Mobiles Laserscanning im Subzentimeterbereich. Deformationsmessung Hardbrücke, Zürich

Transkript

1 Mobiles Laserscanning im Subzentimeterbereich Deformationsmessung Hardbrücke, Zürich S. Rickenbacher 19. Juni 2013

2 Inhalt Kurzportrait terra vermessungen ag Die Hardbrücke in Zürich Sanierung der Hardbrücke Deformationsmessung Methodenwahl Scansysteme Aufnahme und Auswertung

3 terra vermessungen ag Schweizer Vermessungsbüro Zürich / Othmarsingen Ca. 40 Mitarbeiter Spezialvermessungen Abteilungen: Ingenieurvermessung Monitoring Mobile Vermessung

4 Mobile Vermessung

5 Die Hardbrücke in Zürich Länge 1 350m, Breite bis 30m 10 Auf-/Abfahrtsrampen Innerstädtische Nord-Süd Verbindung Fahrzeuge / Tag Errichtet Querung von SBB, Strassen, Limmat Quelle: panoramio.com

6 Sanierung der Hardbrücke Sanierung Brückenpfeiler und lager Verstärkung Fahrbahnplatte Betonsanierungen Verbesserung Anprall- und Erdbebensicherheit Erneuerung Entwässerung, Trassen, Neue Asphaltierung Neugestaltung der Oberfläche für Auto, Bus, Fahrrad und Fussgänger Koordination mit Projekt Tram Zürich West

7 Sanierung der Hardbrücke Hardbrücke nach Sanierung Hardbrücke «alt»

8 Deformationsmessung Ziel: Frühzeitiges Erkennen von Deformationen Gewährleistung der Sicherheit für Verkehrsteilnehmer Sicherstellung der hochfrequentierten Verkehrsachse Werterhaltung des Bauwerks

9 Konventionelle Überwachungsmethode vs. Mobiles Laserscanning Konventionelles Nivellement Hohe Messgenauigkeit ( 1mm) Zeitaufwand mehrere Nächte Temperaturänderungen! Sperrung! Punktuelle Überwachung Setzen grosser Anzahl von Messpunkten

10 Konventionelle Überwachungsmethode vs. Mobiles Laserscanning Mobiles Laserscanning Flächige Aufnahme in Lage und Höhe ermöglicht Feststellung auch von kleinflächigen Deformationen Aufnahmedauer 4h Kurze Sperrzeit Praktisch keine Temperaturänderungen Daten können als Planungsgrundlage für weitere Projekte genutzt werden Messgenauigkeit etwas geringer als bei Nivellement

11 Mobile Scansysteme

12 Positionierung des Scansystems «Normales» Scansystem: - GNSS und INS - Genauigkeit ca. 2cm GNSS Antenne/ Empfänger - Scanning von - Strassen - Autobahnen - Projekte Gen. 2 cm

13 Positionierung des Scansystems Scansystem mit Totalstation - Totalstation und INS - Genauigkeit besser 1 cm 360 Prisma Totalstation - Indoorvermessung - Tunnelvermessung - Projekte mit hohen Genauigkeitsanforderungen - Deformationsmessungen

14 Messung auf der Hardbrücke

15 Messung auf der Hardbrücke Nachtsperrung 0.00 Uhr bis Uhr Neubestimmung von Fixpunktnetz zeitgleich mit Scanning Mobiles Scanning der Brücke und aller Rampen Nullmessung Juni Kontrollmessung Juni 2013

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19 Genauigkeits- und Qualitätskontrolle S. Rickenbacher 19. Juni 2013

20 Genauigkeits- und Qualitätskontrolle Nachkontrolle der Freien Stationierungen Vergleich überlappende Scans aus Hin- / Rückfahrt und bei Stationswechseln Vergleich Punktwolke gegenüber konventionell gemessener Kontrollpunkte auf Asphalt

21 Vergleich Scan gegenüber Kontrollpunkten Aus Abweichungen zu gemessenen Kontrollpunkten ermittelte Genauigkeit: 1σ = 4.9mm Anz. Kontrollpunkte Leichte Systematik zu negativen Verbesserungen z.t. durch Einsinken des Reflektorstocks bei Kontrollpunktaufnahmen Scanning immer auf Oberfläche +10mm +7mm +5mm +3mm -3mm -5mm -7mm -10mm Verbesserungen Höhe

22 Auswertung der Deformationsmessung

23 Auswertung Separierung Punktwolke in Asphaltfläche Nicht Asphaltfläche Berechnung gemitteltes Punktraster mit Ausreissertest Erstellung Dreiecksvermaschung des Punktrasters Erstellung Differenzpläne Nullmessung-Kontrollmessungen

24 Differenzenplan Auszug aus prov. Auswertung der 1. Kontrollmessung Juni 13

25 Zusammenfassung Dank Positionierung mit Totalstation und INS kann mobiles Scanning auch für Projekte im Genauigkeitsbereich besser 1cm eingesetzt werden. Die Oberfläche der Hardbrücke kann innerhalb von wenigen Stunden detailliert mit einer Genauigkeit von 5mm erfasst werden. Deformationen können flächig ausgewertet werden.

26 Zeit für Fragen Besuchen Sie unseren Stand in der Cafeteria und unser Fahrzeug auf dem Aussengelände! terra vermessungen ag Obstgartenstrasse 7 Ahornweg 3 CH-8006 Zürich CH-5504 Othmarsingen Schweiz Schweiz Tel: Tel: Fax: terra@terra.ch YouTube: