Tunnelvermessung bei Lärm und Staub

Beim Bau von Europas größtem Parkhaus im Berg SanGiusto in Triest übernahm das Vermessungs-Team von TSD-Servizi die Konvergenzmessungen der Tunnel.

Der Mess- Trupp nutzt die Totalstationen von Trimble für Konvergenzmessungen und das Tracking-Verfahren. Bild: Trimble

Der Mess- Trupp nutzt die Totalstationen von Trimble für Konvergenzmessungen und das Tracking-Verfahren. Bild: Trimble

Das Parkhaus San Giusto in Triest ist mit einem Gesamtvolumen von 100.000 Kubikmetern die größte Tiefgarage in Italien und die zweitgrößte in Europa. Mitten im historischen Zentrum von Triest unter dem Berg San Giusto begann man im Jahr 2010 mit den Ausbrucharbeiten für das Großprojekt, das mit 718 neuen Parkplätzen auch die Luftverschmutzung durch PKW-Verkehr in der Stadt reduzieren sollte.

Um ausreichend Platz zu schaffen, wurden zwei parallele Tunnel ausgebrochen, die jeweils 120 Meter lang, 20 Meter breit und 15 Meter hoch sein mussten und Platz für fünf Parkebenen hatten. Der Tunnelbau erfolgte geschlossen, mittels Baggern mit Hydraulikhämmern sowie Fräsköpfen zur Lockerung und Abtragung des Gesteinsmaterials. Das Udiner Unternehmen TSD Servizi übernahm unter Leitung von Valentino De Odorico die Vermessungsarbeiten und nutzte dabei die Trimble Totalstationen S3 und S6.

Problematische Baubedingungen

Die Begleitung des Tunnelbaus war für Valentino de Odorico und sein Team nicht nur wegen der hohen Temperaturen eine Herausforderung: Die Arbeiten fanden stets in einem kleinen, spärlich beleuchteten Raum statt, den Baufahrzeuge,- Baumaschinen und Spritzbeton mit Lärm und Staub erfüllten. Unter diesen schwierigen Bedingungen mussten die Vermesser während der Ausbrucharbeiten regelmäßig Vermessungen durchführen, um Setzungen oder gefährliche Konvergenzeffekte – langsame nach innen gerichteten Deformationen des um den Tunnel herum anstehenden Gesteins – zu verhindern. Denn im schlimmsten Fall können diese zum Einsturz des Bauwerks führen. Die Konvergenzmessungen mussten jeden Tag vor dem Betreten der Baustelle vorbereitet werden. Angesichts der fortlaufenden Bautätigkeit innerhalb des Arbeitsbereichs konnten Festpunkte oder Referenzmarken nicht innerhalb des Tunnels platziert werden. Deshalb war der Messtrupp gezwungen, mit einem offenen Polygonzug zu arbeiten, der seinen Ursprung an einem bekannten Festpunkt außen in der Nähe des Haupteingangs zur Baustelle hatte. Offene Polygonzüge sind eine weitverbreitete Methode im Tunnelbau, die allerdings strenge Prüfverfahren erfordert, um die Arbeit abzusichern. Mehrfachmessungen und zahlreiche Kontrollpunkte dienten dabei zur Abstützung des Polygonzugs. Um Konvergenzeffekte im Gestein messtechnisch zu erfassen und die für die Tunnelbauarbeiten benötigten Punkte zu verfolgen, nutzte der Messtrupp die Trimble Totalstationen. Bei einer typischen Vermessung am Park San Giusto wurde die erste Konvergenzmessung direkt im Tunneleingang vorgenommen. Anschließend ging es weiter mit dem offenen Polygonzug, und zwar mit der Messung des Betriebstunnels für Fußgänger, den Haupttunneln und den übrigen Innenbereichen. Entlang des oberen Ausbruchbereichs und an den Seitenwänden des Tunnels platzierte man Prismen. Die Messungen erfolgten mit dem Menü „Richtungssätze“ der Trimble Survey Controller Software, wodurch die Messungen zu den ausgewählten Prismen automatisch in beiden Fernrohrlagen vorgenommen werden konnten. Anschließend wertete man die Daten aus, um Aussagen zum Ausmaß der Konvergenz innerhalb der Tunnel machen zu können.

Die Tracking-Phase

Regelmäßige Konvergenzmessungen mindern das Einsturzrisiko der Baustelle im Tunnel.

Regelmäßige Konvergenzmessungen mindern das Einsturzrisiko der Baustelle im Tunnel. Bild: Trimble

Neben den Konvergenzmessungen übernahm TSD Servizi auch die Verfolgung der Punkte zur Steuerung der Tunnelbauarbeiten. Hierzu gehört die Vermarkung der Tunnelachsen für die Richtungsorientierung des Vortriebs und die Schaffung von Höhen und Absteckpunkten für die Installation von Tunnelbestandteilen und -einbauten. Dabei geht man ähnlich vor wie bei den Konvergenzmessungen. Lässt sich der Zielpunkt von einem der zuvor vermessenen Punkte innerhalb des offenen Polygonzugs beobachten, so ist die Verfolgung problemlos möglich. Andernfalls muss der offene Polygonzug verlängert werden, um den Zielpunkt zu erreichen.

Auch für das Tracking-Verfahren nutzten die Vermesser Trimble S3 und Trimble S6, die beide laut Hersteller 2” Winkelmessgenauigkeit besitzen und sich rasch aufbauen ließen. Für die Arbeit mit dreidimensionalen Linien, die auf dem ursprünglichen Entwurf der Tiefgarage beruhen, nutzte TSD Servici zudem die Trimble Feldsoftware. Die Totalstation kann zusammen mit der Software Punkte spezifizieren, die dem Ausbruchprofil im oberen Bereich entsprechen. So konnte das Team ohne weitere Nachbearbeitung im Büro einen Soll/Ist-Vergleich zwischen dem geplanten und dem hergestellten Profil vornehmen. Mit den von TSD Servizi gelieferten Daten konnten die Tunnelplaner die Bauwerke korrigieren sowie geotechnische und konstruktive Verstärkungen vornehmen, also etwa zusätzliche Nietungen oder, wo nötig, Zugbalken in der Betonverschalung.

www.trimble.com