kell.<br />
4.4. Magassági értelmő kitőzések<br />
Magassági kitőzéskor egy ismert magasságú alappontból kiindulva egy megadott szintet kell a<br />
követelményeknek megfelelı pontossággal kijelölni, vagy pedig egy megadott szint<br />
közelében elhelyezett és elızetesen megjelölt pont alapszint feletti magasságát kell<br />
meghatározni.<br />
A kitőzési feladatot szakszerően és gazdaságosan akkor tudjuk megoldani, ha azt gondosan<br />
elıkészítjük. A magassági kitőzések elıkészítı munkájaként a kitőzendı magassági értékek<br />
terv/ek/en feltüntetett geometriai összhangját (pl. méretadatok összeadásával, vagy az<br />
alaprajzokon és metszeteken feltüntetett adatok összehasonlításával) elıször ellenırizni kell a<br />
vonatkozó létesítmények terveinek tanulmányozása után.<br />
Az elıkészítı munka keretében a helyszínen fel kell keresni mindazokat az alappontokat,<br />
amelyekrıl a kitőzés, és a kitőzés ellenırzı mérése elvégezhetı. Meg kell gyızıdni arról,<br />
hogy a pontokat nem érte-e valamilyen erıszakos behatás, eredeti helyükön maradtak-e.<br />
Az alappontok és a kitőzendı pontok helyének ismeretében el kell készíteni a mérési tervet.<br />
Elıre ki kell választani a kitőzendı ponthoz legközelebb esı olyan alappontokat, amelyekrıl a<br />
kitőzés elvégezhetı, majd el kell dönteni a magasságmérés, (szintezés) útvonalát és a<br />
kitőzendı pont állandósítási módját.<br />
A magasságmérés útvonala lehetıleg minél rövidebb legyen, és kerülje el az olyan<br />
üzemrészeket, ahol kedvezıtlenek a mérés körülményei (erıs refrakció, mőködı gépsorok<br />
stb.).<br />
Egy megadott szint kitőzését elvégezhetjük úgy, hogy közvetlen közelében szintezéssel<br />
meghatározzuk egy pont (egy elıre elhelyezett jel) magasságát, majd errıl a pontról a<br />
kitőzendı magasságot függılegesen tartott szintezıléccel vagy mérıszalaggal egyszerően<br />
kimérjük és megjelöljük.<br />
35
A magassági értelmő kitőzésnek két alapmővelete van:<br />
- a magasságmérés mővelete és<br />
- a kitőzendı pont megjelölése.<br />
A magasságmérés elvégezhetı:<br />
- geometriai - optikai szintezéssel<br />
- hidrosztatikai elven alapuló szintezéssel<br />
- GPS technikával<br />
- kisebb pontosságú eljárásokkal.<br />
A magassági kitőzéseknél ma még elterjedten a geometriai-optikai alapú szintezést<br />
használjuk. Eszköze a korábban már megismert szintezımőszer. Egyre gyakoribb olyan<br />
szintezı mőszerek alkalmazása, melyek lézer fénnyel, rotációs felépítéssel mőködnek,<br />
meggyorsítva és gazdaságosabbá téve a kitőzést, fıleg a kisebb pontosságot igénylı feladatok<br />
esetében. Vannak olyan mőszerek, amelyek hidrosztatikai elven mőködnek, s amelyeknek a<br />
pontossága nagyobb, mint a geometriai elven szerkesztett mőszereké. Használatuk azonban<br />
nehézkes, ezért elsısorban mozgásvizsgálatok mérésekor alkalmazzuk azokat.<br />
A GPS mőszerek egyre gyorsabb fejlıdésével, a mérési technikák gazdag variációinak<br />
kialakulásával egyre többféle feladatot lehet megoldani ezzel az eljárással is.<br />
Kisebb pontosságú kitőzésekkor alkalmazható a trigonometriai magasságmérés esetleg a<br />
barométeres magasságmérés.<br />
