Lotrechtstellung eines Sendeturms

Präsentation zum Thema: "Lotrechtstellung eines Sendeturms"—  Präsentation transkript:

1 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Lotrechtstellung eines Sendeturms (Rohrmast) Lotrechtstellung eines Sendeturms Ein 60 m hoher Stahlrohrmast mit 1.9 m Durchmesser war auf einem 100 m hohen Stahlbetonturm schief montiert.

2 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Der Mast besteht aus 12 Elementen – sog. “Schüssen” – die mit Hilfe von Laschen miteinander verschraubt werden. Erste Messungen er- gaben eine Schiefstellung von 0.9 m. Für ein Gutachten, ob die einzelnen 12 Elemente mit ihren Laschen und Bohrlöchern für die Schrauben fehlerhaft gefertigt waren, oder das Grundelement schief aufgestellt wurde und damit die Schiefstellung aus der Montage resultierte, war zunächst die exakte Lage der Mastmittelpunkte an jedem Schussstoß zu ermitteln. Anschließend wurde der Mast mit einem 180 m hohen Autokran wieder abgebaut und ins Hersteller- werk gebracht. Hier wurden an den liegenden Schüssen Messungen zur Rundheit der Durchmesser und zur Geradlinigkeit der Mantel-linien vorgenommen. Nach der Überarbeitung im Werk wurden die angelieferten Elemente unter Einweisung und Kontrolle des Geodätischen Instituts Karlsruhe wieder neu errichtet.

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Der Sendeturm zu Beginn der Messungen

4 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Ursprünglich angenommene Lage der Mittelpunkte

5 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Auffahrt im Lastenzug

6 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Irritierend war bei der Ersterkundung die Ausstattung mit gewichtigen Ganzkörpergurten, die sich jedoch bald als sinnvoll erwiesen: Im Betonturm gab es nur bis 20 m Höhe eine normale Treppe, danach galt es 80 m eine senkrechte Leiter hochzusteigen, an die sich 60 m Leiter im Rohrmast anschlossen. Später wurde der nicht minder interessante Lastenaufzug zur Beförderung vorgezogen, wobei das Aus- steigen in 100 m Höhe auf den geländerlosen Rost gewöh- nungsbedürftig war. Im Mast selbst mußte jeder Gegenstand gesichert werden; schon kleine Schrauben entwickelten sich beim Herunterfallen zu bösartigen Geschossen...

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Auffahrt im Lastenzug

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Auffahrt im Lastenzug

9 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Nivellement in 100 m Höhe zur Bestimmung der Schiefstellung des Mastfußes

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Messungen Die Koordinaten der Mittelpunkte in den verschiedenen Höhen wurden durch Hochloten in einem immer gleich ausgerichteten Koordinatensystem bestimmt. Auf einer dafür angefertigten Stahlplatte im untersten Teil des Mastes wurde im aktuellen Mittelpunkt (M0) auf einer Mauer- platte das Libellen-Präzisionszenitlot KernOL aufgebaut, in Richtung der Schiefstellung des Mastes in 60 cm Abstand auf einer Mauerplatte das Präzisionszenitlot Wild ZL (Kompensator- gerät), da nach dem damaligen Kenntnisstand die Schiefstellung mit ca. 1m auf 60 m so groß war, daß der Mittelpunkt nicht bis zum höchsten Punkt hochgelotet werden konnte.

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Als Zieltafel diente ein speziell angefertigter, rechtwinkliger Zentrierwinkel mit einer Schenkellänge von 91 cm mit 1 cm-Quadratfeldern, in die auf Millimeter die Fadenkreuzmitte der Lotgeräte eingeschätzt wurde.

12 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Die immer gleiche Ausrichtung dieser Quadrate wurde durch Einweisen vom unverändert stehenden Lotgerät in M0 erreicht. Da die Gesamtabweichung schließlich nur 66.4 cm betrug, konnte bis zum höchsten Schuss auf beiden Standpunkten gelotet werden, was eine zusätzliche Sicherheit gab und Genauigkeits- abschätzungen ermöglichte. Die Änderung der Mittelpunktslagen konnte so selbst in den höchsten Schüssen mit einer Genauigkeit von besser als 1 cm bestimmt werden. Die Richtung der Abwei- chungen wurde in einem mastbezogenen System definiert. Die Messungen wurden bei relativ ruhigem Wetter durchgeführt; die Schwankungen des Fadenkreuzes des Kompensatorlotgeräts auf der Zieltafel blieben unter 2 cm (Schuss 11).

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Mit einem von der Werkstatt gebauten Gerät, das mit einer Wasser- waage horizontiert wurde, wurden Neigungsmessungen an der jewei- ligen Laschenoberkante mit einer Genauigkeit von 1-2 mm durchge- führt. Mit dem Tachymeter Leica TCR 305 wurden bei senkrechter Zielung reflektorlos mit Laser die Höhenunterschiede zwischen der Kippachse des Instruments und der Laschenoberkante ermittelt, wobei zu einer verschiebbaren Scheibe gemessen wurde, die an dem Nei- gungsmesser angebracht war.

14 Lotrechtstellung eines Sendeturms

15 Lotrechtstellung eines Sendeturms

16 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Durchmesserbestimmung mit dem Disto von Leica

17 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Lage der Mittelpunkte der Schüsse im Grundriss (gemittelte Werte der Lotungen)

18 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Lage der Mittelpunkte der Schüsse im Aufriss M: Lotung mit Kern OL Z: Lotung mit Wild ZL

19 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Die Mastelemente im Herstellerwerk

20 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Im Herstellerwerk wurden an den Laschenenden die Positionen der Bohrlöcher für die Schrauben überprüft. Bei den auf Rollenlagern liegenden Schüssen wurde die Geradheit der Mantellinien in verschiedenen Stellungen durch Nivellement bestimmt. An dem Grundelement Schuss 1 und 2 wurden Versuche zur Senkrecht-stellung mit dem Theodolit überwacht.

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Lotrechtstellung von Sendeturm - Rohrmast Lotrechtstellung eines Sendeturms Neigungsänderung der Mantellinie

22 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Überprüfung der Lotrechtstellung und Mantellinie mit Theodolit

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Wiederaufbau Während im Werk der restliche Mast liegend zusammengeschraubt wurde, wurden vor Ort die ersten vier Schüsse (15 m Höhe) montiert. Von zwei rechtwinklig zueinander liegenden, 202 m bzw. 282 m ent- fernten Punkten wurde durch Zielungen unten und oben entlang der sich gegen den Himmel ab- zeichnenden Mantellinie die Lot- rechtstellung eingewiesen.

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Nach mehrmaligen Korrekturen mittels hydraulischer Pressen am Turmfuß wurde abschließend eine Schiefstellung von 2.0 mm bzw 0.2 mm festgestellt.

25 Lotrechtstellung eines Sendeturms
Während des Wiederaufbaus wurde begleitend die Lotrechtstellung kon-trolliert, wobei thermische Bewe-gungen eine nicht zu vernachlässi-gende Rolle spielten, und trotz ruhi-gem Wetter windbedingte Schwan-kungen von mehreren Zentimetern auftraten.

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Endgültige Lage der Mittelpunkte nach dem Wiederaufbau

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Die Schlussmessung ergab auf 60 m Länge eine Achsablage von 62 mm.

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Teilnehmer aus dem Geodätischen Institut Karlsruhe: Michael Illner Martin Vetter Wolfgang Zick