Marc Zanini Knihy

Die Absteckung von Tunneln ist eine klassische Aufgabe der Ingenieurvermessung, deren Messverfahren und Genauigkeitsanforderungen von Bauweise und Tunnellänge abhängen. Mit der Zunahme großer Verkehrsverbindungen, wie dem Eurotunnel und der NEAT, gewinnt der Bau langer Tunnel an Bedeutung. Neben hochwertigen Vortriebsmaschinen ist eine präzise Vermessung entscheidend für den Erfolg des Projekts. Trotz herausfordernder Bedingungen, wie Platz- und Lichtverhältnissen, wird hohe Genauigkeit in der Vortriebsrichtung gefordert. Unterirdische Tunnelnetze werden meist als Polygonzüge angelegt und sind während des Vortriebs geometrisch instabil, stabilisieren sich erst mit dem Durchschlag. Der entscheidende Querfehler nimmt mit der Tunnellänge zu. Präzisionskreiselmessungen können die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Vortriebsrichtung erheblich steigern, da sie eine günstigere Fehlerfortpflanzung bieten. Bei der Anwendung von Vermessungskreiseln sind äußere Einflussgrößen und deren Modellierung von zentraler Bedeutung, insbesondere der Einfluss des Erdschwerefeldes auf die gemessenen Kreiselazimute. Am Institut für Geodäsie und Photogrammetrie der ETH Zürich werden unter der Leitung von Prof. Dr. A. Carosio systematische Untersuchungen durchgeführt. Seit 1992 steht ein Präzisionsvermessungskreisel GYROMAT-2000 zur Verfügung, und der Bericht fasst die durchgeführten Untersuchungen und deren Ergebnisse zusammen.

Bereits 1852 konnte der französische Physiker L. Foucault die nordweisende Eigenschaft des Kreisels mit zwei Freiheitsgraden theoretisch nachweisen, doch fehlten ihm die technischen Mittel zur instrumentellen Realisierung. Um die Jahrhundertwende traten bei den markscheiderischen Orientierungsmessungen erhebliche Schwierigkeiten auf, da die bis dahin verwendete Bussole durch den verstärkten Einsatz von Eisen unzuverlässig wurde. Dies führte zur Suche nach neuen Orientierungsverfahren, die aus der Schifffahrt inspiriert wurden. Dort kam ein Kreiselkompass zum Einsatz, der die Erddrehung zur Bestimmung der Nordrichtung nutzte. Die Firma Anschütz aus Kiel übernahm eine führende Rolle in der Entwicklung eines solchen Kreisels für die Vermessung. 1922 berichtete M. Schuler auf dem 13. Deutschen Markscheidertag über das erste Versuchsgerät. 1949 wurde der erste in der Praxis einsetzbare Meridianweiser MW-1 fertiggestellt, gefolgt von MW-2 und MW-3 in den Jahren 1950/51. Ab 1953 wurden die Entwicklungen am Institut für Markscheidewesen in Bochum fortgeführt, was zum vollautomatisierten Präzisionsvermessungskreisel GYROMAT-2000 führte. Dieses Gerät, einst umständlich in der Handhabung, hat durch Automatisierung und verbesserte mathematische Modelle eine hohe Genauigkeit erreicht (s = ± 0.7 mgon) und stellt heute für viele Geodäten ein wichtiges Instrument dar.