Handbuch Ingenieurgeodäsie: [5] Eisenbahnbau
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| Format: | Book |
|---|---|
| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
Wichmann
2000
|
| Edition: | 2., völlig neubearb. und erw. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturangaben |
| Physical Description: | 455 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3879072973 |
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| adam_text | Titel: Bd. 5. Handbuch Ingenieurgeodäsie. Eisenbahnbau
Autor:
Jahr: 2000
Inhaltsverzeichnis
1 Begriffsbestimmungen 17
1.1 Stellung der Ingenieurvermessung im Eisenbahnbau 17
1.2 Trasse, Trassenelemente 20
1.3 Theoretische Begriffe der Gleislage und -kriimmung 28
1.3.1 Relative und absolute Gleislage 28
1.3.2 GenauigkeitsmaBe fur die Beurteilung der Qualitat von Gleislage und
-hohe sowie der fahrdynamischen Verhaltnisse 32
1.4 Gleistechnische Begriffe 39
1.4.1 Bahnkorperund Gleis 39
1.4.2 Weichen und Kreuzungen 41
1.4.2.1 Einfache Weichen 42
1.4.2.2 Bogenweichen 50
1.4.2.3 Kreuzungen 53
1.4.2.4 Kreuzungsweichen 55
1.4.3 Lichtraum 58
1.4.4 Gleisvermarkung 59
1.4.5 Grundriss, Kriimmungsbild, Winkelbild, Abstandsbild 60
1.5 Literatur 63
2 Informationssysteme 65
2.1 Das geographische Informationssystem
der Deutschen Bahn AG (DB-GIS) 65
2.1.1 Allgemeiner Uberblick liber das DB-GIS 65
2.1.2 Der Ordnungsrahmen des DB-GIS 66
2.1.3 Strecken-und Gleisnetz 68
2.1.4 Liegenschaften 69
2.1.5 Karten und Plane als Bestandteil des DB-GIS 69
2.1.5.1 Bahnhofs-und Streckenplane (Ivl) 71
2.1.5.2 Gleisgeometrische Spezialplane 74
2.1.5.3 Schematisierter (verzerrter) Bahnhofsplan 74
2.1.6 Grundsoftware des DB-GIS 74
2.1.7 Beispiele fur die Datenabfrage 76
2.2 Entwicklung der nummerischen Gleistrassierung
in der Praxis der SBB 76
2.2.1 Einfuhrung 76
2.2.2 Entwicklung 77
Inhaltsverzeichnis
8
11
2.2.2.1 Phaseniibersicht
2.2.2.2 Beschreibung 79
2.2.3 Praxis 79
2.2.3.1 Trassierung r ; V :;
2.2.3.2 Feldkontrolle und Absteckung - Erlauterung an einem Fallbeispiel ... «u
2.2.3.3
2.2.3.4 Nutzungsfaktoren
2.2.3.5 Begrcnzungen 8
2.2.4 EDV-Aspektc 82
2.2.4.1 Arbeit im EDV-Netzwerkverbund 82
2.2.4.2 Datenstrukturierung 82
2.2.5 Bilanz 82
2.2.6 Ausblick 86
2.3 Literatur 87
3 Aufmessung von Bahnaiilagcn 88
3.1 Grundlagenvermessung 88
3.1.1 Allgcmeines 88
3.1.2 Lage-und Hohenkoordinaten 90
3.1.2.1 Anfordcrungen an Genauigkeit und Zuverlassigkeit
der Grundlagenvermessung 90
3.1.2.2 Auswahl der neuen Festpunkte 90
3.1.2.3 Vcrmarken und Sichern der Festpunkte 91
3.1.2.4 Berechnung der Festpunkte und Dokumentation der Ergebnisse 92
