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Vermessung in der ÖBB-Infrastruktur Bau AG Vortrag 6.3.2007 Kammer der Architekten und Ingenieurkonsulenten für Wien, NÖ, Bgld Karlsgasse, 1040 Wien DI Arnold Eder E-Mail: arnold.eder@bau.oebb.at. Überblick :.
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Vermessungin der ÖBB-Infrastruktur Bau AGVortrag 6.3.2007Kammer der Architekten und Ingenieurkonsulenten für Wien, NÖ, Bgld Karlsgasse, 1040 WienDI Arnold EderE-Mail: arnold.eder@bau.oebb.at
Überblick: • Sie erhalten in diesem Vortrag einen groben Überblick über die derzeitige ÖBB-Organisation, die Organisation der ÖBB-Infrastruktur BauAG, die Vergabegrundsätze und die in Zusammenhang mit Projekten anfallenden Vermessungstätigkeiten von der Planung bis zum Bau und zur Enddokumentation.
Vermessung und Datenmanagement: • ES-VD: Teil von Geschäftsbereich Engineering Services (11 Fachbereiche) • Team von 14 Personen (3 DI für Vermessungswesen, 7 Ingenieure, 4 Techniker) Unser Motto: • wir beschaffen die Basisdaten für alle Infrastrukturprojekte • wir garantieren den reibungslosen Übergang von der Planung zur Realisierung • wir lassen den neuen Bestand dokumentieren und stellen alle Daten über eine elektronische Plandatenbank zur Verfügung • wir schaffen Standards und beraten bei allen Vermessungsfragen • Wir sind Ansprechpartner im Bereich Gleistrassierung • wir managen die EDV/IT im gesamten GB ES
Vergaben / Allgemeines: • Abwicklung von ca 200 Vermessungsvergaben pro Jahr • Gesamtvolumen der von ES-VD vergebenen Vermessungen: über 4 Mio Euro pro Jahr • Abklärung des genauen Leistungsbildes und der Spezifikation gemeinsam mit Projektleiter, Projektkoordinator, Baumanager, Vertreter von IMMO-GmbH oder Betrieb AG • Vergabe an die Vermessungsfirmen im Verhandlungsverfahren unter Vorgabe eines Pflichtenheftes und einer digitalen Layerstruktur (neue Pflichtenhefte ab 10/2006 – auch für Photogrammetrie) • Terminkontrolle und Planprüfung • Rechnungsprüfung • Verteilung der Pläne intern und extern • Archivierung in einer Plandatenbank (zentral) und Datenbereitstellung über Intranet / GIS
Vergabegrundsätze: • wir betrachten unsere Lieferanten als Partner • Wir kaufen Qualität ein – schmaler Grad zwischen „ausreichender Qualität“ und „bestmögliche Qualität“ • Wir betrachten Vermessungsleistungen in der Regel als „geistig-schöpferische Leistungen“ • Direktvergabe lt. BVerg 2006 bis € 60.000,- möglich (§ 201 BVergG 2006) • Vergabe im Verhandlungsverfahren bis € 211.000,- (mindestens 3 – in bestimmten Fällen mit Begründung Verhandlung mit 1 AN möglich: § 250(3) BVergG 2006) • Prinzipien:- Örtlichkeit, gute Streuung, Erfahrung aus Vorprojekten, Auftragsabwicklung in Vorprojekten etc.
Vermessung / Planungsphase: • Aufbau von GPS-Netzen • Orthophotos • photogrammetrische Auswertungen • Laserscanning • Bestandsvermessung als Planungsgrundlage • Grenzherstellung vor Bau / Mitwirkung bei Grundeinlöse (vorläufige Teilungspläne) • sonstige Vermessungen (Fassadenaufnahmen, Innenaufnahmen etc.)
