Se spolehlivostí staveb úzce souvisejí výkony inženýrské geodezie. Ta se zabývá měřením, výpočty, zpracováním a grafickým zobrazováním a vytvářením podkladů pro přípravu, projektování, realizaci a provoz staveb. Jedním z úkolů inženýrské geodezie je i měření geometrických parametrů tunelů, kde podle prováděných kontrolních měření je upravován projekt tak, aby ve výsledku stavba odpovídala požadovaným parametrům (průjezdný profil, podélný řez apod.). Úkolem tohoto článku je seznámit geodetickou veřejnost se systémy pro určování geometrického tvaru tunelu, které nejsou zcela známy.

   V článcích (viz Zeměměřič č. 1+2, 3/2000) jsme se setkali s novým přístrojem Profiler 4000, který vy-užívá v současnosti firma Metrostav při stavbě tunelu Mrázovka pro měření skutečného výrubu a primárního ostění a v budoucnu se využije i k proměřování sekundárního (definitivního) ostění. Tento systém vyvinula švýcarská firma Amberg Measuring Technique Ltd. (http://www.amberg.ch/amberg/amt/index.html) ve spolupráci s firmou Leica. Zmíníme se zde o novém systému TMS PROFILE - automatické měření profilů pomocí totální stanice LEICA TPS 1100 (obr. 1) profesionální série (www.leica-geosystems.com), který je v současné době uváděn na trh. Má podobné vlastnosti jako Profiler 4000, měří automaticky, samourčuje svoji pozici, je motorizovaná, měří vzdálenosti bez použití hranolu a využívá i stejné softwarové vybavení s úpravami pro TMS (TMS PRO-SCAN měřický SW a TMS PROWIN 7.0 postprocessing software, který může používat i Profiler 4000). Jelikož tento systém není v ČR t.č. k dispozici, vraťme se nyní k systému Profiler 4000, který je v plné míře využíván a.s. Metrostav Divize 5 při stavbě tunelu Mrázovka. V rámci spolupráce Katedry speciální geodezie FSv ČVUT s a.s. Metrostav bylo prováděno studijní měření a zpracování naměřených dat tímto systémem.

   Uveďme nejprve poznámku k možnostem měření při průběhu výstavby. Stavbu tunelu lze rozdělit z hlediska technologie měření na dvě části. Na první, kde je profil z velké části (boky, kalota a část dna) přístupný, tzn. že je možné jej zaměřit z jednoho postavení přístroje a na druhou, kde je doposud členěný profil. Při měření tohoto členěného profilu se objevuje problém, kdy nelze naměřené části sestavit do jednoho kompletního profilu, neboť nemají stejné staničení (byly měřeny z různých stanovisek) a systém Profiler neumožňuje jejich napojení. Konečné zpracování je předáváno firmě Satra, s.r.o. - Monitoring, která toto řeší v nástavbě programového systému Atlas, ale i zde platí, že je výhodnější pořizovat měřená data z celého profilu.

   Měření délek je realizováno časovým pulzním infračerveným laserem DIOR 3011S (nepotřebuje odrazný hranol) se směrodatnou odchylkou 3 - 5 mm + 1 ppm (s hranolem nebo odraznou fólií 3 + 1ppm) pro dobu měření 3,5 s, pro měření trvající 0,8 s směrodatná odchylka vzrůstá na hodnotu 7 - 10 mm + 1 ppm. Rozsah měřených délek je 0,8 - 350 m, maximální hodnota dosahu je závislá na odrazné ploše. Divergence paprsku je 2,6 mrad (průměr stopy 260 mm na 100 m). Přístroj má LCD display (128 x 76 pixel) a 7 kláves. Externími zařízeními Profileru jsou baterie a polní počítač Microflex PC9500 firmy DAP Technologies (www.daptech.com), který je vybaven operačním systémem MS-DOS 5.0 a měřickým softwarem PRO-SCAN 6.0.