3.2 Aufmessung der Bahnanlagen fur die gleisgeometrische
Bearbeitung 92
3.2.1 Gcgenstand und Genauigkeit der Aufmessung 92
3.2.2 Kilometrierung der Bahnanlagen 96
3.2.2.1 Zweck der Kilometrierung .... 96
3.2.2.2 ~
3.2.2.3
3.2.2.4
3.2.2.5
3.2.3
3.2.3.1
3.2.3.2
3.2.3.3
Bczugspunkte der Kilometrierung 96
Fcstlegcn der Kilometrierungslinie 91
Kilomctrierungssprunge festlegen 99
Kilometrierung dokumentieren und ortlich kenntlich machen 100
Aufmessung von Bauwerken und technischen Anlagen 101
Aufmessung von Brucken 102
Aufmessung von Tunneln 103
Aufmessung von Drehscheiben 103
A.,r ~
3.2.3.4 Aufmessung von Starkstromfreileitu
3.2.3.5
ngen 104
i j~*
Aufmessung Fur die Fahrleitungsprojektierung 105
3.2.4 Speziellc Hinweise zur ElektronischenTachymetrie 105
3.3 Speziellc Messverfahren 106
3.3.1 Gleisabsteckung durch Aufmessung mit dem Zielverfolgungsverfahren 106
3.3.2 Aufmessung mittels GPS 113
Inhciltsverzeichnis 9
3.3.3 Lichtraumprofil- undTunnelmessungen 115
3.3.3.1 Messverfahren 116
3.3.3.2 Photogrammmetrisches Einzelbild Lichtraum Messsystem PELIM .. 117
3.3.3.3 Der Lichtraumprofil-Messzug LIMEZ 119
3.3.3.4 Der Profilmesstriebwagen PROM 127
3.4 Literatur 136
4 Festlegungen fur die Gestaltung und Berechnung der
Gleisgeometrie 138
4.1 Ubersicht der Vorschriften 138
4.2 Grundsatze der vermessungstechnischen Bearbeitung
von Gleisanlagen 139
4.2.1 Genauigkeitsforderungen 139
4.2.2 Fahrbahnen einrechnen 139
4.2.2.1 Allgemeine Grundsatze 139
4.2.2.2 Grundsatze fur Weicheneinrechnungen 141
4.2.2.3 Geometriedaten vorhandener Gleise und Weichen 143
4.2.2.4 Geometriedaten fur neue oder zu andernde Gleise und Weichen 145
4.2.3 Trassierungsentwurfund Weichenskizze 145
4.2.3.1 Allgemeines 145
4.2.3.2 Grundplan 146
4.2.3.3 Weichenhohenplan erstellen 148
4.2.4 Trassierungsnachweis 150
4.2.4.1 Datenbank 150
4.2.4.2 Trassenplan 150
4.2.4.3 Gleisvermarkung im Trassenplan dokumentieren 153
4.2.5 Vermarkung 154
4.2.5.1 Gleise vermarken 154
4.2.5.2 Gleisvermarkungspunkte aufmessen 157
4.2.5.3 Koordinaten der Gleisvermarkungspunkte 157
4.2.5.4 Gleisvermarkungspunkte instand halten 158
4.2.5.5 Vorlaufige Vermarkung 158
4.2.6 Absteckung 158
4.2.6.1 Hauptachsen abstecken 158
4.2.6.2 Feste Fahrbahn 161
4.2.7 Dokumentation der ausgefuhrten Bauleistungen 165
4.3 Entwerfen von Bahnanlagen 166
4.3.1 Grundsatze 166
4.3.2 Linienflihrung 166
4.3.2.1 Allgemeine Festlegungen 166
4.3.2.2 Gleisbogen 171
4.3.2.3 Uberhohung 171
4.3.2.4 Ubergangsbogen und Bogenwechsel 175
10
Inhaltsverzeichnis
184
4.3.2.5 Uberhohungsrampen
4.3.2.6 Gleisverziehungen j
4.3.2.7 Liingsneigung und Neigungswechsel 18°
