Geodätisches Vormessen

Geodätische Vormessen mit Gleismesswagen Trimble GEDO CE 2.0 und Tachymeter
© Trimble Railway GmbH

Geodätisches Vormessen mit Tachymeter und Gleismesswagen

Beim Vormessen mit Tachymeter und Gleismesswagen erfolgt die Aufnahme der Gleislage durch eine geodätische Vermessung. Dieses Messverfahren eignet sich besonders, wenn neben dem Gleisaufmaß auch die Qualität des Festpunktfeldes geprüft und ggf. fehlerhafte Referenzpunkte identifiziert werden sollen.

Bei der klassischen geodätischen Vermessung wird der Tachymeter auf einem Stativ meist neben dem Gleis aufgebaut und seine Position durch eine freie Stationierung bestimmt (Standpunkt). Dabei werden Horizontalrichtungen und Vertikalwinkel sowie Strecken durch elektronische Distanzmessung zu mehreren bekannten Referenzpunkten gemessen, die mit einem Prisma signalisiert wurden. Hierfür sollten mindestens 3 Gleisvermarkungspunkte angezielt werden. Jeder weitere Messpunkt führt zu einer Überbestimmung, die Rückschlüsse auf die Qualität der Festpunkte ermöglicht.

Nachdem der Standpunkt des Tachymeters bekannt ist, kann jede weitere Prismenposition in diesem Referenzsystem als dreidimensionale Koordinate erfasst werden. Die Montage des Prismas auf einem Messwagen, der gleichzeitig die Spurweite und Überhöhung im Gleis erfasst, ermöglicht die Bestimmung der Ist-Gleislage und -höhe für linke Schiene, rechte Schiene und Gleisachse mit nur einer einzigen Messung.

Bei integrierten Messsystemen (z.B. Trimble GEDO Track) vergleicht die Software direkt die Ist-Position mit der Soll-Trassierung und zeigt die Abweichungen an Ort und Stelle an. Der Anwender erhält somit sofort einen Eindruck von der aktuell notwendigen Hebung und Verschiebung und kann bei Bedarf umgehend reagieren. Des Weiteren werden die Gleishauptpunkte der Trasse angezeigt und können in der Örtlichkeit für die Synchronisation der Stopfmaschine markiert werden. 

Moderne Tachymeter können ein Prisma automatisch erfassen, verfolgen und die Messwerte kontinuierlich bereitstellen (Tracking). Mit diesem Modus ist es möglich, ständig die Position des Gleises zu erfassen, während der Gleismesswagen kontinuierlich geschoben wird. Die Speicherung der Messwerte erfolgt vollautomatisch im vordefinierten Punktraster. Zu den Marktführern in diesem Segment gehören © Trimble und © Amberg.

Voraussetzung für eine erfolgreiche Messung ist eine ungehinderte Anzielung vom Tachymeter auf das Prisma. Der Bereich, der von einem Standpunkt erfasst werden kann, ist somit abhängig von der Umgebung am Gleis. Auch Refraktion (z.B. durch Luftflimmern) kann die Übertragung des Messsignals einschränken. Aus diesem Grund ist es notwendig bei längeren Messstrecken, den Tachymeterstandpunkt mehrfach zu wechseln.

Durch die eingeschränkte Genauigkeit der Referenzpunkte und der Messgenauigkeit ergibt sich aus jeder Messung eine leichte Differenz in der dreidimensionalen Koordinate einer Position. Um dennoch einen homogenen Übergang zwischen den Aufnahmebereichen von verschiedenen Standpunkten zu erhalten, wird jeweils der Anschlussbereich doppelt - also von zwei Standpunkten aus – gemessen. In der Auswertung der Messdaten wird der Überlappungsbereich anschließend geprüft und verzogen. Die Abweichungen der finalen Ist-Gleis-Trajektorie gegenüber der Solltrasse werden für die Aufbereitung der Korrekturwerte zum Heben und Richten für Stopfmaschinen verwendet.

Wie die meisten handgeschobenen Messmittel zeichnet sich das Messverfahren dadurch aus, dass das Gleis während der Messung nicht dauerhaft durch Maschinen blockiert ist. Stattdessen kann der Messwagen jederzeit kurzfristig aus dem Gleis gehoben werden und problemlos Gleisbaumaschinen oder Züge passieren lassen. Nach der kurzzeitigen Unterbrechung kann die Messung fortgesetzt werden.

Der Vorteil einer geodätischen Vermessung liegt vor allem im Ergebnis der freien Stationierung.  Durch die Verwendung mehrerer Anschlusspunkte für die Standpunktbestimmung kann gleichzeitig die Qualität der Festpunkte geprüft und eventuell instabile Vermarkungen identifiziert werden. Deshalb wird in einigen Ländern diese Messmethode als Genauigkeitsnachweis zwingend vorgeschrieben.

Selbstverständlich entsteht durch die Signalisierung und Messung der Referenzpunkte ein Zeitaufwand der die Leistungsfähigkeit des Systems einschränkt. Zur einfacheren Positionierung im Gleis und für den einfacheren Transport zwischen Standpunkten kann der Tachymeter an Stelle auf einem Stativ auch auf einem zweiten Gleismesswagen aufgebaut werden. Eine weitere Möglichkeit, den Messprozess zu beschleunigen, bietet außerdem die Verwendung von zwei Tachymetern. So kann ein Tachymeter stationiert werden, während der andere, bereits zuvor stationierte Tachymeter, für die Messung mit dem Gleismesswagen genutzt wird.

In freundlicher Zusammenarbeit mit ©Trimble Railway GmbH erstellt