Måleprogram ved Vejdirektoratet

Præsentationer af emnet: "Måleprogram ved Vejdirektoratet"— Præsentationens transcript:

1 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Vejdirektoratet udfører målinger på flere af landets større broer. Broerne måles som en del af vedligeholdelsesarbejdet omkring broen. For at kunne vedligeholde den, må ingeniørerne bl.a. have informationer om bevægelser i broen i form af sætninger, flytninger, deformering osv. Størrelsen af bevægelserne afgør, hvorvidt der skal igangsættes vedligeholdelsesarbejder for at sikre, at bevægelserne ikke medfører alvorlige skader på broen. I den forbindelse er det landmålernes opgave at måle og beregne de bevægelser i broen, som ingeniørerne gerne vil følge. Problemet er, at bevægelserne i broen ikke kendes på forhånd, men ingeniørerne ved ud fra deres erfaring og broens konstruktion hvilke bevægelser, der kan være kritiske. Derfor beder ingeniørerne landmålerne om at tilrettelægge fremtidige målinger af broen sådan, at de ønskede bevægelser kan følges. Dette arbejde begynder allerede under broens konstruktion eller i forbindelse med broens ibrugtagning. Landmålernes opgave er at udarbejde et program, der beskriver hvilke bevægelser, som ingeniørerne ønsker at følge, hvilke punkter, der skal måles for at følge bevægelserne, og hvordan disse punkter skal måles. Dette gøres for at sikre, at broen bliver målt på samme måde hver gang, så man kan udarbejde et ensartet materiale til ingeniørerne, som kan bruges som grundlag for planlægning af vedligeholdelsesarbejdet. For at sikre et ensartet grundlag har Vejdirektoratet udarbejdet nogle generelle retningslinjer, som de bruger til udarbejdelse af måleprogrammer. Dette skal sikre, at alle relevante spørgsmål bliver behandlet. I det følgende gennemgås principperne i deres måleprogram. Måleprogrammet beskrives mere udførligt i kompendierne ”Generelle retningslinjer for måleprogam for større broer” og ”Notat om bevægelsesmåling af større broer”. Begge kompendier er udarbejdet af Vejdirektoratet. # Måleprogrammet starter med en beskrivelse af broen – dvs. broens navn og placering. Endvidere indeholder beskrivelsen oplysninger om brotype, hvilke materialer, som broen er konstrueret af, broens spændvidde samt byggeår. Disse oplysninger har til formål at præsentere broen samt at give et generelt indtryk af den. 10. november 2008 RJA

2 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Derefter angives de involverede parter. Det er broens ejere og administratorer, der skal informeres i forbindelse med bromålingerne. Det kan også være andre personer, der skal informeres i forbindelse med måling på broen – f.eks. brovagten. Endvidere skal den eller de personer, som resultatet af målingen skal afleveres til, angives. Disse oplysninger skal landmålerne kende allerede under planlægningen af målingen, så de kan informere de rette personer i rette tid forud for målingen. I den forbindelse skal man være opmærksom på, at det ikke nødvendigvis altid er de samme landmålere, der skal måle på broen hver gang, hvorfor oplysningerne skal sikre, at alle relevante personer informeres om målingen uanset hvilke landmålere, der skal udføre den konkrete måling. 10. november 2008 RJA

3 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Afsnittet om elementopdelingen og –bevægelser kan opfattes som måleprogrammets problemformulering. I dette afsnit beskrives det i et samarbejde mellem ingeniørerne og landmålerne hvilke dele af broen, som ønskes undersøgt – f.eks. broens overbygning, underbygning og landfæste. Endvidere beskrives det hvilke bevægelser, der ønskes undersøgt i hver del af broen – f.eks. sætninger, flytninger, skævsætninger osv. Endeligt beskrives det, om bevægelserne ønskes bestemt relativt eller absolut. Hvis man f.eks. ønsker at overvåge den relative sætning af to piller, betyder det, at man ønsker at undersøge, hvordan pillerne sætter sig i forhold til hinanden. Ønskes den absolutte sætning af to piller, ønskes det undersøgt, hvor meget hver pille sætter sig i forhold til et givet kotesystem. Med relative bevægelser ønsker man altså at bestemme bevægelser mellem to eller flere objekter, hvorimod man ved absolut måling ønsker at bestemme et elements bevægelser i forhold til et koordinatsystem. 10. november 2008 RJA