4.3.2.8 Zulassige Hochstgeschwindigkeit, abhangig von der Linienfuhrung .. 188
4.3.3 Weichcn und Kreuzungen *90
4.3.3.1 Wahl von Weichen und Kreuzungen 190
4.3.3.2 Anordnung von Weichen und Kreuzungen 193
4.3.4 Umgrenzung des lichten Raums und Gleisabstande 198
4.3.4.1 Streckcnquerschnitte auf Erdkorpern 198
4.3.4.2 Umgrenzung des lichten Raumes 198
4.3.4.3 Lichtraumprofil GC 198
4.3.4.4 Regellichtraum nach EBO 200
4.3.4.5 Kinematische Grenzlinien 202
4.3.4.6 UntererTeil der Grenzlinien 203
4.3.4.7 Regellichtraum bei Oberleitungen 204
4.3.4.8 VergroBerung der halben Breite des Regellichtraums 206
4.3.4.9 Gleisabstande 208
4.3.4.10 Lage des Grenzzeichens 212
4.3.4.11 Nutzbare Gleisliinge 213
4.3.5 Bahnsteige und Bahnsteighohen 214
4.4 Literatur 215
5 Vermessungstechnische Gleis-und Weicheneinrechnungen 218
718
5.1 Vorbcmerkungen
719
5.2 Aufgabensammlung ^
5.3 Bausteine der gleisgeometrischen Einrechnung 222
5.3.1 Auflosung des rechtwinkligen Dreiecks: BausteinJ. 222
5.3.2 Aufldsung des schiefwinkligen Dreiecks: Baustern_2 223
5.3.3 Umformung rechtwinkliger Koordinaten vom System x, y in das
Koordinatensvstem xyBaustein 3 223
5.3.4 Schnitt zweier Geraden: Baustein 4 224
5.3.5 Bercchnung des AbriickmaBes / und des Mal3es xM bei der
Anordnung von LJbergangsbogen: Baustein 5 225
5.3.5.1 Die Klotoide 227
5.3.5.2 Die Parabel 5. Grades (BIoss-Kurve) 228
5.3.5.3 Ubergangsbogen bei Korb-und Gegenbogen 230
5.3.6 Berechnung, der Bogenelemente eines Kreisbogens: Baustein 6 231
5.3.7 Kontrollpolygonzug: Baustein 7 232
5.4 Einrechnen von Gleisen 234
5.4.1 Losungsmethode 234
5.4.2 Einrechnen einer Geraden zwischen zwei bekannten Elementen 237
5.4.2.1 Gcrade zwischen zwei Geraden 237
Inhaltsverzeichnis
11
5.4.2.2 Gerade zwischen einer Geraden und einem Kreis 237
5.4.2.3 Gerade zwischen zwei gegebenen Kreisen 238
5.4.2.4 Gerade zwischen einer gegebenen Geraden und einem Zwangspunkt. 239
5.4.2.5 Gerade durch Zwangspunkt an gegebenen Kreis 240
5.4.3 Einrechnung eines Kreises zwischen zwei bekannten Elementen 241
5.4.3.1 Kreis zwischen zwei gegebenen Geraden 241
5.4.3.2 Kreis zwischen einer gegebenen Geraden und einem Kreis 242
5.4.3.3 Kreis mit bekanntem Radius zwischen zwei gegebenen Kreisen 243
5.4.3.4 Kreis durch Zwangspunkt an gegebene Gerade 244
5.4.3.5 Kreis durch Zwangspunkt an gegebenen Kreis 244
5.4.3.6 Kreis mit gegebenem Radius durch zwei Punkte 246
5.4.3.7 Kreis mit gegebenem Radius durch zwei Punkte mit VerschiebemaBen . 247
5.4.4 Einrechnung eines Kreises zwischen einem Element und einem
gegebenen Krummungswechsel 248
5.4.4.1 Kreis zwischen einem gegebenen Krummungswechsel
und einer Geraden 248