A rendelkezésre álló többféle technika ellenére a magassági kitőzéseket többnyire szintezéssel<br />
oldjuk meg.<br />
A magassági kitőzések során gyakran elıfordul, hogy valamely kiinduló szintnél magasabban<br />
vagy mélyebben fekvı szinten kell a magassági kitőzést végrehajtani úgy, hogy a kiinduló<br />
szint és a kitőzendı szint közötti magasságkülönbség a használatos (3-4 méteres)<br />
szintezılécek hosszát meghaladja (pl. a terep szintjérıl kiindulva kell magassági értékeket<br />
kitőzni az építmények felsıbb szintjein).<br />
Szabatos kitőzésekhez azután figyelembe kell venni a szalagmérés hibaforrásaiból adódó<br />
mérési korrekciókat elsısorban a hımérsékleti, a megnyúlás miatti és a komparálási<br />
korrekciót.<br />
A komparálási korrekció alkalmazásakor arra kell ügyelni, hogy a szalagnak csak arra a<br />
darabjára esı korrekciót kell figyelembe venni, amelyet tényleg fel is használtunk.<br />
Ha valamely magasabb, vagy mélyebb szinten többször kell magassági kitőzést végezni,<br />
akkor célszerő a kérdéses szinten elıbb egy általunk elhelyezett alappontnak (vagy néhány<br />
alappontnak) a magasságát meghatározni és a további kitőzéseket errıl (ezekrıl) végezni.<br />
36
A magassági kitőzések megbízhatósági mérıszámai<br />
A szintezés hibája több hibaforrásból származik, (az irányvonal ferdesége, a szintezıléc<br />
osztáshibája, a léc nem függıleges tartásából származó hiba, komparálási hiba stb). A<br />
szintezés során jelentkezı ilyen típusú hibák jó részének hatása a szintezés gyakorlati<br />
szabályainak betartásával kiküszöbölhetı, vagy legalábbis csökkenthetı. A szabályos hibák<br />
mellett keletkeznek azonban véletlen jellegő hibák is. A szintezés pontossági mérıszámainak<br />
levezetésévénél is ez utóbbiak hatását tekintjük meghatározónak.<br />
Értékük a gyakorlati tapasztalatok szerint (a gyakorlatban szokásos léc-mőszer távolság<br />
mellett) ugyanazon mőszer és észlelı esetén arányos a léc-mőszer távolsággal:<br />
m = a ⋅ t /1/<br />
ahol: t a léc-mőszer távolság<br />
a: az arányossági tényezı, értéke a távcsı nagyításától, a szintezıléc osztásától,<br />
az optikai mikrométer szabatosságától stb. függ.<br />
A véletlen jellegő hibák hatását csökkenthetjük, ha ismételten elvégezzük a méréseket. Ekkor<br />
a középhiba az ismétlésszám (n) értékével1<br />
n arányban csökken. A mőszergyártó cégek<br />
megadják a mőszer paraméterei között a km-es középhiba értékét is. Ezzel az értékkel<br />
számolunk a tervezéskor.<br />
A magasságmérések végrehajtása után a kapott eredmények felhasználásával az elızetesen<br />
tervezett adatainkat ellenırizni tudjuk, s kiszámíthatjuk a mérést valójában jellemzı (a<br />
posteriori) középhibákat. A számítás alapját az un. észlelési differenciák képezik (az odavissza<br />
mérés közötti különbség). N mért szakasz esetén az összes oda-vissza szintezések<br />
eltéréseibıl a km-es középhiba értékéhez jutunk:<br />
m km<br />
=<br />
Ezt adott esetben össze lehet hasonlítani a mőszerleírásokban megadott értékkel. Eltérés estén,<br />
vagy növeljük az ismétlés számot, vagy pontosabb mőszert választunk.<br />
A magassági kitőzés másik alapmővelete, melynek gondos kivitele szintén befolyásolja a<br />