Vermessung Bauphase / nach Bau: Bauphase: • Baustellennetz / Übergabe Festpunkte • Gleisabsteckung und Kontrollmessung (für Bauherr) • Tunnelvermessung, geotechnische Messungen etc. (tw. direkt über Projektleitung oder Fachabteilung Geotechnik vergeben) nach Bau: • Katasterendvermessung • Bestandsvermessung nach Bau
Aufbau von GPS-Netzen: • Grundlage von der Planung bis zum Bau und zur Enddokumentation • durch den Einsatz von GPS ist eine Herstellung des Netzes nach Jahren möglich auch wenn es nur mehr wenige Punke gibt (Reproduzierbarkeit) • durch den Einsatz von GPS werden Spannungen auch bereits bei kleinen Projekten ausgeschaltet • möglichst lange Netze messen: das Zusammenfügen von Teilnetzen zu einem späteren Zeitpunkt ist extrem schwierig (siehe Attnang-Salzburg: Projekte in verschiedenen Stadien) • Ausgleichung bestanschließend an das vorhandene Landesnetz (Abweichungen zum Kataster damit gering und bekannt) • Genauigkeit: < 1cm in der Lage und 1 cm in der Höhe • alle Vermessungen im Projekt müssen von diesem Netz aus erfolgen • Punktabstände: 0,5 km – 2 km
Anbindung an AREF: • In einer Kooperation zwischen dem Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) und der GPS-Netz Ziviltechniker GmbH wurde das vorhandene GPS-Netz AGREF (ca. 80 Punkte) durch weitere 240 Punkte zu einem österreichischen GPS-Grundnetz AREF-1 erweitert • Diese 3-dimensionalen Koordinaten (WGS84) bilden somit die Basis für ein modernes, benutzerorientiertes Festpunktfeld • AREF-1 wurde in Abstimmung mit der Österreichischen Akademie der Wissenschaft sowie den Universitäten wissenschaftlich entwickelt und geprüft • AREF-1 ist ein GPS-Grundlagennetz höchster Genauigkeit. Die durchschnittliche Genauigkeit der Punkte beträgt in der Lage +/- 8 mm, in der Höhe +/- 13 mm über ganz Österreich • Anbindung an ein übergeordnetes Netz bringt Vorteile bei Zusammenschluß von Netzen (Kontrollen, Transformation), in der Erhaltung mittels EM-SAT etc
GPS-Netze: Netze 2006: Ausserfernbahn St. Valentin – Selzthal Bischofshofen – Stainach Amstetten – Kastenreith St. Valentin – Sarmingstein Sonstige Netze: Attnang – Salzburg Salzburg – Schwarzach / St. Veit Wels – Passau Linz – Selzthal
Bsp.: Salzburg – Schwarzach / St. Veit • Ausgewählte Punkte (keine Abschattung, keine Gefährdung durch Verkehr): 24h Beobachtungszeit • Dazwischen Verdichtung: 4-6h Beobachtungszeit, in der Nacht 12h • Geräteeinsatz: 17 Geräte (15 Leica, 2 Ashtec) • Für Einbindung ins Gebrauchsnetz: Einmessung von KT, Höhenpunkten mittels RTK • Auswertestragie: AREF-Punkte, 24h Punkte, 4-6h Punkte
Bsp.: Salzburg – Schwarzach / St. Veit • Durch Topologie und Änderung des Geoids war keine einheitliche Trafo möglich • Schrittweise Transformation • 2D Helmert-Trafo aus 46 Paßpunkten • Für Höhentrafo 4 Teilgebiete: Salzburg-Pass Lueg, Pass Luegg-Werfen, Werfen- Bischofshofen, Bischofshofen-Schwarzach • Für jeden Abschnitt eigene 3D-Tranfo rückgerechnet (für EM-Sat etc.) • Bedingung: an Bereichsgrenze: spannungsfreier Übergang (keine Verschiebungen)
Nutzen von GPS-Netzen: Für Projektierung: • bessere Planungsqualität durch stabile Netze • homogene Übergänge von einem Teilprojekt zum nächsten • Vermeidung von Baufolgekosten infolge inhomogener Grundlagen Für Erhaltung: • bessere Qualität bei Erhaltung mittels Langsehne: homogene Mastbolzen und homogene Gleisgeometrie • saubere Übergänge von einem Teilbereich zum nächsten • Einsatz von GPS für EM-Sat (Vormessung): diese Netze sind Grundlage
