A 3D szkenner és azon belül is a földi lézerszkennelés számos területen alkalmazható sikerrel, sőt nagyobb sikerrel a korábbi technológiai eljárásoknál.

Vélhetően a következő években – a technológia fokozatos finomodásával – a felhasználási terület egyre szélesebb lesz, ahogy egyre finomabb és pontosabb méréseket lehet majd elvégezni a műszerrel.

A következőkben körbejárjuk, hogy különböző mérnökgeodéziai feladatok, különösképpen a hidak szerkezeti vizsgálata és a szerkezetváltozások monitorizálása végezhető-e lézerszkennerrel.

Mivel foglalkozik a mérnökgeodézia?

A mérnökgeodézia alatt a geodézia, vagyis földméréstan tudományának egyik speciális szakterületét értjük.

Ez a kisebb részterület egy viszonylag újnak mondható tudományterület, igazából csak a második világháborút követően jelent meg, bár akkor még ipari geodéziának nevezték.

A mérnökgeodéziai munkálatok keretén belül végeznek minden olyan, a geodéziai tevékenységek közé nem tartozó feladatot, amelyeket a felszíni és a földalatti mérnök-műszaki munkák megkívánnak.

Értve ez alatt a különböző infrastrukturális létesítmények telepítésén, tervezésén és megvalósításán túl természetesen az üzemeltetési fázist is.

Fiatal tudományágról van szó, de ennek ellenére több speciális szakterületet és az azokra kifejlesztett speciális műszert, eljárást, folyamatot tart nyilván a szakma.

Nem is nevezhető egyszerű feladatnak a mérnökgeodéziai munkák csoportosítása, itt most az alábbi rendszerezést tekintjük irányadónak.

  • mérnöki szakterület szerint: utak, vasúti pályák, hidak, mérnöki létesítmények, földalatti építmények, stb.
  • geodéziai feladatok szerint: tervezési, ellenőrző, elmozdulás és deformáció, valamint alaphálózati mérések, stb.

A mérnökgeodézia sajátossága, hogy különösen nagy pontosságot követel meg a mérési eredmények tekintetében.

Az úgynevezett hagyományos méréseknél a centiméteres szórásérték is megengedett olykor, a mérnökgeodéziai feladatok teljesítése során ugyanakkor a milliméteres pontosság a minimálisan elvárt feltétel.

A földi lézerszkenner fejlődése az optimális felhasználhatóság érdekében

A 3D szkenneres vizsgálatok és mérések pontosságát, és ebből következő egyre szélesebb elterjedését az is nagyban segíti, hogy ma már nem csupán a kezdeti időszakban elérhető, műszerállványos elhelyezésre van lehetőség.

Az egyre szélesebb körű felhasználásnak hála a platformok területén is egyre speciálisabb alkalmazások jelentek meg a szakterületen, és vált egyre szélesebbé ez a spektrum is, ami a felhasználási területek fokozatos bővülését tekintve minden bizonnyal még korántsem érte el végleges kiterjedtségét.

A földi lézerszkennereknek ugyanakkor szükségük van valamilyen távérzékelési technológiára.

A távérzékelés különböző közegek segítségül hívásával állítható fel, ilyenek például a hang-, vagy a földrengéshullámok, de a földi lézerszkenner az optikai távérzékelést alkalmazza.

Az optikai távérzékelésnek megvannak a maga előnyei és hátrányai, mert sajnos utóbbiak is vannak, még ha szerencsére nem is olyan nagy számban.

Az optikai távérzékelési technológia előnyei: a tudományterületet (optika) jól ismerik a szakemberek; a fizikai paraméterek (például idő) jól mérhetőek; a tapasztalat megvan a mérési és műszergyártás területén; a felmérés nagymértékben automatizálható; nemcsak a felmérendő objektum geometriájáról, hanem annak anyagi jellemzőiről is információt kapunk.

Ennek a távérzékelési technológiának is vannak sajnos hátrányai, amit természetesen nem hallgathatunk el, ezek pedig a következők: az objektumra való rálátás szükségessége; meg kell szüntetni a rálátást zavaró kitakarásokat; a párának és a szálló pornak negatív hatása van az érzékelésre, akárcsak a csapadéknak (hó, eső) is.

Nagy előnye a földi lézerszkennelési eljárásoknak, hogy nincs szükség a szóban forgó tárgy megvilágítására, a 3D szkenneres méréseket éjjel is el lehet végezni.

A lézerszkennerek esetében az előállított elektromágneses sugárzás lézerfény formájában jelenik meg, ami nagy energiával jár, és ez teszi lehetővé, hogy a gyártók nagy hatótávolságú műszereket készítsenek.