4 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Når man ved hvilke bevægelser, som skal overvåges, kan man begynde at placere punkterne på broen. Man etablerer altid flere punkter end matematisk nødvendigt for at følge bevægelserne. For det første kan man f.eks. ønske at følge, om der sker skævsætning af en pille, men da man ikke på forhånd ved hvilke akser, som en bestemt pille vil skævsætte sig omkring, må man tage højde for det, når man placerer målepunkterne på den således, at uanset hvordan pille skævsætter sig, vil man være i stand til at bestemme det. For det andet kan et punkt gå tabt, hvorved man mister muligheden for at følge punktets bevægelser. Ved at have flere målepunkter end nødvendigt, mister man ikke muligheden for at følge en bevægelse, hvis et punkt skulle gå tabt. Punkterne skal placeres på broen således, at de ikke er i vejen for trafikken. De bør også placeres således, at de ikke kan blive udsat for hærværk mm. Nogle gange vælger man eksisterende punkter på broen som målepunkter – f.eks. kan bolte på broen bruges som nivellementspunkter. Punkterne skal også placeres sådan, at de rent faktisk kan måles. F.eks. skal det være muligt at opstille et stadie på et nivellementspunkt. Hvis et punkt skal måles ved hjælp af en fremskæring, skal det være muligt at opstille totalstationen sådan, at man får en god geometri i fremskæringspunktet. Der laves en beskrivelse af punkterne sammen med en skitse, der gør det muligt at finde punkterne i marken i fremtiden – også af landmålere, som ikke har målt på broen før. 10. november 2008 RJA

5 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Når man kender de bevægelser, som ønskes overvåget, og man kender målepunkternes placering, kan man begynde at fastsætte hvor små bevægelser, som man ønsker at kunne bestemme. I den forbindelse skal man være opmærksom på, at hvis en bevægelse ønskes bestemt absolut, skal punktet måles med en middelfejl, der maksimalt er 2,5 gange bedre, end den bevægelse, som man ønsker bestemt. Dvs. hvis man ønsker at bestemme en absolut bevægelse på 1 cm, skal punktet måles med en middelfejl på højest 4 mm. Årsagen til dette er, at hvis et punkt er målt med en middelfejl på 4 mm, betyder det, at der er ca. 98 % chance for, at punktets rigtige koordinater ligger inden for 2,5 gange middelfejlen. Dvs. der er ca. 98% chance for, at punktets koordinater ligger inden for 1 cm. Dermed siger man, at hvis punktet koordinater fra en måling til den næste afviger med mere end 1 cm, så er der 98% chance for, at punktet rent faktisk har flyttet sig. Hvis man ønsker at bestemme relative flytninger, måler man et punkts bevægelse i forhold til et andet punkt. Da begge punkter dermed måles med en middelfejl, skal hver punkt måles 3,5 gange bedre end den bevægelse, der ønskes bestemt. Det vil altså sige, at hvis man ønsker at bestemme en relativ bevægelse på 1 cm, skal de punkter, som den relative bevægelse skal bestemmes ud fra, måles med en middelfejl på maksimalt ca. 3 mm. Under kravspecifikationer angives det hvor ofte målingen skal foretages. Det angives også, hvis specielle forhold skal være opfyldte, før målingen må foretages. F.eks. er nivelleringsinstrumenter følsomme over for blæst, hvorfor man bør fastsætte krav til maksimal vindstyrke, hvis man skal udføre geometriske nivellementer med stor nøjagtighed. Endvidere kan høje temperaturer f.eks. medføre, at brodragere udvider sig, da de kan være lavet af jern. Dette kan have betydning for de målte koordinater til målepunkter på brofagene, hvis de måles på forskellige årstider. 10. november 2008 RJA

6 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Ud fra kravspecifikationerne skal det bestemmes, om målingen skal knyttes til et referencesystem, og i givet fald hvilket? Ved at knytte målingen på et referencesystem - f.eks. UTM ved hjælp af MV-punkter – vil målingen blive påvirket af netspændinger, der forringer målingens kvalitet. Derfor etablerer man ofte et lokalt koordinatsystem, hvor netspændingen er begrænset. I den forbindelse skal man etablere lokale fikspunkter steder, hvor man er sikker på, at punkterne ikke bevæger sig f.eks. Fordi, der foretages gravearbejde tæt på dem, eller fordi der er tung trafik på veje tæt ved punktet. Man kan også overveje, hvorvidt man kun er interesseret i relative bevægelser. I den situation skal man kun måle nogle på forhånd specificerede punkter på de objekter, som man ønsker at bestemme den relative bevægelse imellem. Dermed behøver man ikke at etablere og anvende hovedpunkter. 10. november 2008 RJA

