Operat pomiarowy
Pomiar i obliczenie wychyleń komina
przemysłowego Bonarka Kraków
Sekcja nr 3
Damian Nowak
Rafał Pasek
Iwona Pyk
Bartłomiej Sierosławski
Franciszek Skrzypczyk
Paweł Tetke
Rok IV, 06.2012
e-mail: [e-mail]
Spis treści
1. Sprawozdanie techniczne ............................................................................................................................................................... 3
a. Wykorzystane materiały, sprzęt, oprogramowanie ......................................................................................... 3
b. Procedura pomiarowa ..................................................................................................................................................... 3
c. Procedura obliczeniowa ................................................................................................................................................. 5
d. Analiza wyników oraz wnioski końcowe ..............................................................................................................10
2. Załączniki (prezentacja graficzna, raporty, dzienniki pomiarowe) ..................................................................... 11-21
a. Szkic lokalizacyjny osnowy pomiarowej .................................................................................................................11
b. Szkic osnowy do wyrównania ....................................................................................................................................12
c. Raport z wyrównania ścisłego punktów osnowy ............................................................................................13
d. Raport z transformacji współrzędnych ...............................................................................................................15
e. Raport z obliczenia współrzędnych środka komina .......................................................................................16
f. Szkic rozmieszczenia osnowy pomiarowej ...........................................................................................................17
g. Szkic rozmieszczenia przekrojów pomiarowych ................................................................................................18
h. Szkic wychyleń komina w płaszczyz
nie XY .......................................................................................................19
i. Szkic wychyleń komina w osi X .............................................................................................................................. 20
j. Szkic wychyleń komina w osi Y ............................................................................................................................... 21
k. Opisy topograficzne punktów osnowy (3001-3004) ................................................................................ 22-23
l. Dzienniki pomiarowe ............................................................................................................................................... 24-26
Sprawozdanie techniczne
I. Dane formalno-prawne
1. ZLECENIODAWCA: Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Akademii
Górniczo-Hutniczej w Krakowie
2. WYKONAWCA: Sekcja nr 3 w składzie: Damian Nowak, Rafał Pasek, Iwona Pyk,
Bartłomiej Sierosławski, Franciszek Skrzypczyk, Paweł Tetke
3. PRZEDMIOT ZLECENIA: Pomiar i obliczenie wychyleń komina przemysłowego Bonarka
Kraków.
4. TERMIN WYKONANIA ZLECENIA: 24.05.2012  15.06.2012
II. Wykorzystane materiały, sprzęt, oprogramowanie
Wykorzystany sprzęt:
·ð Tachimetr Leica TC600 o numerze 48105
·ð Akcesoria dodatkowe  2 pryzmaty dalmiercze, 3 statywy, ruletka
Wykorzystane oprogramowanie:
·ð Autocad 2011
·ð Microsoft Office
·ð C-Geo v. 2011
Wykorzystane materiały:
·ð Ortofotomapa rozpatrywanego obszaru (www.geoportal.gov.pl,
www.maps.google.com)
III. Procedura pomiarowa
Pomiar został wykonany w dniu 24.05.2012. Pomiarowi podlegał komin przemysłowy
znajdujący się w Krakowie przy ul. ul. Kamieńskiego 11 (Bonarka City Center). Rozpatrywany
obiekt był wyłączony z eksploatacji. W pobliżu znajduje się galeria handlowa Bonarka City Center
(50m) oraz budowa rozległych obiektów biurowych (30m).
Warunki pomiarowe:
·ð Pogoda pochmurna na zmianÄ™ z silnym nasÅ‚onecznieniem
·ð Porywisty wiatr
·ð Temperatura ok. 22oC
Pomiar został wykonany tachimetrem TC600 firmy Leica o parametrach:
·ð DokÅ‚adność pomiaru kÄ…tów  15 [cc]
·ð DokÅ‚adność pomiaru odlegÅ‚oÅ›ci 3mm + 3ppm
Pomiary odległościowe były wykonywane na pryzmaty dalmiercze firmy Leica, stąd stała
dodawania wynosiła 0 mm.
Przed wykonywaniem pomiaru zostały sprawdzone warunki mechaniczne używanego
tachimetru wraz z oprzyrządowaniem (statywy, pryzmaty). Skontrolowano zaciski śrub
sercowych, zaciskowych oraz poziomujących oraz leniwek. Kontrola nie wykazała uchybień
co pozwoliło na rozpoczęcie pomiaru.
Pomiar rozpoczęto od założenia w terenie bazy dwóch punktów (3002, 3004), z których
wyznaczono położenie dodatkowych dwóch punktów osnowy. W sumie w terenie
pomierzono czworobok punktów 3001-3004. Z jednego punktu bazowego (3004) nie były
wykonywane w póz
niejszym czasie pomiary na komin. Osnowa była mierzona metodą
trzech statywów celem ograniczenia błędów związanych z poziomowaniem i centrowaniem
sygnału. Punkty służące póz
niej do pomiaru komina zostały rozmieszczone nieregularnie,
o kÄ…tach wcinajÄ…cych ok 42[g] oraz 142[g] z uwagi na przeszkody terenowe pod postaciÄ…
budynku galerii handlowej oraz trwającą budowę na południowym wschodzie (szkic
lokalizacyjny został załączony do niniejszego operatu). Pomiar osnowy został wykonany
w 1 serii na 3 stanowiskach oraz w 2 seriach na jednym (punkt 3001) z uwagi na
pojawiające się duże różnice w odczycie kątów poziomych.