kitőzött pont megbízhatóságát a pontjelölés módja (és középhibája, jelöljük m pj -vel). A<br />
kitőzött pontnak egy alapponthoz viszonyított elızetes középhibája a két alapmővelet<br />
középhibájából az<br />
összefüggéssel számítható.<br />
1<br />
4n<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎣<br />
m = +<br />
dd<br />
L<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎦<br />
2 2<br />
m km<br />
m<br />
pj<br />
37
Az M1 szabályzat szerint a megengedett középhibák különbözı feladatok esetén<br />
különbözıek. A vízszintes kitőzésekhez hasonlóan a feladatok pontossági osztályokba vannak<br />
sorozva.<br />
E pontossági osztályok szerint a magasságkülönbség meghatározás megengedett középhibái:<br />
E:0,3; F=1,0; G= 2,5; 3,0; és H=4,0 mm.<br />
A 0,3 mm megengedett középhiba felsırendő, libellás szintezımőszerek (pl. MOM Ni-Al,<br />
Zeiss Ni 004, WILD N3) vagy - rezgésmentes helyen - felsırendő kompenzátoros (pl. MOM<br />
Ni - A 31, Zeiss Koni 007, Ni 002) alkalmazásával érhetı el. A méréshez invárbetétes<br />
szintezılécet, kötıpontként pedig facövekbe vert gömbölyő fejő szeget vagy vascöveket kell<br />
használni.<br />
Az 1,0 és az 1,2 mm megengedett középhiba betartásához elıtét optikai mikrométerrel ellátott<br />
libellás vagy kompenzátoros szintezımőszert (pl. Zeiss Ni 030, WILD N2, vagy MOM Ni-<br />
B5) és invárbetétes szintezı szintezılécet, ill. libellás vagy kompenzátoros mérnöki<br />
szintezımőszert és mm osztású lécet kell alkalmazni. Kötıpontként szintezı saru is<br />
alkalmazható.<br />
A 2,5 és a 3 mm megengedett középhiba libellás vagy kompenzátoros szintezımőszerrel és<br />
cm osztású szintezıléccel érhetı el. A 4 mm megengedett középhiba libellás vagy<br />
kompenzátoros ún. építész szintezımőszer (pl. MOM Ni-C1, Zeiss Ni 050, ill. MOM Ni-D1,<br />
Zeiss Koni 025) és cm osztású szintezıléc alkalmazásával tartható be. Ebben az esetben a<br />
magasságkülönbség a becsült másodperc leolvasású (pl. MOM Te-C1) vagy annál pontosabb<br />
teodolittal végzett trigonometriai magasságméréssel is meghatározható. A magassági szögeket<br />
két távcsıállásban, a számításhoz felhasznált távolságot cm pontossággal kell mérni.<br />
4.4.2 A kitőzött pontok megjelölése, a kitőzés ellenırzése<br />
Ha a kitőzéssel a tervben megadott szintet kell kijelölni, akkor a kitőzött szint (pont)<br />
megjelölése a méréssel egyidejőleg végzendı. Ha a kitőzéskor nem a tervben megadott szintet<br />
kell megjelölni, hanem csupán ennek közelében egy ismert magasságú pontot kell létesíteni,<br />
akkor ezt a pontot a mérés megkezdése elıtt meg kell jelölni.<br />
Ez úgy végzendı el, hogy a jelölések egyértelmőek legyenek és a pontok a kivitelezés<br />
megkezdéséig megmaradjanak.<br />
A kitőzött pont (szint) vízszintes vagy közel vízszintes felületen megjelölhetı földbe vert<br />
cövekkel, a cövekbe vert szeggel, szintezési gombbal, betonszeggel, vagy olyan módon, hogy<br />
betontömbbe vagy kıbe betonozzunk, illetıleg támfelületre hegesztünk olyan menetes<br />
38
fémhüvelyt, amelybe gömbfejő szeget csavarhatunk. A vasszeget a fémhüvelyben a kívánt<br />
szintig emeljük vagy süllyesztjük, majd a megfelelı helyzetben hegesztéssel rögzítjük. Az<br />