5.4.4.2 Kreis zwischen einem gegebenen Krummungswechsel und einem Kreis 249
5.4.4.3 Kreis zwischen einem gegebenen Krummungswechsel und einem Punkt 250
5.5 Einrechnen von Weichen und Kreuzungen 251
5.5.1 Ldsungsmethode 251
5.5.2 Einrechnen von Weichen (3. Trassierungselement: Gerade) 253
5.5.2.1 Gerade mit Langenelementen zwischen Geraden 253
5.5.2.2 Weiche 2 auf Kreis 1 und weitere Weiche 3 an Gerade 5 255
5.5.2.3 Gerade mit Langenelementen zwischen zwei Kreisen 256
5.5.2.4 Gerade mit Langenelementen zwischen Punkt und Gerade 256
5.5.2.5 Gerade mit Langenelementen zwischen Punkt und Kreis 258
5.5.2.6 Gerade mit Langenelementen zwischen zwei Punkten 259
5.5.3 Einrechnen von Weichen (3. Trassierungselement: Kreis) 260
5.5.3.1 Kreis mit Langenelementen zwischen zwei Geraden 260
5.5.3.2 Kreis mit Langenelement zwischen Kreis und Gerade 261
5.5.3.3 Kreis mit Langenelementen zwischen zwei Kreisen 263
5.5.3.4 Kreis mit Langenelementen zwischen Punkt und Gerade 263
5.5.3.5 Kreis mit Langenelement zwischen Punkt und Kreis 265
5.5.3.6 Kreis mit Langenelementen zwischen zwei Punkten 266
5.5.4 Kreis mit Langenelementen zwischen einem Element und gegebenem
Krummungswechsel mit tangentialer Richtung 267
5.5.4.1 Kreis mit Langenelementen zwischen Gerade und Krummungswechsel 267
5.5.4.2 Kreis mit Langenelement zwischen Kreis und Krummungswechsel .. 268
5.5.4.3 Kreis mit Langenelement zwischen Punkt und Krummungswechsel .. 272
5.5.5 Anrechnung von Weichen an drei Elemente 273
5.6 Bearbeitungstechnologie beim Einrechnen von Gleisen und Weichen . 275
5.6.1 Reihenfolge der Bearbeitung 275
5.6.2 Koordinierung der vorhandenen bzw. nicht umzubauenden
Gleisabschnitte (An- und Abschlusselement) 276
12
Inhaltsverzeichnis
276
5.6.2.1 Festlegung von geraden Gleisen
5.6.2.2 Festlegung von Kreisbogen 278
5.6.2.3 Abstandsbild fur Bogen 281
5.6.2.4 Weitere Moglichkeiten der Festlegung von Kreisbogen 283
5.6.2.5 Scheitelbogen 283
5.6.3 Einrechnen der neuen Linienfuhrung von Gleisen 284
5.6.4 Einrechnen von Linienfuhrungen mit Weichen 285
5.6.4.1 Vorbemerkungen 285
5.6.4.2 Einfache Weichen 286
5.6.4.3 Bogcnweichen 288
5.6.4.4 Bogcnweichen mit wechselnder Kriimmung 290
5.6.4.5 Weichen im Ubergangsbogen 291
5.6.4.6 Kreuzungen und Kreuzungsweichen 292
5.6.4.7 Weichenanschlusse und Gleisverbindungen 303
5.6.4.8 Grcnzzeichen und Schutzweichen 315
5.7 Hohenbearbeitung von Gleisen und Weichen 316
5.7.1 Kilometricrungslinie 317
5.7.2 Gradiente 317
5.7.3 Bearbcitung der Gradiente im relativen Bild 318
5.7.4 Wcichenhohenplane 321
5.7.4.1 Berechnung der Hohenkoordinate zs an der letzten
durchgchcnden Schwelle IdS 322