3D szkennerek a hidak terheléspróbájakor

A földi lézerszkennelés a hidak terheléspróbáinál is sikeresen alkalmazható technológia, ráadásul ezzel az eljárással a felépítmény olyan szerkezeti elemeiről is könnyebben nyerhető pontos információ, amelyek mérése a hagyományos eljárásokkal korábban nehezen volt kivitelezhető.

Ezen a területen kiemelten fontos, hogy a mért adatok pontossága megfeleljen a szigorú előírásoknak, de a 3D szkenner minden ellenőrző vizsgálaton megfelelt ezeknek az elvárásoknak.

Az elmúlt pár évben – az azokat megelőző évtizeddel összehasonlítva – több magyarországi híd került felújításra, de szerencsére új hidak is épültek.

Felújításon esett át a Szabadság híd és a Margit híd, továbbá több autópályahíd és a Megyeri híd is felépült.

Legyen szó felújított, vagy teljesen új hídról, az átadás előtt, valamint az építési munkák befejeztével minden esetben el kell végezni az átkelők terheléspróbáját.

Ezzel igazolják a szakemberek, hogy a híd szerkezete az úgynevezett szélső terhelés mellett is stabil marad, illetve azt is nézik, hogy a maradó alakváltozás ne lépjen túl bizonyos megengedett értékeket.

A terheléspróba jól bevált gyakorlat szerint zajlik és teherállások egymás utáni sorozatából áll össze.

Ezekben a teherállásokban különböző súlyokkal megpakolt teherautók biztosítják a terhelést, a teherállásokhoz előre meghatározott lehajlási görbék tartoznak, ezek rendkívül fontosak a terheléspróba tekintetében.

Miután a teherautók beálltak a nekik kijelölt helyükre a súlyokkal, megkezdődik a mérőállomásos mérés, amely során meghatározzák, hogy milyen alakja van a hídnak terhelés alatt.

A mérés eredményeként a mérnökök megkapják a híd elmozdulását és feszültségeit, ezeket az eredményeket azután összevetik az ismét terhelés nélküli hídszerkezet maradó változásaival.

A folyamat végén világos lesz, hogy az adott híd milyen elváltozásokat és „maradandó sérüléseket” szenved, a részletezett adatnyerési mechanizmus csupán pont jellegű adatok szolgáltatására megfelelő.

A hidak nem mért pontjaiban (ugyebár az eljárás folyamán csak a teherállások különböző elváltozásait vizsgálják) a változásokat mindössze matematikai, vagyis interpolációs módszerekkel tudják meghatározni.

Itt jön be a képbe a földi lézerszkenner, ezzel az eljárással ugyanis a felület jellegű személetnek köszönhetőn egy adott állásból sokkal nagyobb pontmennyiség feltérképezését és pontos mérését teszi lehetővé a hagyományos mérési eljárásoknál.

Értelemszerűen ez azt is jelenti, hogy a levezethető elmozdulás-értékek száma nagyobb lesz, az interpolációs eljárások helyett valóban a mért értékekre lehet hagyatkozni.

A 3D szkenneres technológiával végzett felméréseknek azonban nem az az egyetlen előnyük, hogy pontosabb és teljesebb képet adnak például egy híd szerkezeti változásairól, mint a korábbi technológiák.

Míg korábban több csapat és csapatonként több ember kellett a mérések elvégzéséhez, addig a 3D lézerszkenneres eljárás lehetővé teszi, hogy egy álláspontból is a híd jelentős területe, egyszerre több teherállás is feltérképezhető legyen.

Kisebb hidak esetén ez akár azt is jelentheti, hogy egy álláspontból is elvégezhető a teherállások rögzítése.

Ez mindenképp költséghatékonyabb eljárás, ami nem utolsósorban a munkát is felgyorsítja.

A hidak, legyenek azok nagyobb, vagy kisebb átkelők rendkívül nagy terhelésnek kitett felépítmények, amelyeknél egyáltalán nem elhanyagolható szempont a terhelhetőség a különböző alakváltozások figyelembevétele miatt.

Valamennyi hidat érinti a közlekedési leterheltség, de az erózió és az alakváltozás a hőmérsékleti ingadozásnak, és az ebből következő tágulás-zsugorodásnak is köszönhető.

A 3D lézerszkenneres eljárással azonban a hőhatás miatt bekövetkező változások is felmérhetők.

Szakértői segítségre van szüksége?

Forduljon lézerszkenner szakértőinkhez

Szakértővel szeretnék beszélniTovább a kapcsolatfelvételhez...