említetteken kívül a gyakorlatban bevált egyéb pontmegjelölés is alkalmazható.<br />
A kitőzött (szint) pont függıleges vagy közel függıleges felületen megjelölhetı a felületbe<br />
karcolással, falicsappal, vagy a felületbe betonozható, a felületre hegeszthetı függıleges<br />
csavarmenettel ellátott szögvas-konzol segítségével, amelybe menetes szeg csavarható. Az<br />
említetteken kívül a gyakorlatban bevált egyéb alkalmas pontjelölés is alkalmazható.<br />
A pontjelölés megengedett középhibái 0,2; 0,5; 1 és 2 mm. A 0,2 mm megengedett<br />
középhibát szabatosan kiképzett és elhelyezett falicsap, gomb, esetleg betonszeg vagy<br />
gömbölyő fejő vasszeg biztosítja. A 0,6 mm megengedett középhiba facövekbe vert vagy<br />
csavarozható vasszeggel érhetı el. 1 mm megengedett középhibát adó pontjelölés vízszintes<br />
sima felület vagy függıleges sima felületbe karcolt, ill. a felületre rajzolt vékony vízszintes<br />
vonás lehet. A 2 mm megengedett középhibát vízszintes érdes felület vagy függıleges érdes<br />
felületbe karcolt, ill. a felületre rajzolt vékony vízszintes vonás vagy szeg nélküli facövek<br />
biztosítja.<br />
A kitőzött magassági pontokat meg kell számozni. A számozást önálló létesítményenként 1-el<br />
kezdıdıen folytatólagosan kell vezetni. A pontok számát a pontok mellett alkalmas felületen<br />
idıtálló festéssel kell feltüntetni. Ha a kivitelezı úgy kívánja, hasonló módon kell feltüntetni a<br />
kitőzött szintek magasságát is.<br />
A kitőzés ellenırzése<br />
A kitőzések terepi ellenırzése<br />
A kitőzések megbízhatóságának ellenırzése céljából néhány nem azonos alappontról vagy<br />
nem azonos idıben, vagy különbözı módszerrel kitőzött pontot közvetlenül össze kell<br />
szintezni, majd képezni kell az ellenırzı mérésbıl kapott és az eredeti kitőzéshez tartozó<br />
magasság különbségét.<br />
Az elıre megjelölt pontok ellenırzésére szolgálhat az oda-vissza szintezéssel meghatározott<br />
magasságok különbsége.<br />
Az adott magasságú pontok (szintek) magasságát végleges megjelölésük után<br />
vonalszintezéssel meg kell határozni. A vonalszintezéskor a kitőzött pontokat kötıpontként<br />
kell használni. Képezni kell az adott magasságú pontok (szintek) elméleti és tényleges<br />
magasságának különbségét.<br />
39
Ha a magasságokat a kivitelezı felhasználja további részkitőzésekhez, akkor a fentiekben leírt<br />
ellenırzı mérések alapján meghatározott magasságkülönbségek nem haladhatják meg a<br />
megengedett szerkezeti vagy elhelyezési kitőzési eltérés 70 %-át.<br />
Ha a kitőzött pontokat az építéshez vagy szereléshez közvetlenül felhasználják, akkor a<br />
fentiekben leírt ellenırzı mérések alapján meghatározott magasságkülönbségek nem<br />
haladhatják meg a megengedett elhelyezési vagy szerkezeti kitőzési eltérést.<br />
40
5. A lézertechnika és mérnökgeodéziai alkalmazása<br />
A fejezet bevezetésében elıre kell bocsátani, hogy az itt összefoglalt ismeretek elsısorban a<br />
kitőzések témaköréhez csatlakoznak. A témát elsısorban ebbıl a szempontból foglalom<br />
össze, hozzátéve azt, hogy a lézer alkalmazása a geodéziában ennél szélesebb körő. Ez az<br />
eddigi tanulmányaikból is ismeret, és több tárgyban, például a mérnökgeodézia tovább<br />
