Title (deu): Optimale Gleiüberwachung mittels Geomonitoring

Author: Matausch, P. (Peter)

Description (deu): St. Pölten, Studiengang Bahntechnologie und Mobilität, Masterarbeit, 2016

Description (deu): Bei Bauarbeiten während des laufenden Eisenbahnbetriebs geht eine große Gefahr von unkontrollierbaren Deformationen aus, welche Auswirkungen auf den sensiblen Bereich der Eisenbahninfrastruktur haben können. Für die Überwachung dieser Deformationen kommen vermehrt Geomonitoringsysteme zum Einsatz. Ziel der Arbeit ist es, ein bereits bestehendes Geomonitoringsystem der Firma Bogensberger Vermessung für den Bahnbereich zu adaptieren. Dabei wird ausgehend von einem bereits durchgeführten Projekt einer Überwachungsmessung im Gleisbereich ein Konzept für zukünftige Überwachungen erstellt. Um ein Geomonitoringsystem im Bereich Bahn einzusetzen, muss zuerst geklärt werden, welche Anforderungen an ein Gleis gestellt werden. Dafür werden in dieser Arbeit die nach Europäischer Norm definierten Gleisgeometrieparameter Spurweite, Überhöhung, Längshöhe, Richtung und Verwindung beschrieben. Daneben erfolgt noch eine Beschreibung der Gleistrassierungsparameter wie z.B. Übergangsbogen, Krümmung etc. Auf Basis dieser Parameter erfolgt auch die Beurteilung der Gleislagequalität. Das auf die ENNorm 13848 Teil 5: Geometrische Qualitätsstufen - Gleise basierende ÖBB-Regelwerk für die Instandhaltung von Gleisanlagen wird als Basis für die Auswertung der geodätischen Überwachungsmessung verwendet. Um einen Einblick in die gängige Vermessung von Gleisanlagen zu bekommen, erfolgt in Kapitel 3 eine nähere Beschreibung der verschiedenen Arten der Gleisvermessung. Es gibt Gleismessfahrzeuge mit eigenem Antrieb wie der EM-SAT und fahrbare Kleinmessgeräte, welche von Hand angetrieben werden. Die Gleisvermessung erfolgt dabei immer gleisgebunden, also im Gleisbereich im Zeitraum von Betriebspausen, während beim Geomonitoringsystems dieselben Parameter während des laufenden Betriebes erfasst werden.
Im Kapitel 4 erfolgt eine wesentliche Beschreibung der geodätischen Überwachungsmessung (Geomonitoring). Unter Geomonitoring oder allgemeiner unter geodätischer Überwachungsmessung ist die Erfassung geodätischer Objektveränderungen zu verstehen. Es geht dabei um die mess- und auswertetechnische Erfassung von Bewegungen und Verformungen von Objekten einschließlich deren Interpretation. Abschließend erfolgt die Ausarbeitung eines Messkonzeptes auf Basis eines bereits durchgeführten Projektes. Beim Projekt „Wientalterrassen“ wurde die Wiener U-Bahnlinie U4 mit einer Stahlkonstruktion überspannt. Hierfür wurde eine geodätische Überwachung der Stützmauer als auch des Gleisbereichs durchgeführt. Der Gleisbereich wurde mittels in der Gleisachse angebrachten Messspiegeln überwacht. Dabei wurde die vertikale und horizontale Verschiebung gemessen. Mit dieser Messmethode ist es jedoch nicht möglich, die Gleisgeometrieparameter wie z.B. Verwindung oder Spurweite zu erfassen.

Description (eng): When there are construction works during ongoing railway operation, a great danger comes from uncontrollable deformations that may have an impact on the sensitive area of the railway infrastructure. For the monitoring of these deformations geomonitoringsystems are increasingly being used. The aim of this work was to adapt an existing surveying monitoring system from the surveying company Bogensberger Vermessung, for the railway sector. Based on an already realized project of a systematic, continuous monitoring of a railway track; a concept was created to be implemented in future monitoring system. Before the implementation of such a system, it is important that clarifications be done how a rail track is measured. This includes the aspects like, the parameter of a track that can be measured, the kind of limits they have and the way the track quality can be assessed based on those limits. Therefore, the track geometry parameters defined by EN-Standard such as track gauge, super elevation, horizontal level change, longitudinal level change and twist are described. In addition, there is a description of the draft parameter such as transition curve and curvature. The assessment of the track quality is based on those parameters given in the EN-Standard 13848 Part 5: Geometric quality level based ÖBB regulation for the maintenance of railway track are used as a basis for the geodetic monitoring system. To get an insight on the common practice of surveying railway tracks: Chapter 3 provides a more detailed description of the various types of track surveying. There are surveying vehicles which are self-propelled and drivable small measuring instruments which are operated by hand. All these track survey types are track-bound, so therefore take place during a nonoperational time. The surveying monitoring system detects the same parameter like the trackbound surveying systems during operation of the track. In chapter 4 there is a description of geodetic monitoring (Geomonitoring). Geomonitoring or general also geodetic monitoring describes the registration of changes of geodetic objects. It’s about the measurement and evaluation of movements and deformations of objects including their interpretation.
Finally, the development of a measurement concept is based on an already realized project. At the project “Wientalterrassen” the Viennese Metro Line U4 was spanned by a steel construction. Therefore, a geodetic monitoring of the retaining walls and the tracks of the Metro line was realized. The railway tracks were monitored by in the track axis mounted measuring reflectors. On this reflectors the vertical and horizontal displacement were measured. With this measuring method, however, it is not possible to detect the track geometry parameters such as e.g. track twist or track gauge.

Object languages: German

Date: 2016

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Classification: Deformation; Überwachungseinrichtung; Gleisanlage

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