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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Ermittlung und räumlichen Darstellung
der Höhenverhältnisse eines in einem mit Höhenschichtlinien versehenen Lageplan
dargestellten Geländes.
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Die Beurteilung der tatsächlich gegebenen Höhenverhältnisse eines
in einem Lageplan oder einer Karte dargestellten Geländes ist - zumindest für ungeübte
Personen - auch dann schwierig, wenn im Plan Höhenschichtlinien eingezeichnet sind.
Bei der Raum- und Straßenplanung muß aber mit solchen Lageplänen gearbeitet werden.
Insbesondere bei der Planung von Verkehrswegen, z.B. Straßen oder Eisenbahntrassen,
sind aber Vorschriften über minimal zulässige Kurven.
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radien und maximal zulässige Steigungen zu berUcksichtigen. Wenn in
einem Gelände unterschiedliche Trassenführungen möglich sind, kommt es für den Planer
darauf an, eine solche Trasse festzulegen, welche die vorgeschriebenen konstruktiven
Grenzwerte hinsichtlich Kurvenradien und Steigungen nicht nur einhält, sondern hinsichtlich
dieser Werte auch optimiert ist, wobei natürlich auch noch andere, sich auf die
Kosten des geplanten Verkehrsweges auswirkende Einflußgrößen berücksichtigt werden
müssen. Immerhin ist es aber in der Regel so, daß in einem Gelände grundsätzlich
mehrere, wenn nicht eine Vielsahl von MUgllchSsiten der Trassenführung eines Verkehrsweges
gegeben sind. Zur Untersuchung
der verschiedenen Trassenführungen
wurde bisher so verfahren, daß zunächst versuchsweise in einen Lageplan verschiedene
mögliche Trassenführungen veranschaulichende Linien eingetragen wurden, von denen
Jeweils eine zeichnerische Darstellung des Aufrißprofils hergestellt wurde. Der
Vergleich der Aufrisse der einzelnen Linien ermöglicht dann die Beurteilung der
bei der Jeweiligen Trassenführung auftretenden Steigungen, so daß schließlich die
in dieser Hinsicht günstigste Trassenführung erkannt werden kann. Es ist klar, daß
die Optimierung des Verlaufs einer vorgegebenen Trasse in dieser zeichnerischen
Weise aufwendig und mühsam ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen,
welches die Beurteilung der Höhenverhältnisse von in einem mit Höhenschichtlinien
versehenen Lageplan dargestelltem Gelände durch die Möglichkeit einer räumlichen
Veranschaulichung erleichtert, so daß beispielsweise die Optimierung der Trassenführung
eines geplanten Verkehrsweges in einfacher und anschaulicher Weise ausführbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein langgestrecktes,
auf den Lageplan auflegbares Lineal aus durchsichtigem, in der Ebene des Lageplans
elastisch verbiegbaren Material, und wenigstens zwei Höhen-Meßständern mit Je einem
in wählbaren Stellungen am Lineal ansetzbaren Fuß und einem rechtwinklig zur Lageplanebene
vom Fuß vorstehenden, mit einer Höhengraduierung versehenen Meßstab, auf
dem
in wählbaren Höhenstellungen ein Markierungezeiger befestigbar ist. Solche zu kontinuierlich
gekrümmten Linien verbiegbaren Lineale sind beispielsweise aus dem Schiffbau (Straklatte)
bekannt.
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Im erfindungsgemäßen Gerät dient das Lineal zur Darstellung der Draufsicht
des Trassenverlaufs einer zu überprüfenden Trassenführung, wobei die Fixierung des
Lineals in der gewählten Trassenführung beispielsweise durch Gewichte möglich ist.
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An den Punkten der Trassierungslinie, an denen eine Information über
die Geländehöhe erwünscht ist, wird am Lineal ein Höhen-Meßständer angesetzt und
die Jeweilige Geländehöhe durch den Markierungaw Zeiger maßstäblich und direkt ablesbar
eingestellt.
