nezavisna kontrola geodetskih mreža na ulazu i izlazu tunela ...
nezavisna kontrola geodetskih mreža na ulazu i izlazu tunela ...
nezavisna kontrola geodetskih mreža na ulazu i izlazu tunela ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
prof. emer. . dr. sc. . Nikola Solarić<br />
doc. dr. sc. . Drago Špoljarić<br />
NEZAVISNA KONTROLA GEODETSKIH MREŽA<br />
NA ULAZU I IZLAZU TUNELA<br />
AUTOMATIZIRANOM ASTRONOMSKOM METODOM
KONTROL<br />
OLA NADZEMNE GEODETSKE MREŽE E ZA<br />
TUNELE NEZAVISNOM METODOM POMOĆU<br />
AUTOMATIZIRANIH ASTRONOMSKIH POSTUPAKA<br />
• ODREĐIVANJEM<br />
AZIMUTA<br />
• ODREĐIVANJEM<br />
ASTRONOMSKE ŠIRINE I DULJINE
SMJER PREMA<br />
POLARNICI<br />
OVOM ASTROGEODETSKOM METODOM<br />
ODREĐUJEMO AZIMUTE STRANA PREMA<br />
ZAJEDNIČKOJ BESKONAČNO UDALJENOJ<br />
TOČKI (POLARNICI)<br />
USPOREĐUJUĆI IH S AZIMUTIMA ISTIH<br />
STRANA DOBIVENIH IZ GEODETSKE<br />
MREŽE KONTROLIRAMO DA LI JE DIO<br />
MREŽE NA ULAZU ODNOSNO IZLAZU<br />
TUNELA DOBRO ORIJENTIRAN<br />
S3<br />
S4<br />
S2<br />
S1<br />
ULAZNA (SJEVERNA)<br />
MIKROTRILATERACIJSKA MREŽA<br />
J4<br />
J1<br />
IZLAZNA (JUŽNA)<br />
MIKROTRILATERACIJSKA MREŽA<br />
J3<br />
J2
SMJER PREMA<br />
POLARNICI<br />
S4<br />
OVOM SE KONTROLOM NE MOGU OTKRITI<br />
POGREŠKE U MREŽI AKO SU SVE TOČKE<br />
MREŽE NA ULAZU (ILI IZLAZU) TUNELA<br />
TRANSLATIRANE ZA JEDNAKE IZNOSE PO<br />
DULJINI I SMJERU, A TO PRAKTIČNO NIJE<br />
MOGUĆE<br />
S3<br />
S2<br />
S1<br />
ULAZNA (SJEVERNA)<br />
MIKROTRILATERACIJSKA MREŽA<br />
J4<br />
J1<br />
J3<br />
IZLAZNA (JUŽNA)<br />
MIKROTRILATERACIJSKA MREŽA<br />
J2
OVOM METODOM POVEĆAVA SE TOČNOST SMJERNIH<br />
KUTOVA STRANA S KOJIH SE ULAZI POLIGONSKIM<br />
VLAKOVIMA U TUNEL<br />
OVOM METODOM MOŽEMO ODREDITI UTJECAJ OTKLONA<br />
VERTIKALE NA ODREĐIVANJE SMJERNOG KUTA STRANA<br />
NA ULAZNOM I IZLAZNOM PORTALU TUNELA
otklon<br />
vertikale<br />
normala <strong>na</strong><br />
elipsoid<br />
vertikala <strong>na</strong> geoid<br />
(smjer viska)<br />
Zemlji<strong>na</strong> fizička površi<strong>na</strong><br />
geoid<br />
referentni<br />
elipsoid<br />
KOMPONENTE OTKLONA VERTIKALE POTREBNE SU ZBOG:<br />
• pravilne redukcije astronomskih azimuta <strong>na</strong> elipsoid<br />
• uzimanja njihovog utjecaja <strong>na</strong> <strong>ulazu</strong> i <strong>izlazu</strong> <strong>tunela</strong><br />
(ako su strane za orijentaciju poligo<strong>na</strong> s kojima se ulazi u tunel strme)<br />
TERENSKO ODREĐIVANJE OTKLONA VERTIKALE ASTRONOMSKOM<br />
METODOM TOČNIJE JE OD RAČUNSKIH IZ TOPOGRAFSKIH MASA
NA GEODETSKOM FAKULTETU 1985. GODINE ZAPOČETO JE<br />
RAZVIJANJE AUTOMATIZIRANE ASTRONOMSKE METODE<br />
ODREĐIVANJA AZIMUTA<br />
ELEKTRONIČKI TEODOLIT KERN E2<br />
I PROGRAMABILNO RAČUNALO<br />
HEWLETT PACKARD HP41CX
ZA DALJNJI RAZVOJ OVE METODE NA PRENOSNIM<br />
RAČUNALIMA ŠVICARSKA TVRTKA KERN POKLONILA JE<br />
GEODETSKOM FAKULTETU LAPTOP TOSHIBU T1600, , IAKO<br />
SU IMALI RAZVOJNE PRIJEDLOGE<br />
• VLASTITOG RAZVOJNOG ODJELA<br />
