CH522204A - Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung eines Tunnelprofils - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung eines Tunnelprofils
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung eines Tunnelprofils durch Abtastung der Tunneloberfläche mit elektromagnetischen Strahlen.



   Ein bekanntes Tunnelprofilmessgerät besteht aus einem Eisenbahnwagen, welcher an seinem Umfang eng nebeneinanderliegende Fühlarme aufweist, die durch Federn aufgeklappt und an die Tunneloberfläche gedrückt werden können. Diese Hebel sind mit einem Schreibgerät verbunden, das bei Durchfahren des zu vermessenden Tunnels die Bewegungen des   Fühlhebels    aufzeichnet und so das Profil zu vermessen gestattet.



  Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bedarf aufwendiger Konstruktionseinrichtungen. Ein solches Gerät ist zudem bei elektrifizierten Bahnstrekken nicht verwendbar.



   Ein anderes Verfahren entwirft mit Hilfe zweier rotierender Projektoren eine Lichtebene im Tunnel und eine Fotokamera fotografiert die Schnittlinie mit dem Tunnel, wobei noch vier Passmarken, zur Auswertung des Bildes mitfotografiert werden.



   Erfindungsgemäss wird die Abtastung mit zwei Laserstrahlen vorgenommen, die ein Dreieck bilden, von dem eine Spitze gegen die Tunneloberfläche weist, wobei entweder die Abweichung der Distanz der durch die beiden Laserstrahlen auf der Tunneloberfläche erzeugten Lichtflecke von einem Sollwert oder die Verschiebung des Strahlendreiecks von einer bestimmten Ausgangslage bis zum Zusammenfallen der beiden Lichtflecke in Abhängigkeit von der Entfernung der Lichtflecke von einem bestimmten Punkt der Tunnelstrecke registriert wird.



   Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Verfahrens und der Vorrichtung anhand der Zeichnung. In dieser zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Aufnahme des Längenprofils,
Fig. 2 eine andere Version zur Aufnahme des Längenprofils,
Fig. 3 eine Vorrichtung mit einem Anhänger zur Aufnahme des Querprofils, der ebenfalls mit einem Laser ausgerüstet ist,
Fig. 4 eine Vorrichtung gemäss Fig. 3 in abgewandelter Ausführung.



   Eine Verwirklichung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch möglich, dass zwei Laserstrahlen, vom Lasergerät ausgehend, umgelenkt werden und so ein Dreieck von bestimmter, einstellbarer Höhe bilden.



  Wird dieses Dreieck auf die Tunneloberfläche zu oder von dieser wegbewegt, so gibt es eine Stellung, in der das Dreieck mit seiner Spitze in der Tunneloberfläche liegt, andernfalls sind die Durchstosspunkte der Strahlen durch die Tunneloberfläche voneinander getrennt.



  Man kann entweder diese Entfernung der beiden Durchstosspunkte feststellen, oder man kann die Verschiebung des Dreiecks relativ zu einer Bezugsmarke messen, um so die Entfernung der Tunneloberfläche von dieser Bezugsmarke festzustellen. Es ist vorteilhaft, das Strahlendreieck zu verschieben, bis nur ein Durchstosspunkt auftritt, und diese Verschiebung zu registrieren.



   Die Abtastung der Tunneloberfläche mit einem solchen Strahlenpaar erfolgt für das Längenprofil kontinuierlich.



   Zur Aufnahme des Querprofils kann auch ein an sich bekanntes Verfahren des Schnittes der Tunneloberfläche mit einer Lichtebene herangezogen werden.



   Eine Vorrichtung für ein Verfahren zur Vermessung eines Tunnels verwendet zwei Laserstrahlen 1, welche je auf ein Prisma oder einen Spiegel 2 fallen, so dass sich die beiden Strahlen in einem Punkt schneiden.



  Ausserdem passiert jeder Strahl eine Blende (nicht ge  zeichnet), wobei die beiden Blenden verschiedene Formen aufweisen, zum Beispiel einen Spalt und eine kreisförmige Öffnung. Das Lasergerät 3 und die Prismen sind auf einem Schlitten 4 angeordnet, welcher verschiebbar gelagert ist, so dass er einerseits justiert und während der Fahrt damit kontinuierlich das Längenprofil auf.



  genommen werden kann und andererseits verschiedene Abtastebenen erfassbar sind. Die horizontalen Verschiebungen des Schlittens auf die Tunneloberfläche zu und von dieser weg werden mit einem Registriergerät 5 erfasst oder die Einstellungen können auf Skalen abgelesen werden. Ausserdem wird das gleiche Registriergerät 5 für die Messung der Entfernung in Richtung der Tunnelachse verwendet, beispielsweise ausgehend vom Tunnelportal, welches vorzugsweise mit dem Rad 6 des Messwagens verbunden ist.



   Ferner kann, vorzugsweise auf dem Schlitten, eine Vorrichtung 7 zur Registrierung der auf die Tunnelwand projizierten Blendenbilder vorgesehen sein. Eine solche kann ein Fotoapparat, eine Filmkamera oder sonst ein auf die Strahlfrequenzen ansprechender Empfänger sein. Dieser Empfänger kann seinerseits zur Strahleinstellung   herangezcgen    werden oder die Daten der Strahlbilder werden sonstwie erfasst, sei es mit Anzeigegeräten ablesbar oder mit schreibenden Geräten (Fig. 1).

 

   Die Schlittenverstellung kann beispielsweise auch mittels einer Kurbel erfolgen.



   Auf diesem Messwagen kann noch eine weitere Vorrichtung aufgebaut sein, welche die Aufnahme des Querprofils gestattet, bei der mit einem Laserstrahl 8 eine Lichtebene in bekannter Weise mit der Tunneloberfläche zum Schnitt gebracht und diese Schnittlinie unter Einbeziehung von Passmarken 9 fotografiert wird.



  Die Auswertung dieser Fotografien erfolgt fotogrammetrisch (Fig. 3, 4). 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Vermessung eines Tunnelprofils durch Abtastung der Tunneloberfläche mit elektromagnetischen Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Abtastung mit zwei Laserstrahlen vorgenommen wird, die ein Dreieck bilden, von dem eine Spitze gegen die Tunneloberfläche weist, wobei entweder die Abweichung der Distanz der durch die beiden Laserstrahlen auf der Tunneloberfläche erzeugten Lichtflecke von einem Sollwert oder die Verschiebung des Strahlendreiecks von einer bestimmten Ausgangslage bis zum Zusammenfallen der beiden Lichtflecke in Abhängigkeit von der Entfernung der Lichtflecke von einem bestimmten Punkt der Tunnelstrecke registriert wird.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung der beiden Laserstrahlen auf einem verschiebbar und schwenkbar angeordneten Schlitten montiert ist, dass dieser Schlitten für jeden Strahl eine reflektierende Ebene und eine Blende aufweist, dass der Schlitten oder die reflektierenden Ebenen mit einer Einrichtung zur Aufzeichnung der Schlitten- oder Ebenenstellung verbunden ist bzw. sind, dass eine Vorrichtung zur Registrierung der Lichtflecke vorgesehen ist, und dass mit dieser Registriereinrichtung gleichzeitig ein Wegstreckenmesser zum Festhalten des im Tunnel zurückgelegten Weges verbunden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Registrierung der Strahlbilder eine Fotokamera ist.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotokamera mit dem Wegstrekkenmesser synchronisiert ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenverstellung mit einer Kurbel erfolgt.