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Es ist also möglich, durch Anordnung einer Mehrzahl von Höhen-Meßständern
in gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Verteilung entlang des Lineals und Einstellung
der jeweiligen Geländehöhe am Jeweiligen Meßständer direkt ein Bild des Höhenverlaufs
des Geländes entlang der gewählten Linienführung zu gewinnen. Unzulässige Steigungenines
gewählten Trassenverlaufs können also sogleich erkannt werden, ohne daß noch ein.
genaue zeichnerische Untersuchung in einer Aufrißdar«tellung erforderlich ist. Zum
Vergleich unterschiedlicher Trassenführungen können - sofern aus Platzgründen möglich
- auch gleichzeitig zwei oder mehr Jeweils einer Trassenführung zugeordnete erfindungs
gemäße Geräte verwendet werden, wobei dann ein unmittelbarer und direkter Vergleich
möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsforn der Erfindung weist das Lineal
einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf, und im Fuß der Höhsn-Xeßständor
ist jeweil eine an der vtereei.te
offene und im lichten Querschnitt
dem QuerSchnitt des Lineals komplementär entsprechende Ausnehmung vorgesehen, so
daß der Fuß auf das Lineal aufsteckbar und in seiner Längsrichtung auf ihm verschiebbar
ist. Das Lineal und die Meßständer können also als Einheit auf einem zu unter suchenden
Lageplan verwendet werden, wobei die Höhen-Meßständer einfach und schnell an die
Stellen des Lineals verschiebbar sind, an denen die räumliche Veranschaulichung
der Höhe des Geländes gewünscht ist.
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Die Fixierung des Lineals in einem gewählten Survenverlauf und die
sichere Halterung der H8hen-Meßständer an den vorgesehenen Punkten, ist in besonders
zweckmäßiger Weise dann möglich, wenn der Lageplan auf einer weichmagnetischen Auflagefläche,
beispielsweise einer Blechplatte, aufgelegt ist. Die Füße der Höhen-Meßständer können
dann nämlich aus dauermagnetischem Metall hergestellt sein. Die zwischen dem Jeweiligen
Fuß des Höhen-Meßständers und der weichmagnetischen Auflagefläche wirkenden Magnetkräfte
sind hinreichend stark, um das Lineal auch in stärkeren Krümmungen festzuhalten
und eine versehentliche Verschiebung der Höhen-Meßständer zu verhindern. Andereroeits
ist eine Veränderung der Lage des Lineals und des Orts der Meßständer trotzdem ohne
Schwierigkeiten möglich.
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Anstelle eines einfachen, in der Höhe verstellbaren Markierungs:oigers,
können an den Meßstäbn der Höhen-Meßständer auch direkt G.llnde-Neigungsaeiger
mit
mindestens einer unter einem einer vorgegebenen Geländesteigung entsprechenden Winkel
vom Meßstab vorstehenden Neigungslinie angebracht werden. Der Winkel der Neigungslinie
kann beispielsweise so gewählt werden daß die Neigungslinie die maximal zulässige
Steigung einer Straße veranschaulicht. Wenn dann entlang der Neigungslinie zum nächstfolgenden
Höhen=Meßständer visiert wirde ist an der Höhengraduierung des Markierungsstabes
dieses nächstfolgenden Meßständers ummittelbar ablesbar, ob die tatsächliche Geländesteigung
in dem zwischen den beiden Meßständern liegenden Bereich eine Einhaltung der maximal
zulässigen Steigung erlaubt.
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Der Gelände-Neigungszeiger kann beispielsweise von einem zu einem
Winkel mit zwei geraden Schenkeln gebogenen Drahtstück gebildet sein, dessen einer
Schenkel die die Geländesteigung veranschaulichende Neigungslinie bildet, während
der zweite Schenkel in paralleler Ausrichtung am Meßstab anklemmbar ist.
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Alternativ kann der Gelände-Neigungszeiger auch ein am Meßstab anklemmbares
Dreieck aus durchsichtigem Kunststoff sein, dessen eine Dreiecksseite die die Geländesteigung
veranschaulichende Neigungslinie bildet.
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Die Verwendung eines durchsichtigen Dreiecks als Neigungszeiger ermöglicht
es dann, auf dem Dreieck weitere, unter anderem Winkel geneigt verlaufende und entsprechende
Geländesteigungen veranschaulichende Neigungslinien einzugravieren oder aufzudrucken,
so
daß durch Anvisieren des Markierungsseigers dea nächstfolgenden
Höhen-Meßständers direkt die der Jeweiligen Geländesteigung entsprechende Neigungslinie
auswählbar und die zugehörige Steigung ablesbar ist.