5.7.4.2 Berechnung der Differenzneigung AI an der letzten
durchgchenden Schwelle IdS 323
5.7.4.3 Darstellung des Weichenhohenplanes und weitere
Gradientenbearbeitung 325
5.8 Literatur 326
6 Vcrmessungstechnische Gleis- und Weichenberechnungen
mit Programmsystemen 228
6.1 Grundtcgcnde Merkmale der Programme, die bei der Deutschen
Bahn AG, Bereich Vermessung im Einsatz sind 228
6.1.1 VERM.ESN (ADVERM) 328
6.1.1.1 Funktionalitat 328
6.1.1.2 Datcnvcrwaltung 329
6.1.1.3 Presentation 329
6.1.2 BETAN/NEPTAN 330
6.1.2.1 Graphik 331
6.1.2.2 Nctzplanung 331
6.1.2.3 Deiormationsanalyse 332
6.1.2.4 Datcnbankanschluss 332
6.1.3 AXTRAN 332
6.1.4 Gleisvcrmarkungsplan/Trassenplan (GVPLAN) 332
In ha Itsverz eichnis
13
6.1.5 Graphisch unterstiitztes Programmsystem INRAIL (Mikrostation)... 333
6.1.6 Graphisch unterstiitztes Programmsystem CARD/1 334
6.2 Grundlagenberechnungen 337
6.2.1 Berechnung der Festpunktkoordinaten, Netzausgleichungen 337
6.2.1.1 Motivation 337
6.2.1.2 Berechnungsstrategie im Uberblick 338
6.2.1.3 GPS-Voranalyse GPSVOR 339
6.2.1.4 Terrestrische Voranalyse BETAN 340
6.2.1.5 Strenge Ausgleichung und Analyse NEPTAN 342
6.2.1.6 Integrierte Ausgleichung von GPS- und terrestrischen Beobachtungen 346
6.2.2 Einfache geodatische Berechnungen - VERM.ESN 349
6.2.2.1 Uberblick 349
6.2.2.2 Polares Anhangen, Polygonzug, Schnitte VERM.ESN / KATASTER /
RECHNEN 351
6.2.2.3 Koordinatentransformationen VERM.ESN / KATASTER /
KATASTER 352
6.3 Berechnen der Gleislage auf freien Strecken 352
6.3.1 Ausgleichende Elemente VERM.ESN / KATASTER / AUSGLEICH . 352
6.3.1.1 Gerade 352
6.3.1.2 Bogen 352
6.3.1.3 Bogen mit Radienvorgabe 352
6.3.1.4 Klotoide 353
6.3.2 Trassenoptimierung AXTRAN 353
6.3.2.1 Punktbereiche, Zwangspunkte, Kontrollpunkte 353
6.3.2.2 Steuerung von Trassenelementen 353
6.3.3 Trassenaufstellungen VERM.ESN / TRASSEN; HOHEN;
WEICHEN /TRASSEN 354
6.3.3.1 Quasiparallelen 354
6.3.3.2 Verziehungen 355
6.3.4 Gradienten VERM.ESN / TRASSEN; HOHEN; WEICHEN /
HOHEN 356
6.3.5 Gleisvermarkungsplan/Trassenplan 356
6.3.5.1 Gleisgeometrie 356
6.3.5.2 Querfelder 357
6.3.5.3 Bauwerke, Weichen 357
6.3.5.4 Vorbereitung Gleisvermarkungsplan 357
6.3.5.5 Gleisvermarkungsplan (GVPlan) 359
6.4 Berechnen der Gleislage auf Bahnhofen 359
6.4.1 Einfache Weichenverbindungen 359
6.4.1.1 Einzelweiche VERM.ESN / TRASSEN / HOHEN / WEICHEN /
WEICHEN 360
6.4.1.2 Regelweichenverbindungen VERM.ESN / TRASSEN / HOHEN /
WEICHEN/WEICHEN 361
6.5 Literatur 362
14
Inhaltsverzeichnis
7 Absteckung von Bahnanlagen 363
7.1 Vorbereitung der Absteckung 363
7.1.1 Vorbereitung im Biiro 363
7.1.2 VorbereitendeArbeiten in der Ortlichkeit 364