• SA SVEUČILIŠTA U BEČU<br />
1990. g.<br />
RAZVIJENA JE AUTOMATIZACIJA<br />
ODREĐIVANJA AZIMUTA S LAPTOP<br />
RAČUNALOM TOSHIBA T1600<br />
s = 0,3˝<br />
ELEKTRONIČKI TEODOLIT KERN E2<br />
I LAPTOP TOSHIBA T1600
2002. g.<br />
AUTOMATIZACIJA<br />
ACIJA SIMULTANOG ODREĐIVANJ<br />
IVANJA<br />
ASTRONOMSKE ŠIRINE I<br />
DULJINE POMOĆU ZEISS<br />
NI 2 ASTROLABA I<br />
ODREĐIVANJE VREMENA<br />
POMOĆU GPS-A<br />
Zeiss Ni2<br />
astrolab<br />
ZEISS NI 2 ASTROLAB<br />
tipkalo<br />
GPS 35-HVS<br />
(prijamnik<br />
vremenskih<br />
PPS sig<strong>na</strong>la)<br />
elektroničkoprogramski<br />
međusklop<br />
ENTER<br />
terensko<br />
raču<strong>na</strong>lo<br />
IZ ASTRONOMSKIH I ELIPSOIDNIH<br />
KOORDINATA ODREĐUJEMO<br />
KOMPONENTE OTKLONA VERTIKALE<br />
s = 0,3˝
POSTUPAK ODREĐIVANJA AZIMUTA I ODREĐIVANJA<br />
ASTRONOMSKE ŠIRINE I DULJINE ODNOSNO<br />
KOMPONENATA OTKLONA VERTIKALE U CIJELOSTI<br />
JE AUTOMATIZIRAN<br />
KOMPLETNA JE AUTOMATIZACIJA PRVI PUTA<br />
PRIMIJENJENA 2003. NA TUNELU MALA KAPELA
OBJAVLJENI TEMATSKI ZNANSTVENI RADOVI<br />
I SUDJELOVANJA NA SKUPOVIMA<br />
1990. g.<br />
AUTOMATIZACIJA ODREĐIVANJA<br />
AZIMUTA SA S<br />
LAPTOP RAČUNALOM M TOSHIBA T1600<br />
- poster <strong>na</strong> inter<strong>na</strong>cio<strong>na</strong>lnom kongresu u Beču<br />
1997. g.<br />
«DUGI MOSTOVI I TUNELI»<br />
Inter<strong>na</strong>cio<strong>na</strong>lni simpozij u Copenhagenu<br />
(za ovu metodu <strong>na</strong>ročito je bio zainteresiran prof. dr. Schödelbauer<br />
- voditelj geodetskog projekta dugog mosta i <strong>tunela</strong> između Danske<br />
i Švedske, u svojem udžbeniku GEODÄTISCHE ASTRONOMIE<br />
citirao <strong>na</strong>s je 7 puta)<br />
U tisku je z<strong>na</strong>nstveni rad u uglednom engleskom časopisu<br />
SURVEY REVIEW
PRIMJENE U NEZAVISNOJ KONTROLI GEODETSKIH MREŽA<br />
• 12 KM DUGOG TUNELU CHIFFA U ALŽIRU<br />
• 12 KM DUGOM TUNELU U NEVESINJU<br />
(to su klasične trilateracijske geodetske mreže u kojima su otkloni<br />
vertikale određivani<br />
računski iz topografskih masa, , pod<br />
pretpostavkom jed<strong>na</strong>ke gustoće)<br />
411<br />
415 νastr<br />
405<br />
408<br />
413<br />
419<br />
402<br />
407<br />
401<br />
412<br />
416<br />
401<br />
ν astr<br />
404<br />
403<br />
406<br />
409<br />
1 km<br />
414<br />
417
KONTROLA GPS MREŽA<br />
• GPS MREŽA ZAGREBA (2000.)<br />
• GPS MREŽA NA TUNELU MALA KAPELA (2003.)<br />
• PLANIRANA: NA 12 KM TUNELU ĆIĆARIJA HŽ-a
KONTROL<br />
OLA GPS GEODETSKE MREŽE NEZAVISNOM METODOM<br />
POMOĆU AUTOMATIZIRANIH ASTRONOMSKIH POSTUPAKA<br />
ODREĐIVANJEM<br />
AZIMUTA, , ASTRONOMSKE ŠIRINE I DULJINE<br />
tunel MALA KAPELA, listopad 2003.<br />
IZLAZNI (JUŽNI) PORTAL<br />
TUNELA MALA KAPELA<br />
MODRUŠ<br />
S4<br />
ULAZNI (SJEVERNI) PORTAL<br />
TUNELA MALA KAPELA<br />
J4<br />
J1<br />
J3<br />
S3<br />
J2<br />
S1<br />
S2<br />
JUŽNI PORTAL<br />
SJEVERNI PORTAL<br />
GEODETSKA MREŽA NA JUŽNOM I SJEVERNOM PORTALU<br />
TUNELA MALA KAPELA.
