Das Nivellement

1. Das Nivellement

3. Absolute H�hen Als Bezugsfl�che f�r die absoluten H�hen wird die Oberfl�che des ruhigen Meeresspiegel (ohne Gezeiten und Str�mung) der Adria verwendet. Der Bezugspunkt lag am Molo Sartorio 45� 38' 50.5" N, 13� 45' 30.5" E in Triest. Diese Pegelmessung wird als Normalnull NN bezeichnet und zur H�he eines Punktes angegeben, z.B. 287,304 m �.A. (�ber Adria).

4. Das normalorthometrische H�hensystem in �sterreich bezieht sich auf das Mittelwasser der Adria am Pegel Molo Sartorio in Triest. Die H�he der Referenzmarke war 1875 vom Milit�rgeographischen Institut (MGI) mit 3,352 m bestimmt worden. Nachfolgende mehrj�hrige Pegelbeobachtungen zeigten allerdings, da� wegen der Hebung des Adriameeresspiegels die Bezugsh�he heute um ca. 30 cm vom Mittelwasser abweicht. Als nationaler H�henbezugspunkt dient der Haupth�henpunkt Hutbiegl/Horn im B�hmenmassiv. Das 1. Pr�zisionsnivellement begann 1873 und zog sich mit mehreren Erg�nzungsmessungen bis zum Zweiten Weltkrieg hin. Eine erste Erneuerung erfolgte 1947 bis 1963, eine zweite Erneuerung von 1966 bis 1985. Das k�nftige orthometrische H�hensystem beruht auf einer Neuausgleichung der zweiten Netzerneuerung mit Anschlu� an das europ�ische H�hensystem UELN und somit indirekt an den Amsterdamer Pegel.

6. Wiener Null Bezugsniveau f�r das Wiener H�henfestpunktfeld ist das Wiener Null, das sich durch die Additionskonstante plus 156,680 Meter von den bundesamtlichen H�henfestpunkten unterscheidet, die sich auf Adria Null beziehen. Der H�henbezug Wiener Null ist abgeleitet vom historischen H�henpegel an der Ferdinandsbr�cke - die heutige Schwedenbr�cke. Im Tiefbau (Stra�e, Kanal, Leitungen,�) ist dieses H�hensystem noch in Verwendung.

7. Relative H�hen Lokale H�hen die sich auf einen Bezugspunkt der Baustelle beziehen werden als relative H�hen bezeichnet. Der Bezugspunkt hat meist mit dem Bauwerk einen direkten Zusammenhang. Hochbau: Erdgescho� fertige Fu�bodenoberkannte EG-FBOK = �0,00 = 203,56 m �.A. Waagriss 1,00 m �ber FBOK

8. m�gliche Bezugspunkte: 170,00 m �. A. 13,32 m �. WN +130 cm �. EG � 0,00 -30 cm 123,345 m NN

9. Drei Arten von Nivellements Das geometrische Nivellement Das tachymetrische Nivellement Das barometrische Nivellement

10. Das geometrische Nivellement Man versteht darunter die direkte Messung der H�henunterschiede benachbarter Punkte

11. Grundgleichung des Nivellement Von einer waagrechten (horizontalen) Ziellinie k�nnen die lotrechten Abst�nde in den Punkten durch Lattenablesung R (R�ck), V (Vor) ermittelt werden. Der H�henunterschied ergibt sich aus der Grundgleichung des Nivellements : h = R-V

12. Das Nivellierger�t Nivellierinstrumente bestehen aus einem Messfernrohr, das um die Stehachse gedreht werden kann. Das Messfernrohr wird mittels Dosenlibelle grob horizontiert und mit einer R�hrenlibelle oder Kompensator feihorizontiert.