fejezeteiben erre visszatérünk.<br />
A <strong>segédlet</strong> elızı fejezeteiben tárgyalt megoldások a hagyományos geodéziai mőszerekreeszközökre<br />
épültek. Bizonyos feltételek mellett a tradicionális mőszerek lézert alkalmazó<br />
mőszerekkel helyettesíthetık.<br />
Az eredmény rendszerint:<br />
- a mérés gyorsaságának növekedésében,<br />
- az irányzáshoz, az ellenırzéshez szükséges mérési adatok egyszerőbb<br />
meghatározásában,<br />
- az irányított, kontrollált mőveletbe való gyorsabb és közvetlen beavatkozásban<br />
jelentkezik.<br />
A lézerek megjelenésével, 1960 óta, a mőszaki és tudományos élet egy olyan új típusú<br />
fényforráshoz jutott, amely lényegesen különbözik bármely hagyományos fényforrástól.<br />
A lézer különleges tulajdonságai:<br />
- nagy energia sőrősége,<br />
- monokromatikussága,<br />
- térbeli és idıbeli koherenciája<br />
révén számos egyéb felhasználási terület mellett, igen alkalmas méréstechnikai (metrológiai)<br />
feladatok megoldására.<br />
Sokféle fajtája közül a geodéziában a folyamatos üzemmódú, gázanyagú, kis teljesítményő<br />
He-Ne lézerek terjedtek el.<br />
A piacokon kínált He-Ne lézerek gyakorlati célokra való alkalmasságát az biztosítja, hogy:<br />
- a látható fény tartományban sugároznak ( λ= 632,8 nm.)<br />
- megfelelı hatótávolságúak,<br />
- a fényforrásuk (rezonátoruk) és tápegységük kis terjedelmő és súlyú,<br />
- a rezonátoruk üzembiztos és hosszú élettartamú<br />
- a rezonátoruk kezelése egyszerő.<br />
41
A fent leírt lézerek mellett, az elektronika gyors fejlıdésével, egyre elterjedtebbek a félvezetı<br />
lézerek, melyek elsısorban a különbözı lézerszintezık kedvelt fényforrásai. Ezek azonban az<br />
elektromágneses spektrum nem látható tartományában sugároznak. Szabad szemmel<br />
(vizuálisan) nem érzékelhetık ezért, a mérésekhez detektorokra van szükségünk.<br />
Speciális tulajdonságánál fogva a lézersugár felhasználható:<br />
1. Kitőzéseknél, ellenırzı méréseknél mint vonatkozási egyenes, ill. sík.<br />
2. Mozgás- és alakváltozás méréseknél, mint referencia egyenes, ill. sík.<br />
3. Dinamikus folyamatok vezérlésére.<br />
4. Távmérésre.<br />
A lézerrezonátorból kilépı fénysugarat optikai mőszereken át vetítjük a munkahelyre.<br />
A mőszerek lehetnek önálló lézermőszerek és hagyományos geodéziai mőszerek.<br />
Az önálló mőszereknek különbözı feladatok megoldására alkalmas fajtáit kínálják a<br />
mőszergyártó cégek. Így lehetnek:<br />
- egyenes kitőzı mőszerek,<br />
- lézerszintezık - libellás<br />
- kompenzátoros<br />
- rotációs felépítésőek<br />
- lézervetítık.<br />
Szerkezetük sokban hasonlít a hagyományos mőszerekéhez. A szokásos tengelyrendszer, ill. a<br />
tengelyek körüli forgatási lehetıség biztosítja a lézersugár tetszıleges térbeli helyzetének<br />
elıállítását. Libellákkal lehet a tengelyeket függılegessé, ill. vízszintessé tenni. A mőszerek<br />
egy nagy csoportjában azonban vagy korlátozott mértékő a tengely körüli forgatás lehetısége,<br />
vagy korlátozott pontosságú a forgás mértékének meghatározása. Az optikák rendszerint<br />
kollimátor távcsövek Feladatuk nem az irányzás, hanem a lézersugár divergenciájának<br />