GB T-KOM Services gemeinsam mit Wienstrom • zeitgleich Aufbau eines Referenznetzes • etwas geringere Genauigkeit (3-5cm – absolut ev. noch größer) GPS-Echtzeitpositionierung
EM-Sat: neu: mit GPS • Neues Meßprinzip: EM-Sat mit GPS • Bereits umfangreiche Untersuchungen Fa Plasser&Theurer • Vorteile wären: - wegfallende Kosten bei Erhaltung der Fixpunkte (Mastbolzen, Personal für die Fixpunktmessung)- höheres Arbeitstempo • Noch zu untersuchen ist:- Genauigkeit (1-3cm)- was passiert bei Abschattungen- Anforderungen an Referenznetz: optimale Abstände, Stabilisierung, Ausstattung- Vorgehensweise wie bei DB-Ref? – eher nein
Photogrammetrie: • Einsatz hauptsächlich bei UVP, Trassenverordnung, Lärmprojekten • Grundlage für die Rechenmodelle des Lärmtechnikers zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von Lärmschutzwänden und Anspruchsberechtigungen für Fensterförderung • Bildmaßstäbe 1:10000 - 1:12000 (bei Trassenstudien auch bis 1:5000) • photogrammetrische Strichauswertung (3D): spezielle Anforderungen bei Objektbildung (Abstimmung mit Lärmtechniker) • Genauigkeit: besser als 0,5m in der Höhe und in der Lage noch etwas besser • Anmerkung: gerade die Gleise (Schienen) sind sehr schwer auszuwerten • Kombination im Nahbereich mit terr. Vermessung • Seit 10/2006 gibt es ein Pflichtenheft für Photogrammetrie (QM)
Orthophotos: • hervorragende Grundlage für Trassenstudien, Beurteilung von Varianten und Präsentation vor Behörden und Beteiligten am Projekt • Einsatz vorwiegend bei Studien, Planungen (mit Eintragung des Projektes) und Immobilienverwertung (mit Eintragung des Katasters) • Bildmaßstäbe 1:4000 (Bahnhöfe) bis 1:15000 (freie Strecke) • Digitale Bildflüge erst im Anfangsstadium (1 Projekt) • In letzter Zeit Kooperation mit Bund oder Ländern hinsichtlich Nutzung von Orthophotos • Auflösung: 0,10m, 0,25m, 0,5m • Lieferung im TIF- oder komprimiert im ECW-Format (ER-Mapper) • Seit 2002 können Orthophotos im Intranet in höchster Auflösung angezeigt werden (Image Webserver): ZOOM bis ins letzte Detail ist möglich!!!
Laserscanning: • Derzeit hauptsächlich nur terrestrisch eingesetzt: einige wenige Fassadenaufnahmen • Derzeit keine Verwendung bei Gebäudeinnenaufnahmen • Laserscanning aus Flugzeug: erst bei einem Projekt (Studie) eingesetzt: Verbindung Koralmbahn – steirische Ostbahn: künftig aber Thema für Hochwasserabflußberechnungen: Laserscanning ist hier Standard -> teilweise hohe zusätzliche Kosten • In der Regel nur in Kombination mit Strichauswertung sinnvoll • Bessere Qualität in Waldgebieten etc., tw. bessere Höhengenauigkeit • Einsatz sinnvoll wenn auch Planer etc. in Richtung Verwertung von Laserdaten denken und die Stärken nutzen • Voraussichtlich höherer Automatisierungsgrad und Objekterkennung erforderlich • Ev. Interessant in Zukunft: Hubschrauberscanning
Lage-/Höhenpläne: • Planungsgrundlage für Einreichprojekte, Detailprojekte aber auch Endvermessung nach Bau • terrestrische Vermessung vor Ort angeschlossen an das Landeskoordinatensystem bzw. übergeordnetes GPS-Netz lt. ÖBB-Pflichtenheft • Einbautenerhebung und Eintragung (Fremdeinbauten und ÖBB-Einbauten) • Eintragung des Katasters unter Hervorhebung der Bahngrundgrenze • Erstellung von Querprofilen 1:100 • Lieferung in einer einheitlichen Layerstruktur in Autocad (derzeit Version 2004): ÖBB-Layerstruktur • Maßstab in der Regel 1:500, für Details: 1:200 • Genauigkeit: 2-3 cm in der Lage (Gleis und Mastbolzen: 1cm) und 1-2 cm in der Höhe (im Bau besser)