13. Nivellierger�te: Libellennivellierger�t Feinhorizontierung erfolgt �ber eine R�hrenlibelle automatisches Nivellierger�t Feinhorizontierung �bernimmt ein Kompensator elektronisches Nivellierger�t Lattenablesung erfolgt elektronisch auf einer Latte mit Strichcode Anzeige auf einem Display

14. Libellennivellierger�te Die Zielachse zz mu� parallel zur Libellenachse ll sein. Die am Fernrohr angebrachte R�hrenlibelle kann durch eine Justiervorrichtung relativ zum Fernrohr geneigt werden. Das Fernrohr ist �ber ein Drehgelenk mit dem Unterbau verbunden und wird durch eine Kippschraube geneigt.

15. Automatische Nivellierger�te Sie besitzen einen optisch mechanischen Bauteil - den Kompensator. Im Arbeitsbereich des Kompensators soll die Zielachse horizontal sein. Die Justierung ist von einem Feinmechaniker durchzuf�hren. Die Einspielgenauigkeit des Kompensators liegt zwischen 0,05 und 0,5 Altsekunden. Die Funktionskontrolle wird Tanzprobe genannt. Dazu ist eine Ablesung an der Latte vorzunehmen und danach den Kompensator durch leichte Ersch�tterung zum schwingen zu bringen. Nach dem Tanzen des Bildes ist bei funktionst�chtigem Kompensator die selbe Lattenablesung zu erkennen.

16. Elektronische oder Digitalnivelliere Man ben�tigt spezielle Latten mit einem Strichcode. Das Nivellierger�t wird auf die Latte ausgerichtet und fokussiert. Das Lattenbild wird mit dem intern gespeicherten Bild elektronisch verglichen. Daraus ergibt sich eine Verschiebung, die digital als Lattenlesung angezeigt und gespeichert wird. Eine Auswertesoftware erm�glicht vermessungstechnische Grundaufgaben.

17. Einteilung nach der Genauigkeit Nivellierger�te werden nach ihrer Leistungsf�higkeit in drei Gruppen eingeteilt. Die Angabe der Genauigkeit bezieht sich auf den Abschlussfehler pro Kilometer Doppelnivellement. Baunivellier 5mm/km Ingenieurnivellier 2,5mm/km Pr�zisisionsnivellier 0,25mm/km

18. Elemente eines Nivellierger�tes Der Unterbau Das Fernrohr Die Feinhorizontierung

19. Der Unterbau Mit der Hilfe von drei Fu�schrauben ist eine Dosenlibelle einzuspielen. Der Unterbau besitzt meist auch einen Horizontalkreis mit einer groben Ablesung. Die meisten Nivelliere haben keine Grobklemme, sondern einen endlosen Feintrieb.

20. Das Fernrohr Im Fernrohr befindet sich ein Fadenkreuz dessen Horizontalfaden den Messhorizont festlegt. Parallel zum Horizontalfaden befinden sich im gleichen Abstand zwei kurze Striche, die Reichenbachschen Distanzf�den. Sie dienen zur Bestimmung der Horizontalentfernung.

21. Die Feinhorizontierung Bei Libellennivellierger�ten wird meist eine Koizidenzlibelle verwendet um vor jeder Lattenablesung die horizontale Lage der Zielachse herzustellen. Bei automatischen Nivellierger�ten �bernimmt der Kompensator diese Aufgabe.

22. Nivellierlatten Sie bestehen aus Holz oder Metall, sind 6-10 cm breit bis zu 4m lang, geklappt, gesteckt oder teleskopartig ineinander geschoben und besitzen eine Dosenlibelle (Lattenrichter). Die Teilungseinheit ist in der Regel als 1cm einfache Feldteilung oder doppelte Feldteilung (Schachbrett) ausgef�hrt. Ablesung: Der Dezimeter ist auf der Latte angef�hrt. Der Zentimeter muss abgez�hlt werden (E-Teilung). Der Millimeter ist zu sch�tzen.

23. Zur Vermarkung tempor�rer Punkte (Wendepunkte) verwendet man 2,5 � 5 kg schwere gu�eisene Lattenunters�tze. => Frosch Zur Genauigkeitssteigerung werden starre Latten verwendet, die eine kleinere Teilungseinheit besitzen und zwei unterschiedliche Skalen.