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Der in wählbaren Höhenstellungen am Meßstab des Höhen-Meßständers
befestigbare Markierungszeiger ist zweckmäßigerweise als anklemmbarer Klemmkörper
ausgebildet, der in vorteilhafter Weiterbildung mit wenigstens einer Durchgangs
öffnung zum Durchziehen eines Fadens versehen ist. Die Veranschaulichung des Höhenverlaufs
einer versuchsweise festgelegten Trasse ist dann auch dadurch sehr anschaulich möglich,
daß durch die Durchgangsöffnungen der Klemmkörper sämtlicher entlang des Lineals
aufgesetzter Höhen-Meßatänder ein Faden gezogen wird. Selbst Laien ist der räumliche
Verlauf einer Trasse auf diese Weise einfach veranschaulichbar. Die Klemmkörper
sind vorzugsweise aus elastischem Kunststoff gespritzt.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines busfIihrungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine perspektivische
Ansicht eines Teils eines auf einem Abschnitt eines mit Höhenlinien versehenen Lageplans
aufgesetzten erfindungsgemäßen Geräts zur räumlichen Darstellung der Höhenverhältnisse
des im betreffenden Lageplan dargestellten Geländes; Fig. 2 eine Seitenansicht eines
Teils eines erfindungsgemäßen Geräts; und Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils
eines erfindungsgemäßen Geräts, bei dem an einem Höhen- Meßständer ein in spezieller
Weise ausgebildeter Gelände Neigungezeiger angeordnet ist.
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In den Zeichnungsfiguren ist Jeweils nur ein Teil des in seiner Gesamtheit
mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Geräts zur Ermittlung und räumlichen Darstellung
der Höhenverhältnisse eines in einem mit Höhenschichtlinien 12 versehenen Lageplans
14 gezeigt, von dem in Fig. 1 ebenfalls nur ein kleiner Ausschnitt dargestellt ist.
Auf dem Lageplan 14 möge ein Gelände dargestellt sein, in welchem die Trasse für
eine Straße, planerisch festgelegt werden soll, wobei der Trassenverlauf nicht nur
unter Berücksichtigung von im Gelände vorhandenen Hinernissen mvöglichat kurz gewählt
werden, sondern auch die Bestimmungen über minimal zulässige Kurvenradien und maximal
zulässige Steigungen erfüllt werden müssen. Stirn also von den Geländegegebenheiten
her überhaupt mehrere Traasenverläufe möglich sind, wovon für den vorliegenden Fall
ausgegangen wird, müssen mehrere mögliche Trassen hinsichtlich der optimalen Erfüllung
der vorgegebenen Bedingungen untersucht werden.
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Das erfindungsgemäße Gerät 10 weist zu diesem Zweck ein langgestrecktes,
elastisch verbiegbares Lineal 16 aus dünnem Kunststoff, z.B. einem organischen Glas
aus Polymethacrylsäurestern (Polymethylmethacrylat » ,daa im gezeigten Fall einen
rechteckigen Querschnitt hat und auf dem auf einer horizontalen Unterlage aufgelegten
Plan 14 aufgesetzt werden kann. Durch die Biegbarkeit des Lineals 16 kann es in
zu untersuchende Trassenverläufe gebogen werden, wobei durch die Bemessung des Querschnitts
des Lineals in Abhängigkeit vom Elastizitätsmodul des vsrwendeten Lineal-Materials
und unter Berücksichtiguig des Maßstabs des verwendeten Lageplans
bereits
sichergestellt werden kann, daß mit dem Lineal nur Trassenverläufe darstellbar sind,
deren Kurvenradien den zulässigen Kurvenradius nicht unterschreiten. Das Lineal
wird hierzu so ausgebildet, daß es beim Versuch, es in Kurvenradien zu biegen, die
kleiner als der zulässige Kurvenradius sind, der Biegung zunächst einen erhöhten