Baustellennetze: • Übergabe eines Baustellennetzes an die Baufirma für die Bauabsteckungen = Bauherrentätigkeit • von diesem Netz aus erfolgen alle Vermessungsarbeiten wie Unterbauabsteckungen, Absteckungen von Brückenobjekten, Tunnelsteuerung etc. (durch oder im Auftrag der Baufirma) • Forderung: dieses Netz muß unbedingt bestanschließend an die Planungsgrundlagen und möglichst spannungsfrei sein -> großer Vorteil wenn es bereits bestehendes GPS-Netz gibt: Übernahme Transformationsparameter, Verdichtung! • von diesem Netz haben später die Kontrollmessungen, Gleisabsteckung etc zu erfolgen • nur durch die saubere Übergabe eines Baustellennetzes kann die erforderliche Genauigkeit garantiert werden (Vermeidung von Folgekosten im Bau) • Einsatz von GPS (Punkte alle 500m), dazwischen alle 150m Polygonpunkte
Bestandsvermessung nach Bau: • Bestandsvermessung nach Bau als Dokumentation der fertiggestellten Anlagen -> Übergabe an Anlageneigentümer bzw. Erhalter • Inhalt: keine Brückendetailpläne etc. sondern nur Lage-/Höhenpläne im Maßstab 1:500 mit Eintragung des Katasters, Einbauten etc.) • in der Regel wird die Bestandsvermessung nach Bau gemeinsam mit der Katasterendvermessung vergeben, sollten keine Teilungspläne erforderlich sein, sind die neuen Anlagen trotzdem durch eine Vermessung zu dokumentieren • Messungen bezogen auf GPS-Netz soweit vorhanden, künftig ev. auch Übergabe des GPS-Netzes an Erhalter • Lieferung in einheitlicher Qualität und ÖBB-Layerstruktur -> eine Lieferung dieses Planes durch die Baufirma ist nicht sinnvoll (keine einheitlicher Standard garantiert), ein Eintragen des Projektes in die alten Lagepläne ist zuwenig
GIS: • Kein flächendeckendes „klassisches“ GIS (geographische Informationssystem) in der BauAG vorhanden (voraussichtlich auch nicht in den nächsten Jahren) • Unzahl von Datenbankanwendungen und Verknüpfung Streckennetz mit Sachdaten (GIS-Lösungen) • Plandatenbank für Vermessungspläne, Orthophotos etc.: verstärkt GIS-gestützt (Web-GIS: Freeware): keine bzw. geringe Zusatzkosten • GIS für Grundeinlöse: projektbezogen • GIS-Lösungen bei Projekten (z.B.: GIS Südbahnhof) • LIS (Immobilien-GIS) • ES-VD bietet auch GIS-Beratung an
Ausblick: • Im Wettstreit mit anderen Disziplinen muß der Geodät nicht zwangsläufig unterlegen sein • gerade in unserer Disziplin ist es besonders wichtig am Stand der Technik zu bleiben, aber das allein ist in einer großen Organisation viel zu wenig • Vernetztes Denken, Kenntnis von Managementtechniken, Kenntnisse der Unternehmensprozesse, ein Höchstmass an wirtschaftlichen Denken sind Grundvoraussetzungen um bestehen zu können • Datenmanagement sollte im Sinne einer Mehrfachnutzung von Daten eine zentrale Aufgabe sein • Managament von geografischer Information (Plänen etc.) sollte und kann auch in großen Unternehmen Domäne des Geodäten sein, aber der Bereich ist sehr hart umkämpft • Unseren künftigen Aufgaben in der BauAG sehen wir mit Spannung aber gelassen entgegen „Der Wechsel allein ist das Beständige!“Schopenhauer