7 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Målemetoder Fra afsnittet om målepunkter og fastholdte punkter kendes de punkter på broen, som skal måles for at kunne bestemme de ønskede bevægelser. Fra kravspecifikationerne kendes den nøjagtighed, som punkterne skal måles med. Og fra afsnittet om referencesystemer kendes de hovedpunkter eller fikspunkter, som målingen skal knyttes på. Ud fra disse afsnit kan man bestemme hvilken målemetode og hvilket instrument, der skal anvendes. For at vælge den rigtige målemetode og det rigtige instrument, må man kende både metoden og instrumentets nøjagtighed. Dette kan ved hjælp af fejlteorien bestemmes ud fra instrumenternes middelfejl og geometrien i målingen – f.eks. længden af de målte sigter med totalstationen. Den valgte målemetode og instrument skal kunne opfylde nøjagtighedskravene i kravspecifikationerne. Endvidere skal man overveje, hvordan man minimere de tilfældige fejl f.eks. ved at bruge tvangscentering. Man bør også overveje, hvordan man fjerner lovmæssige fejl – f.eks. ved at måle retninger i begge kikkertstillinger. I dette afsnit fastsættes det altså, hvorvidt et punkt f.eks. skal måles med et geometrisk eller et trigonometrisk nivellement. Det bestemmes også, om punkter i planen skal bestemmes ved at opstille totalstationen i et kendte punkt eller i en fri opstilling. Det bestemmes ligeledes hvor mange overbestemmelser, der skal bruges for at målingens resultat kan bruges, og evt. hvilke hovedpunkter, der skal måles fra en bestemt opstilling. Antallet af overbestemmelser gør, at grove fejl opdages. Derfor beslutter man ofte, at alle opstillinger skal overbestemmes. Endvidere beslutter man ofte, at alle punkter på broen skal måles mindst 2 gange fra forskellige opstillinger, og at afvigelsen mellem de to målinger ikke må være større end et fastsat værdi. 10. november 2008 RJA

8 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Målemetoder Praktiske forhold ved målingen Praktiske forhold ved målingen bør anføres i måleprogrammet. Det er forhold, som den, der skal udføre målingen, skal have afklaret inden målingen påbegyndes. Det kan f.eks. være hvem, der skal tage initiativ til at igangsætte måling på broen. Det kan også være politiet, der skal kontaktes forud for målingen, da de skal forestå en hel eller delvis afspærring af broen, mens målingen pågår. Det kan også være bestemte personer, der skal kontaktes, for at få udleveret nøgler til bygninger mm. i forbindelse med broen. Det er også vigtigt at få anført i dette afsnit, hvis der skal bruges bestemt sikkerhedsudstyr i forbindelse med måling på broen – f.eks. hjelme, hvis der er fare for, at der kan falde ting ned fra broen, som kan risikere at ramme landmålerne. Det kan også være redningsveste eller sikkerhedsliner, hvis der er fare for, at landmålerne kan skride og falde i vandet. Endeligt kan det være, at landmålerne skal medbringe forskellige skilte eller effekter til afmærkning, som skal bruges til at advisere trafikken på broen om det igangværende målearbejde. 10. november 2008 RJA

9 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Målemetoder Praktiske forhold ved målingen Resultataflevering I måleprogrammet aftaler landmålerne og ingeniørerne, hvordan målingerne skal præsenteres, så de er mest anvendelige for ingeniørerne. Resultatafleveringen er landmålerens konklusionen på de udførte målinger – dvs. en beskrivelse af de bevægelser, som landmålerne er blevet bedt om at følge. Det kan aftales, at resultatet skal afleveres som en graf eller en tabel. Oftest vil ingeniørerne være interesseret i, at målingerne afleveres i en form sådan, at de tidligere målinger kan ses – f.eks. ved at en graf viser de målte sætninger gennem tiden. Ingeniørerne vil også oftest være interesseret i, at resultatet afleveres på samme måde hver gang, så det kan sammenlignes fra gang til gang. De vejrmæssige forhold, som målingen er udført under, bør angives. Årsagen til dette er, at vejret har indflydelse på målingens nøjagtighed – f.eks. er nivelleringsinstrumenter følsomme over for blæst. Disse oplysninger bør man have in mente, når man vurdere på resultatet af målingerne. Er der andre forhold, der har betydning for målingens kvalitet, bør disse angives. 10. november 2008 RJA

10 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Målemetoder Praktiske forhold ved målingen Resultataflevering Vurdering af resultater Ved at følge måleprogrammet har landmålerne tilvejebragt et godt grundlag for at foretage en vurdering af, hvorvidt bevægelser i broen medfører, at der skal ske vedligeholdelse af denne. Denne vurdering foretager ingeniørerne på baggrund af det materiale, som landmålerne leverer. Viser målingerne bevægelser, som kan medføre skader på broen, kan ingeniørerne bede landmålerne om at foretage yderligere målinger på broen. De kan også bestemme, at broen eller dele af den i en periode skal måles oftere, end det er beskrevet i måleprogrammet. 10. november 2008 RJA

11 Måleprogram ved Vejdirektoratet
Beskrivelse af broen Involverede parter Elementopdeling og –bevægelser Målepunkter og fastholdte punkter Kravspecifikationer Referencesystemer Målemetoder Praktiske forhold ved målingen Resultataflevering Vurdering af resultater Revision af måleprogram Endeligt bør det i måleprogrammet anføres, hvornår måleprogrammet skal revideres. Det kan aftales, at det skal revideres efter et vis antal år efter broens indvielse. Det kan også aftales, at det skal revideres, hvis bestemte forhold indtræffer – f.eks. hvis en bevægelse overstiger en bestemt grænse, eller hvis et bestemt antal punkter er tabtgået. Det bør også aftales hvem, der er ansvarlig for en revision af måleprogrammet. 10. november 2008 RJA