7.2 Absteckung fur Oberbauarbeiten 365
7.2.1 Abstecken nach Langsehnen 365
7.2.2 Direkte Absteckung der Gleispunkte 366
7.2.3 Absteckung durch Aufmessen 367
7.2.3.1 Abstecken der Geometriehaupt- und Vermarken der Zwischenpunkte 367
7.2.3.2 Koordinative Bestimmung der Absteckpunkte 370
7.2.3.3 Berechnen der Absteckwerte 371
7.2.3.4 Dokumentation der Absteckung 373
7.3 Absteckung von Weichen 376
7.4 Absteckung fur Tiefbauarbeiten 378
7.5 Absteckung von Bahnsteigen 382
7.6 Literatur 383
8 Neubau- und Ausbaustrecken der Deutschen Bahn AG 384
8.1 Vorbemerkungen 384
8.2 Grunde fur das Erfordernis einer planungs- und baubegleitenden
Vermessung 384
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.9
Ausarbeiten eines Vermessungskonzepts 386
Bestandsplane 388
Lage- und Hohenfestpunktfeld 390
Geometrisch exaktes Berechnen von Planentwtirfen 392
Abstecken der baulichen Anlagen 394
Kontrollieren der baulichen Anlagen 397
Bestandsdokumentation 400
8.10 Feste Fahrbahn 401
8.10.1 Allgemeine Beschreibung und Wertung 401
8.10.2 Beschreibung einiger Bauverfahren 403
8.10.3 Vermessung Feste Fahrbahn - Grundsatzliche Bemerkungen 404
8.10.4 Mogliches Leistungsbild - beispielsweise fur die Bauart Rheda 406
8.10.5 Laseralignement mit Aktiver Zieltafel 406
8.10.6 Steuerung des Fertigungsprozesses 407
8.10.7 Mogliches Steuerungsverfahren fur das Verlegen der Gleise 408
8.11 Literatur 410
Inhaltsverzeichnis
15
9 Gleisrichtverfahren 412
9.1 Vorbemerkungen 412
9.2 Relative Verfahren zur Korrektur der Gleislage 413
9.2.1 Vierpunktverfahren 413
9.2.2 Pfeilhoheniibertragungsverfahren 415
9.2.3 Dreipunktverfahren 416
9.2.4 Einfluss der Lagefehler des vorderen Sehnenpunktes D 417
9.2.4.1 Fehlerverkleinerung beim Vierpunktverfahren 418
9.2.4.2 Fehlerverkleinerung beim Dreipunktverfahren 419
9.2.4.3 Fehlerverkleinerung bei fortlaufender Anwendung der Richtverfahren 419
9.3 Verfahren zur Korrektur der Gleishohenlage 422
9.4 Maschinelles Messen, Richten und Stopfen 423
9.4.1 Messen, Richten und Stopfen mit dem System der
Fa. Plasser Theurer 425
9.4.1.1 Mechanisierte Gleisaufmessung mit dem Gleisvormesswagen
EM-SAT. 425
9.4.1.2 Richten und Stopfen mit dem Maschinenkomplex der 09-Serie 429
9.4.2 Messen, Richten und Stopfen mit den Maschinen der Fa. Matisa
(CH-Crisier) und dem Steuersystem „Palas der Fa. J. Miiller
(CH-Effretikon) 436
9.4.2.1 Richten und Stopfen mit der Gleisricht- und -stopfmaschine B 50 D . 436
9.4.2.2 Das „Palas-Steuersystem zur Steuerung von Gleisbaumaschinen ... 440
9.5 Literatur 446
Sachverzeichnis 448
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