   Z prováděných asistenčních měření a zpracování naměřených dat jsou dále uváděny některé poznatky z práce s Profilerem 4000.

   a) Nejprve je nutné určit polohu stanoviska Profileru. To může být provedeno několika způsoby: X/Y metoda (při viditelné referenční ose), hranolová metoda (s využitím totální stanice), metoda volného stanoviska (zaměření 2 - 4 orientačních bodů - obr. 3a) a známý pevný bod (centrace na pevný bod s orientací). V tunelu Mrázovka je nejvíce využívána metoda volného stanoviska, neboť je nejméně pracná, nevyžaduje žádné další přístroje a pro prostředí v tunelu je nejvhodnější.

   b) Po určení pozice je nastavena metoda měření podrobných bodů a veškeré její specifikace. Systém umožňuje řadu měřických metod: 2D profil (jeden profil v ose stanoviska - obr. 3b - excentrická poloha), paralelní profily (více rovnoběžných profilů v řadě za sebou z jednoho stanoviska - obr. 3c), sektorové profily (řada profilů vymezující určitý sektor), 3D měření povrchů (zaměření povrchu mezi čtyřmi zadanými body) a manuální zaměřování jednotlivých bodů. Tyto metody lze provádět ve vertikálním i horizontálním směru. V tunelu Mrázovka jsou nejčastěji využívány svislé paralelní profily s odstupem 0,5 m a rastrem bodů v profilu 0,25 m.

   c) Pokud je vše připraveno na měření, spustí se automatické měření podrobných bodů profilů. Z prováděných měření je odhadnuta doba měření 500 bodů přibližně na 15 minut. Rychlost měření závisí na členitosti povrchu, vzdálenosti paralelního profilu, druhu povrchu a také jeho vlhkosti (mokré stěny jsou téměř nezměřitelné).

   Po úpravě naměřených dat je možné si na obrazovce zobrazit naměřené profily s profilem teoretickým i s vyčíslením a zákresem normálových odchylek (toto je hlavním výstupem z měření Profilerem 4000 pro další zpracování). Je možné získat i řadu jiných výstupů, jak jiných částí projektu (např. polohopisná situace), tak výstupů v jiných formátech. Firmě Satra, s.r.o, která se zabývá zpracováním a projektováním, jsou v současné době předávány souřadnice podrobných bodů profilů v textovém formátu. Tyto souřadnice s pomocnými údaji jsou převáděny do systému Atlas s nadstavbou pro tunely, kde probíhá zpracovávání celých profilů ve 2D (obr. 5).
Tyto zpracované soubory jsou pak převáděny do formátu DXF a předávány projektantovi, který provádí hodnocení naměřených a teoretických profilů, z čehož dále projektuje následující části tunelu. Atlas umožňuje také automaticky počítat objemy betonu v jednotlivých vrstvách výztuže, a to z naměřených bodů výrubu, primárního ostění a sekundárního ostění. Do budoucna se počítá s 3D zpracováním tunelu, pro další rozšířené zpracování. Například pro možnost vytvoření 2D profilu v libovolném staničení, nebo vytvoření společného 3D modelu tunelu a povrchu, z něhož je Atlas schopen automaticky vytvořit a okótovat libovolný řez např. podélný profil celé stavby i s povrchem.

   Pozn.: 3D model tunelu nelze v Atlasu bez úprav vytvořit, neboť Atlas nepodporuje převisy. Toto je však vyřešeno rozdělením profilu tunelu na horní a dolní část.

    Literatura:

• FIREMNÍ MATERIÁLY firmy Amberg - Profiler 4000 - PRO-SYS 6.0 Manual. 1998.
• KAŠPAR, Milan a VOŠTOVÁ, Věra. Souprava Profiler 4000 ve VÚGTK. Stavební a zemní stroje. 1999, č. 5, s. 17-19.
• MAREŠOVÁ, Jana. Profiler 4000 - Využití systému v tunelu Mrázovka. Stavební a zemní stroje. 2000, roč. 3, č. 1, s. 20-21.
• PETR, Radek. Naše exkurze v pražském tunelu Mrázovka. Zeměměřič. 2000, roč. 7, č. 1-2 a 3, s. 29 -31 a 36.

---

Z časopisu Zeměměřič č. 8+9/2000