Widerstand entgegensetzt und bei gewaltsamer weiterer Verbiegung bricht. Das Lineal
16 dient also der Darstellung möglicher Trassenverläufe im Gelände in der Ebene
des Lageplans. Zur Untersuchung und Beurteilung der dem Lageplan nur über die eingezeichneten
Höhenschichtlinien und damit nur in relativ unanschaulicher Form zu entnehmenden
Höhenverhältnisse sind in wählbaren Stellungen entlang des Lineals ansetzbare Höhen-Meßständer
18 vorgesehen, die sich aus einem am Lineal ansetabaren Fuß 20 und einem rechtwinklig
zur Lageplanebene vom Fuß vorstehenden Meßstab 22 zusammensetzen, der mit einer
Höhengraduierung 24 versehen ist, die entweder Längeneinheiten, z.B. Zentimeter
oder Millimeter oder unter Berücksichtigung des Maßstabs des zu untersuchenden Lageplans
14 direkt die Höhenmeter abzulesen erlaubt. Auf dem Maßstab 22 ist ein in der Zeichnung
als Kunststoff-Klemmkörper 26 dargestellter Markierungszeiger in wählbaren Höhenstellungen
anklemmbar. Der Kunststoff-Klemmkörper 26 weist in einer einstückig angespritzen
Fahne 28 eine Durchgangsöffnung 30 auf, durch die ein Faden 32 (Fig. 2) hindurchgezogen
werden kann. Es ist ersichtlich, daß durch eine hinreichende Anzahl von entlang
eines auf einem Lageplan 14 aufgelegten Lineal 16 aufgsetsta HtShen-Meßständer 8
auch der H6henterlauf der zu untersuchenden
Trasse anschaulich
dargestellt werdeii kann, indem die Klemmkörper 26 an den Meßstäben 22 der Hölien-Meßständer
18 jeweils in einer an der zugehörigen Höhen-Schichtlinie 12 im Lageplan 14 ablesbaren
höhe angeklemmt werden, worauf ein Faden 32 durch die Durchgangs bohrungen 30 sämtlicher
Klemmkörper 26 gezogen wird. Der Faden 32 gibt dann ein direktes Maß für das Höhenprofil
der zu untersuchenden Trasse.
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Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Füße 20 der Höhen-Meßntänder
18 in der gezeigten Weise so herzustellen, daß sie passend auf das Lineal aufsteckbar
und in Längsrichtung auf ihm verschiebbar sind, wobei die seitlich vorspringenden
Fußflansche 34 ein seitliches Umkippen der Höhen-Meßständer verhindern. Die Füße
20 sind dabei vorzugsweise aus einem dauermagnetischen Metall hergestellt, wodurch
ihre Standfestigkeit erhöht wird, wenn der Lageplan 14 auf einer Auflagefläche aus
weichmagnetischem Material, beispielsweise auf einer mit einer Blechplatte versehenen
Unterlage aufgelegt ist. Die magnetische Haftung der Füße 18 verhindert dann auch,
daß ein entsprechend dem Kurvenverlauf einer zu untersuchenden Trasse verformtes
Lineal von den elastischen RUckstellkräften in die gerade worm zurückgestellt wird.
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Wenn keine Möglichkeit der magnetischen Fixierung des Lineals 16 gegeben
ist, kann die vorerwähnte Fixierung aber auch mit am Lineal angelegten Gewichten
oder durch Einstechen von ein Zurückfederndes LineaJsverhtndernden Stiften in die
Unterlage elfolgerl. Seitliche Gewindebohrungen 36
im Fuß 20 der
Höhen-Meßständer 18 ermöglichen es, eine am freien Ende ihres Gewindeschafts erforderlichenfalls
zugespitzte (nicht gezeigte) Klemmschraube einzuschrauben, und den Jeweiligen Höhen-Meßständer
18 damit in einer gewählten Stellung am Lineal 16 anzuklemmen.
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In Fig. 2 ist an dem in der Zeichnung links dargestellten Höhen-Meßständer
18 ein Neigungszeiger 38 in Form eines zu einem Winkel mit zwei geraden Schenkeln
40 und 42 gebogenen Draht.stücks angesetzt, wobei der eine kürzere Schenkel 40 mit.