RAZLIKA IZMEĐU U RAZLIKA SMJERNIH KUTOVA DOBIVENIH<br />
ASTRONOMSKOM M METODOM M I DOBIVENIH GEODETSKOM<br />
METODOM NA ULAZU I IZLAZU TUNELA MALA KAPELA<br />
IZNOSILA JE (rujan-listopad 2003.):<br />
1,4″ (DOZVOLJENO 6,4″)<br />
<strong>na</strong> 3 km ⇒ 1,4“ ⇒ 2,0 cm<br />
PREMA NADZEMNOJ GEODETSKOJ MREŽI TUNELA<br />
MALA KAPELA I UZ PREDPOSTAVKU DA NEĆE BITI<br />
POGREŠAKA U POLIGONSKIM VLAKOVIMA U TUNELU<br />
MOGAO SE OČEKIVATI VRLO USPJEŠAN PROBOJ TUNELA<br />
U HORIZONTALNOM SMJERU
NAKON PROBIJANJA TUNELA MALA KAPELA OČEKIVALI<br />
SMO DA NEĆE N<br />
TREBATI PUNO BETONA ZA NJEGOVO<br />
IZRAVNAVANJE U HORIZONTALNOM SMJERU<br />
17 cm deblji beton <strong>na</strong> potezu 2 km<br />
poskupljuje za ≈ 1,500.000 US$<br />
NA DIJELOVIMA TUNELA S RASTRESITIM MATERIJALIMA<br />
VRLO VAŽNO JE DA SE ODMAH KOPA S PUNIM PROFILOM<br />
I POTOM BETONIRA S ČELIČNIM OPLATAMA NAKON ČEGA<br />
NEMA VIŠE ISPRAVLJANJA<br />
DANAS IMAMO PRECIZNIJE INSTRUMENTE NEGO PRIJE,<br />
ALI SE I ZAHTIJEVA PUNO VEĆA TOČNOST
OVOM JE METODOM MOGUĆE POVEĆATI TOČNOST<br />
SMJERNIH KUTOVA STRANA S KOJIH SE ULAZI POLIGONSKIM<br />
VLAKOVIMA U TUNEL<br />
TOČNOST SMJERNIH KUTOVA IZ GPS MJERENJA<br />
• <strong>na</strong> južnom portalu <strong>tunela</strong> Mala Kapela<br />
± 2,7˝ (dulji<strong>na</strong> strane 761 m)<br />
• <strong>na</strong> sjevernom portalu <strong>tunela</strong> Mala Kapela<br />
± 1,6˝ (dulji<strong>na</strong> strane 1421 m)<br />
TOČNOST SMJERNIH KUTOVA IZ ASTRONOMSKIH MJERENJA<br />
± 0,7˝<br />
• 2 DO 3 PUTA JE VEĆA TOČNOST SMJERNIH KUTOVA DOBIVENIH<br />
ASTRONOMSKOM METODOM OD DOBIVENIH GPS-om<br />
• AKO SE ASTRONOMSKI SMJERNI KUTOVI UZMU U OBZIR PRI<br />
IZJEDNAČENJU GEODETSKE MREŽE TUNELA OČEKUJE SE<br />
POSTIZANJE VEĆE TOČNOSTI PROBOJA TUNELA (NAROČITO AKO<br />
SU STRANE ZA ORIJENTACIJU NA PORTALIMA KRATKE)
UTJECAJ OTKLONA VERTIKALE NA ODREĐIVANJE SMJERNOG KUTA<br />
STRANA NA SJEVERNOM I JUŽNOM PORTALU TUNELA MALA KAPELA<br />
Na tunelu Mala Kapela komponente otklo<strong>na</strong> vertikale su velike:<br />
ξ -0,2˝ do -7,5˝<br />
η - 14,1˝ do -22,8˝<br />
• strane za orijentaciju približno su u horizontu, stoga je utjecaj<br />
otklo<strong>na</strong> vertikale malen<br />
- <strong>na</strong> južnom portalu taj utjecaj iznosi 2,2˝ (8º ispod horizonta) ⇒ 3,2 cm<br />
- <strong>na</strong> sjevernom portalu taj utjecaj iznosi 0,2˝ (1º iz<strong>na</strong>d horizonta) ⇒ 0,3 cm<br />
• <strong>na</strong> duljim tunelima, gdje su strane za orijentaciju strme, taj utjecaj<br />
treba uzimati u račun<br />
• da su <strong>na</strong> tunelu Mala Kapela strane za orijentaciju strme 30° to bi<br />
utjecalo <strong>na</strong> proboj 22 cm
POGREŠKE PROBOJA TUNELA MALA KAPELA<br />
U ZAPADANOJ CIJEVI TUNELA<br />
Popreč<strong>na</strong> pogreška 4,6 cm<br />
