Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav geodézie Geodézie při stavbě tunelů Ondřej KošvicaBrno 2011

Úvod a nejstarší historie Tunely patří k prestižním inženýrským dílům, vnichž se věrně zrcadlí vzdělanostní, technická, ekonomická, politická a organizační úroveň lidského společenství a jeho aktuální potřeby. (vodohospodářské, dopravní, zásobní, obranné) Tunely patří k prestižním inženýrským dílům, vnichž se věrně zrcadlí vzdělanostní, technická, ekonomická, politická a organizační úroveň lidského společenství a jeho aktuální potřeby. (vodohospodářské, dopravní, zásobní, obranné) Výstavba se provádí dvěma způsoby: Výstavba se provádí dvěma způsoby: - Bez narušení nadloží hornickým způsobem (Rakouské soust.) - V otevřené rýze

Úvod a nejstarší historie Nejstarší výstavba tunelů je spojována s prvními hornickými počiny kolem roku 2000 BC Nejstarší výstavba tunelů je spojována s prvními hornickými počiny kolem roku 2000 BC Starověké tunely byly stavěny pro zásobování vodou a jako únikové cesty z pevností v době válek Starověké tunely byly stavěny pro zásobování vodou a jako únikové cesty z pevností v době válek Vzhledem k rostoucímu významu přepravy vody v Evropě v 18.stol – vedlo k enormnímu nárůstu výstavby tunelů Vzhledem k rostoucímu významu přepravy vody v Evropě v 18.stol – vedlo k enormnímu nárůstu výstavby tunelů Alpské železniční tunely mezi severní Evropou a Alpské železniční tunely mezi severní Evropou a Itálií přinesly nový vývoj ve vrtných zařízeních a výbušninách

Projektování tunelu Primární faktory výběru: Primární faktory výběru: Umístění vlastní stavby Umístění vlastní stavby Parametry křivek a sklonů Parametry křivek a sklonů Délka linií Délka linií Zohlednění ekonomických faktorů pro výstavbu Zohlednění ekonomických faktorů pro výstavbu Možnost výskytu geologicky stabilních míst pro vlastní í navazující stavby (viadukty) Možnost výskytu geologicky stabilních míst pro vlastní í navazující stavby (viadukty) Schopnost odvodnění, větrání, osvětlení Schopnost odvodnění, větrání, osvětlení

Umístění vlastní stavby Geologický průzkum Geologický průzkum provádí se v předběžné fázi šetření - Mapování povrchů - Testy elektroresistivity Pro velké projekty vyžadována Pro velké projekty vyžadována - Letecké fotogrammetrie - Satelitní snímky Určení více variant tunelů Určení více variant tunelů - znihž se posléze vybere definitivní trasa

POŽADOVANÉ GEOTECHNICKÉ ÚDAJE Geologický popis s podrobnostmi o petrografii a variabilitě Geologický popis s podrobnostmi o petrografii a variabilitě Umístění a orientace diskontinuit a rovin slabosti Umístění a orientace diskontinuit a rovin slabosti-Vrstevnosti-Spojky -Chyby / Záhyby -Smykové zóny Geomechanické vlastnosti Geomechanické vlastnosti Podzemní voda Podzemní voda

Diagram záhybů a chyb

Geodetická činnost Povrchové a podzemní vytyčovací sítě Povrchové a podzemní vytyčovací sítě - jejich budování se řídí požadavky na přesnost prorážky Účelem povrchové vytyčovací sítě: Účelem povrchové vytyčovací sítě: Souřadnicové a výškové propojení mezi charakteristickými body osy tunelu v místě obou portálů

Geodetická činnost Podzemní tunelová vytyčovací síť: Podzemní tunelová vytyčovací síť: Tvořena volným polygonovým pořadem Tvořena volným polygonovým pořadem -Jednostranně připojeným a orientovaným pomocí bodů portálové sítě. -Postupně prodlužovaný až k místu prorážky -Koncové body používané k vytyčení směru -Podzemní pořady jsou většinou přímé a rovnostranné.

Geodetická činnost Požadavky na přesnost Požadavky na přesnost -Vychází z RP -Obecně chyby rostou se zvětšující se délkou poř. -Pokud je přibližně splněna přímost pořadu, pak velikost podélné chyby závisí na přesnosti délkového měření, velikost chyby příčné závisí na úhlovém měření. -Při zvýšených požadavcích na přesnost vytyčení v příčném směru – trojpodstavcová soustava -Při vyskokých nárocích se některé strany orientují pomocí gyroteodolitu.

Geodetická činnost Měření tunelových profilů Měření tunelových profilů Jsou měřeny pravidelné sektorové řezy Tyto informace jsou užity pro: Tyto informace jsou užity pro: -Odhady vzdáleností -Kontrolu vyrovnání -Stanovení objemů výkopů -Stanovení obkladových materiálů -Sledování změn -Sledování pokroku projektu -Stanovení konstrukčních závad

Geodetická činnost Metody měření tunelových profilů Metody měření tunelových profilů Kontaktní – pomocí sond, extenzometrů Kontaktní – pomocí sond, extenzometrů Bezkontaktní Bezkontaktní -Manuální: Pomocí totálních stanic, světelných řezů, fotogrammetrie, Laserového skenování -Automatická: Pomocí robotických stanic, železničních měřících vlaků.

Metody měření tunelových profilů Měření pomoci světelných řezů: Měření pomoci světelných řezů:

Měření pomocí světelných řezů Tato metoda byla vyvinuta Tato metoda byla vyvinuta s cílem kvantifikovat objemy hornin. Metoda využívá radiální projekce světelného paprsku. Projekce paprsku v Projekce paprsku v tunelu, snímkován ze vzdálenosti, zvýrazní posuny v profilu.

Měření pomocí světelných řezů Zpracování snímku Zpracování snímku může být využito k výpočtu objemu vytěženého materiálu. Také může být využito Také může být využito k zpracování překročení těžby. Měřený snímek je překryt přes projektovaný profil.

Měření pomocí Laserového skenování Výhody: Výhody: -Jednoduchost, rychlá generace dat povrchu objektů, snadné vyrovnání procesu, méně chyb lidského faktoru. -Snadná kontrola přemisťované zeminy, výpočty kubatur. -Srozumitelné a ihned prezentovatelné výstupy.

Měření pomocí Laserového skenování Interpretace dat: Interpretace dat:

Seznam použité literatury [1] Švábenský O., Vitula A., Bureš J., Horák V. Geodézie v podzemních prostorách, Modul 02 [2] Prezentace doc.Hanzla V. k předmětu HE51- Laserové skenování

Děkuji za pozornost