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zwei Klemmen 44 parallel am Meßstab angeklemmt ist, während der zweite
Schenkel 42 ein vorgegebenes Steigungsmaß, z,B, die für eine Straße maximal zulässige
Steigung veranschaulicht. Im dargestellten Fall ist zu erkennen, daß der den Verlauf
der Trasse zwischen den beiden Höhen-Meßständern 18 veranschaulichende Faden 32
stärker als der Schenkel 42 geneigt verläuft. Das würde bedeuten, daß diese Trassenführung
im dargestellten Abschnitt eine unzulässig große Steigung der Straße zur Folge haben
würden d.h0 daß der ins Auge gefaßt Trassenverlauf also nicht die gestellten Bedingungen
erfüllt.
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Eine alternative Ausfuhrungsform eines Neigungszeigers 46 ist in Fig.
3 veranschaulicht. Der ebenfalls mittels zweier Klemmen 44 am Meßstab 22 des Höhen-Meßständers
18 anklemmbare Neigungszeiger 46 wird von einem rechtwinkligen Dreieck aus durchsichtigem
Material, z.B. aus Polymethylmetacrylai gebildet, wobei die geneigt verlaufende
ober
Dreiecksseite 48 wieder einer vorgegebenen Geländesteigung
entspricht. Weitere, auf dem Dreieck aufgedruckte oder eingravierte Neigungslinien
50 stärkerer Neigung ermöglichen die Bestimmung der Abweichung der Neigung des zu
untersuchenden Trassenverlaufe von der vorgegebenen Neigung, indem durch Visieren
festgestellt wird, welcher Neigungslinie 50 ein zu untersuchender Trassenverlauf
entspricht.
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Es ist ersichtlich, daß die Anzahl der zur Auswertung eines Lageplans
14 zu verwendenden Höhen-Meßständer 18 nicht nur von der Größe des Lageplans 14ph.
der Länge und dem Verlauf einer zu untersuchenden Trasse, sondern auch von den Steigungen
des im Lageplan dargestellten Geländes abhängt. Wenn die Anzahl, Länge, Verlauf
und der Abstand der Höhenschichtlinien 12 in einem Lageplan 14 zeigen, daß nur geringe
oder sehr gleichmäßige Geländesteigungen vorhanden sind, kann mit einer geringeren
Anzahl von Höhen-Meßständern 18 bereit eine hinreichende Veranschaulichung des Höhenverlaufs
erzielt werden, während in Geländen mit stärkeren Änderungen der Steigung entsprechend
mehr Höhen-Meßständer 18 zu verwenden sind.
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Das erfindungsgemäße Gerät ist vorstehend in Verbindung mit der Bestimmung
und Optimierung des Verlaufs von Trassen für Verkehrswege beschrieben, Jedoch kann
es auch zur Veranschaulichung des Höhenprofils eines dargestellten Geländes verwendet
werden, wenn nämlich mehrere Lineal 16 entlang der Höhenschichtlinien 12 eines Lageplans
14 aufgesetit und di. Hohen an den Meßstäben 22 durch
die Klemmkörper
26 sowie gegebenenfalls durch den Höh.nschichtlinien folgende, durch die Durchgangsöffnungen
30 der Klemmkörper 26 gezogene Fäden 32 veranschaulicht werden. Über dem ebenen
Lageplan 14 wird dann also ein dreidimensionales Geländeprofil durch den Fadenverlauf
markiert.
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Es ist klar, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und
Weiterbildungen verwirklicht werden können. Ein im Querschnitt rechteckiges Lineal
kann für Lagepläne zweier unterschiedlicher Maßstäbe verwendbar gemacht werden,
indem seine elastische Verbiegbarkeit in der Ebene der kürzeren Rechteckseite einem
Lageplan kleineren Maßstabs und seine Verbiegbarkeit in der Ebene der größeren Rechteckseite
einem Lageplan größeren Maßstabs entsprechend bemessen wird. Je nach Maßstab des
zu untersuchenden Lageplans wird das Lineal dann mit seiner schmaleren oder breiteren
Flachseite aufgelegt. Der Querschnitt des Lineals muß auch nicht rechteckig oder
quadratisch sein, sondern es können auch mit zusKtzlichen Nuten versehene oder schwalbenschwanzförmige
Querschnitte o.dgl.auagefUhrt werden.
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Die Neigungszeiger können auch so ausgebildet werden, daß sie eine
wahlweise Einstellung einer vorgegebenen Steigung eriöglichen bzw. die Einstellung
undAbleeting einer durch Visiere orsittelten Steigung erlauben.
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