1993 erhielt das Vermessungsbüro Grünenfelder & Partner in Domat-Ems (Schweiz) den Auftrag, für die Rhätische Bahn - einem privaten Schweizer Eisenbahnunternehmen - über acht Jahre hinweg geodätische Überwachungsmessungen am Südportals des Vereina-Tunnels durchzuführen. Damit sollten die wichtigen Elemente des grossen und stetig wachsenden Verladebahnhofes, wie Stützmauern, Tunnelwände, Inklinometerstandorte usw. auf Deformationen und Setzungen überwacht werden.
Einerseits war das Fixpunktnetz der Grossanlage möglichst wirksam und kostensparend der stetig wachsenden Anzahl von Kontroll-Messpunkten anzupassen, ohne dabei die Genauigkeit oder Zuverlässigkeit zu vernachlässigen. Andererseits waren auch baubedingt wegfallende Fix- und Versicherungspunkte rechtzeitig durch neue zu ersetzen. Die geforderten Genauigkeiten in Lage und Höhe lagen zwischen 0,5 und 1,5mm. Erschwert wurden die Messkampagnen durch wechselhaftes Wetter und teilweise schlechte Sichtverhältnisse.
Früher wurden dreimal jährlich Messungen mit einem Digitalnivellier NA2000 und einer Totalstation TC2002 mit zwei Präzisionsprismen von Leica Geosystems sowie Spezial-Zielmarken der Grünenfelder & Partner AG ausgeführt.
Überzeugende Resultate erbrachten die erstmals mit der neuen Totalstation TCA1800 und der Automatischen Zielerfassung ATR von Leica Geosystems durchgeführten Messkampagnen am Vereinatunnel!
Die Messmethode in Kurzform: Zur Satzmessung diente das von Leica Geosystems entwickelte ATR-Programm. Dabei zielt der Vermesser während des ersten Halbsatzes - der sogenannten "Anlernphase" - die Messpunkte manuell grob an und löst anschliessend die automatische Feinzielung aus. Nach dem ersten Halbsatz werden die weiteren Messungen automatisch durchgeführt. Bei gemischten Messungen - auf Ziele mit bzw. ohne Reflektor - unterbricht der TCA1800 bei Zielen ohne Reflektor sein automatisches Programm, wartet die manuelle Auslösung der Feinmessung durch den Vermesser ab, und fährt danach wieder selbständig auf die weiteren Ziele.
Beim Vereina-Tunnel konnte, im Gegensatz zu traditionellen Messmethoden, der Zeitaufwand für die Satzmessungen mit dem TCA1800 durch die Anwendung der automatischen Zielerfassung auf weniger als ein Drittel reduziert werden! Da bei ATR-Messungen parallel zu jeder Richtungsmessung auch eine Distanzmessung erfolgt, kann gegenüber den bisher meist getrennten Arbeitsabläufen (Satzmessung und Distanzmessung) nicht nur der Zeitaufwand reduziert, sondern durch die zusätzlichen Messdaten auch die Zuverlässigkeit und Genauigkeit in der Netzausgleichung gesteigert werden. Im konkreten Fall wurde das Netz zwangsfrei in Lage und Höhe ausgeglichen!
Die erreichten Genauigkeiten waren:
- Distanzen 1,6 mm pro km.
- Horizontalrichtungen 0,0004 gon.
- Höhendifferenzen 9,0 mm pro km.
Bei der hier beschriebenen Anwendung der ATR lag das Hauptaugenmerk auf der Anwendung "automatische Feinzielung", da die automatische Zielerfassung als solche bei Deformationsmessungen kaum verwendet wird. Die wichtigste Erkenntnis aus dem Praxisbeispiel Vereina-Tunnel: Wenn auf die Grundvoraussetzungen wie Zentrierung, Bestimmung der Instrumentenhöhe, Anpassung des eingeschalteten Instrumentes an die Umgebungstemperatur oder die Minimalisierung der Refraktionsprobleme auf ein Minimum geachtet wird, lassen sich mit der automatischen Feinzielung ebenso präzise Messresultate erzielen wie bei konventionellen Präzisionsmessungen - jedoch mit markanter Zeiteinsparung!