Uzduž<strong>na</strong> pogreška 6,3 cm<br />
Pogreška po visini 2,1 cm<br />
U ISTOČNOJ CIJEVI TUNELA<br />
Popreč<strong>na</strong> pogreška 4,6 cm<br />
Uzduž<strong>na</strong> pogreška 6,3 cm<br />
Pogreška po visini 2,1 cm
PRIMJENA NEZAVISNE KONTROLE GEODETSKE MREŽE<br />
IZNAD TUNELA ASTRONOMSKOM METODOM OMOGUĆUJE<br />
GEODETSKIM<br />
STRUČNJA<br />
NJACIMA<br />
MIRNIJE OČEKIVANJE<br />
USPJEŠNOG PROBOJA TUNELA I VEĆU TOČNOST<br />
(metoda je <strong>nezavis<strong>na</strong></strong> u odnosu <strong>na</strong> GPS ili triangulacijsko-<br />
trilateracijske metode)<br />
TO JE I SIGURNOST INVESTITORA DA ĆE NJIHOVA<br />
INVESTICIJA BITI USPJEŠNA
• sredinom siječnja 2004. <strong>na</strong> HTV vijest: <strong>na</strong> mostu u izgradnji<br />
između Švicarske i Njemačke pogreška u visini 0,5 m<br />
• prije približno 10 godi<strong>na</strong> slično je bilo i s mostom u Njemačkoj<br />
(Frankfurt) ili Austriji (Beč)<br />
• u Hrvatskoj se to nije dulje vrijeme dogodilo<br />
(most Mladosti – nisu praće<strong>na</strong> geodetska izvješća)<br />
• vijadukti <strong>na</strong> Kosovu – srećom uoče<strong>na</strong> je pogreška u projektu<br />
• Doc. Danko Runje kazao je:<br />
˝Na skupim građevinskim objektima treba mjerenja <strong>na</strong>praviti s<br />
3 različite nezavisne metode ( i krojači kažu 3 put mjeri jednom reži)˝.<br />
• Prof. Ljudevit Tomičić ispričao <strong>na</strong>m je <strong>na</strong> predavanju iz<br />
˝Trasiranja prometnica˝, da se ubio geodet koji je vodio proboj<br />
oj<br />
<strong>tunela</strong> iz<strong>na</strong>d Sušaka, jer je pogrešno čuo jeku od mi<strong>na</strong> sa strane.
U referatu “The<br />
Gotthard-Base<br />
Base-Tunnel<br />
Surveying of a 57 km long<br />
Underground Project in the Swiss Alps” <strong>na</strong> FIG-inom simpoziju<br />
“Surveying<br />
of Large Bridge and Tunnel Projects”,<br />
Copenhagen<br />
1997, <strong>na</strong> str. 31, Rene Haag, Roland Stengele pišu:<br />
“The<br />
subsequences of systemaic errors can be dramatic and<br />
their risk factor is serious. The best and adequate to minimize<br />
these risk is given by involving different, non-correlated<br />
surveying methodes, data processing tools, mathematical<br />
models etc.”.<br />
(Posljedice sustavnih pogrešaka mogu biti dramatične i faktor od<br />
njihovih rizika je ozbiljan. Najbolje je adekvatno smanjiti taj rizik<br />
uključujući razne nekorelirane (nezavisne) mjerne metode, procesne<br />
obrade podataka, matematske modele itd.)
PREDLAŽEMO DA SE U PROJEKTE IZGRADNJE TUNELA<br />
HRVATSKIH AUTOCESTA, ŽELJEZNICA I<br />
HIDROTEHNIČKIH OBJEKATA, ALI I IZVAN HRVATSKE,<br />
UVRSTE NEZAVISNE ASTRONOMSKE KONTROLE<br />
POGLAVITO PRI GEODETSKOJ IZVEDBI I NADZORU
Change language