24. Das Planplattenmikrometer

25. Planplattenmikrometer Durch eine planparallele Platte wird der Lichtstrahl um v parallel verschoben. Die Verschiebung ist abh�ngig vom Winkel a und der Dicke der Planplatte. Beim Nivellieren wird mit Hilfe der Stellschraube die n�chste Teilung eingestellt. Die Verschiebung kann auf einer Skala der Stellschraube abgelesen werden und wird zur Lattenlesung addiert.

26. Prinzip des Nivellierens: Instrument legt den Horizont fest senkrechte Messlatten auf den zu messenden Punkten Lattenablesung R (R�ck), V (Vor) MERKE: Der H�henunterschied ergibt sich aus der Grundgleichung des Nivellements : h = R-V

27. Prinzip des Nivellierens: Beispiel: R = 1,267 m R = 1,267 m V = 1,032 m V = 2,054 m h = ? h = ? Gel�nde: steigend fallend

28. �berpr�fen eines Nivellierger�tes I: Aufstellen aus der Mitte: Entfernung der Latten ca. 30 m Lattenablesung R+c,V+c Ermittlung des fehlerfreien H�henunterschiedes: h = (R + c) � (V +c) h = R-V

29. �berpr�fen eines Nivellierger�tes II: Aufstellen nahe einer Latte: ca. 2m von einer Latte entfernt nochmalige Bestimmung des gleichen H�henunterschiedes Vergleich der H�henunterschiede

30. Nivellementzug: Aneinanderreihung von mehreren H�henunterschieden wegen zu gro�er Entfernung der Endpunkte beginnt und endet an einem h�henm��ig bekannten Punkt die Summe der einzelnen H�henunterschiede ergibt den Gesamth�henunterschied eine Nivellementschleife beginnt und endet am selben Punkt � ihr Gesamth�henunterschied ist Null

31. Sprungstandmethode: Messen von mehreren H�henunterschieden mit einem Nivellierger�t und einer Messlatte. Latte im Ausgangspunkt aufstellen Nivellierger�t aufbauen und R an der Latte ablesen Latte im n�chsten Wendepunkt aufstellen Lattenablesung V Nivellierger�t neu aufbauen und R an der Latte ablesen usw. � bis V am Endpunkt abgelesen werden kann. MERKE: Latte und Nivellierger�t wechseln NIEMALS gleichzeitig den Standpunkt.

32. Beispiel: Nivellementzug

33. H�henabsteckung: Herstellung einer bestimmten H�he R�cklesung an einem h�henm��ig bekannten Punkt (H�he H1 ) Berechnung des Ger�tehorizontes Horizont = � = H1+ R Berechnung der Vorlesung Vsoll = � � H2 Pflock einschlagen, bis Vsoll am Ger�t abgelesen werden kann eventuell Differenzbetrag auf den Pflock schreiben.

34. H�henabsteckung:Beispiel Gegeben: H�henfestpunkt 1 184.716 m Gesucht: Wieviel cm muss der Pflock noch eingeschlagen werden, damit die Oberkante auf 184.800 m ist? Gemessen: R 1.678 V 1.501 � = 184.716 + 1.678 = 186.394 Vsoll = 186.394 - 184.800 = 1.594 1.501 - 1.594 = -0.093 m => -9.3 cm

35. Fl�chennivellement Regelm��igen Raster anlegen Ger�teaufstellung mit bestm�glicher �bersicht Anvisierung und Ablesung des HFP !!! R�ckblick !!! Anvisierung und Ablesung der Aufnahmepunkte !!! Seitblick !!! Seitblicke werden wie Vorblicke behandelt h=R-S Kontrolle, ob das Nivellier unver�ndert blieb, nochmalige Ablesung des Ausgangspunktes HFP

36. Beispiel: Fl�chennivellement

37. H�henm��iges fluchten mittels Visierkreuze