csökkentése. Az irányzás megoldására segédtávcsövekkel szerelik fel a mőszereket.<br />
Az ilyen kitőzı mőszerek közé tartoznak a Jenai Zeiss gyár LF1, ill. LFG1 típusú mőszerei.<br />
A lézerszintezık különbözı típusai közül figyelemre méltóak, a geodéziai gyakorlatban<br />
elterjedtnek tekinthetı Sokkia mőszerek.<br />
A hagyományos mőszerek és a lézer két módon kapcsolható össze:<br />
Az egyik megoldásban a lézerrezonátor a mőszer távcsövére szerelhetı, úgy, hogy a<br />
sugárnyaláb tengelye párhuzamossá tehetı a távcsı irányvonalával. Ilyen megoldást<br />
alkalmatak pl. a MOM Ni-típusjelő mőszerek - vagy a Wild Gyár GLA típusú lézer-adapterei<br />
42
esetében. Ezek ma már nem használatosak, mert nehézkesek és többlet terhelést jelentenek a<br />
mőszerek szerkezeti elemeire.<br />
A másik megoldásban a rezonátort a távcsıtıl függetlenül helyezik el, rendszerint az<br />
állványlábon, nagy mértékben tehermentesítve ezáltal a mőszer szerkezeti egységeit. A<br />
fénynyalábot az esetek többségében száloptikán keresztül vezetik közvetlenül a mőszerbe.<br />
Ilyenkor a standard okulárist lézer okulárissal kell kicserélni. Egyszerő igazítással<br />
elvégezhetı, hogy a sugárnyaláb nyompontja a szálkereszt középpontjára essen. Az igazítás<br />
után a lézernyaláb a mőszer optikáján át vetíthetı a munkahelyre, s az önálló mőszerekkel<br />
ellentétben a nyaláb az irányzási távolságtól függıen szőkíthetı.<br />
A lézersugár pl. a régi Wild gyár mőszereinél a T1, T16 és T2 teodolitokkal, az N2,N3-as<br />
szintezı mőszerekkel, a ZNL szabatos optikai vetítıvel együtt egyaránt használható.<br />
A mérések végrehajtásához a lézersugár helyzetét érzékelni kell.<br />
A lézersugár, a lézernyaláb<br />
- kimenı teljesítményétıl<br />
- iránystabilitásától<br />
- fókuszállás módjától<br />
- felbontásától /hengerlencsével stb/<br />
- a mérés körülményeitıl<br />
- a mérés gyorsaságától stb.<br />
függıen vizuálisan vagy elektromosan érzékelhetı.<br />
A vizuális érzékeléshez sokféle jeltárcsa szerkeszthetı, melyek anyaga lehet fényt át nem<br />
eresztı és transzparens is.<br />
A mérésekhez használható még a közönséges szintezıléc, vagy bármilyen osztott skála is. Az<br />
elektromos érzékelık megnövelik a mérés objektivítását és hatótávolságát. Az adott<br />
hullámhosszra méretezett fotoelektromos érzékelık olyan környezetben is detektálják a<br />
sugárnyalábot, amikor az vizuális érzékeléssel már nem látható. (Különösen természetes vagy<br />
nagy erejő mesterséges világítás mellett csökken rohamosan a vizuális érzékelés ha<br />
tékonysága).<br />
Az elektromos érzékelık lehetnek:<br />
- sugárdetektorok<br />
- sík detektorok<br />
- elektromos mérılécek automatikus keresı detektorral<br />
- többcsatornás érzékelık, helyzetjelzı mőszerekkel stb.<br />
43
A sugárnyaláb több célú felhasználását különbözı optikai elemek alkalmazásával<br />
biztosíthatjuk.<br />
Ezek a sugártörı, sugárosztó prizmák, hengerlencsék, a nyaláb helyzetét megváltoztatva<br />
különféle mérési feladatok megoldását teszik lehetıvé egyidejőleg.<br />
Megjegyzés: ezt a <strong>segédlet</strong>et a tanszék honlapján megtalálható elıadási (ppt) anyaggal<br />
együtt kell használni!<br />
44