Po zamierzeniu osnowy kolejnym krokiem pomiarowym był pomiar wychyleń komina. Został
on wykonany metodą dwusiecznych kierunków stycznych w 6 przekrojach poziomych
(0,1,2,3,4,5). Przekrój  0 został wyznaczony ok 2-3m nad powierzchnią gruntu z uwagi
na przeszkody zasłaniające widok na podstawę komina. Odczyt kierunków był
wykonywany w 2 położeniach lunety oraz w 2 seriach. Punkty, z których dokonywane
były te pomiary: 3001, 3002, 3003.
Cały pomiar był notowany w odpowiednich dziennikach i został załączony do niniejszego
operatu.
IV. Procedura obliczeniowa
WYNIKI POMIARÓW
Osnowa geodezyjna została wyrównana w lokalnym układzie współrzędnych, a następnie
dokonano transformacji układu tak, aby dodatnia oś X przechodziła przez oś drogi w
pobliżu galerii handlowej w kierunku północno-wschodnim. W tym celu pomierzono ze
stanowiska 3004 dwa punkty P1 oraz P2, które znajdowały się na osi drogi (latarnie) i
wyznaczono ich współrzędne. Transformacji Helmerta dokonano w oparciu o te dwa
punkty.
Obliczono również współrzędne środka komina za pomocą wcięcia kątowego w przód z
wyrównaniem. Punktami bazy były tutaj punkty 3001 oraz 3003.
Następnie obliczono długości celowych między poszczególnymi punktami osnowy, a
środkiem komina oraz ich azymuty.
Punkt X [m] Y [m] Długość celowej [m] Azymut celowej [g]
3001 918.029 1037.58 110.234 1.3222
3002 937.734 967.163 116.093 43.0853
3003 1239.76 992.099 216.843 185.8590
3004 1000.89 988.575
Åšrodek komina 1028.24 1039.87
Tabela 1  Współrzędne punktów osnowy po transformacji wraz z długościami celowych do
komina oraz azymutami tychże celowych
Wysokość poszczególnych przekrojów została obliczona w oparciu o pomierzone kierunki pionowe
oraz odległość do środka komina.
Poniżej dokonano zestawienia wyrównanych kierunków na poszczególne przekroje poziome z
rozróżnieniem na poszczególne stanowiska pomiarowe.
KIERUNKI
Nr przekroju Wysokość [m] L3001 [g] P3001 [g] L3002 [g] P3002 [g] L3003 [g] P3003 [g]
0 2.6 81.9928 85.8953 20.4358 24.1348 393.7853 395.8181
1 18.2 82.3702 85.5339 20.7717 23.7805 393.9936 395.6027
2 29.5 82.4447 85.4253 20.8374 23.7053 394.0326 395.5677
3 50.3 82.5920 85.2612 21.0092 23.5805 394.1078 395.4986
4 71.8 82.7394 85.1006 21.1343 23.3928 394.1831 395.4361
5 95.6 82.8525 84.9697 21.2416 23.2542 394.2700 395.3548
Tabela 2  Pomierzone kierunki na styczne do poszczególnych przekrojów poziomych
OBLICZENIE WYCHYLENIA KOMINA
·ð Obliczenie uÅ›rednionych kierunków na stycznÄ… lewÄ… i prawÄ….
Gdzie i  stanowisko
J  poziom
kierunek ze st kierunek ze st kierunek ze st
Nr przekroju
3001 [g] 3002 [g] 3003 [g]
0 83.9440 22.2853 394.8017
1 83.9520 22.2761 394.7981
2 83.9350 22.2713 394.8002
3 83.9266 22.2949 394.8032
4 83.9200 22.2635 394.8096
5 83.9111 22.2479 394.8124
Tabela 3  Uśrednione kierunki ze stanowisk pomiarowych
·ð Obliczenie odchyleÅ„ kierunków.
itd.
Stanowisko 3001 Stanowisko 3002 Stanowisko 3003
Nr przekroju
[cc] [cc] [cc]
0 0 0 0
1 80.25 -92.25 -36
2 -90.5 -140 -15.5
3 -174.25 95.5 15
4 -240 -218 79
5 -329.25 -374.5 106.5
Tabela 4  Odchylenia kierunków
·ð UÅ‚ożenie równaÅ„ poprawek wedÅ‚ug wzoru:
·ð RozwiÄ…zanie ukÅ‚adów równaÅ„ metodÄ… najmniejszych kwadratów dla poszczególnych
przekrojów wraz z obliczeniem błędów uzyskanych wartości. Przekrój nr 0 został
potraktowany jak przekrój odniesienia.
Przekrój 1
-0.1199 5.77392 80.25 -15.89
-3.4344 4.27505 -92.25 Éx 40.28 9.76 5.14
-0.6468 -2.8637 -36 Éy 11.98 4.41 -24.37 29.54
A L [cc] X [mm] Ã [mm] V [mm] Ã [mm]
i 0
Przekrój 2
-0.1199 5.77392 -90.5 19.96
-3.4344 4.27505 -140 Éx 28.17 12.25 -6.46
-0.6468 -2.8637 -15.5 Éy -11.63 5.54 30.60 37.10
A L [cc] X [mm] Ã [mm] V [mm] Ã [mm]
i 0
Przekrój 3
-0.1199 5.77392 -174.25 52.72
-3.4344 4.27505 95.5 Éx -50.34 32.36 -17.06
-0.6468 -2.8637 15 Éy -22.09 14.63 80.83 98.00
A L [cc] X [mm] Ã [mm] V [mm] Ã [mm]
i 0
Przekrój 4
-0.1199 5.77392 -240 13.99
-3.4344 4.27505 -218 Éx 16.50 8.59 -4.53
-0.6468 -2.8637 79 Éy -38.80 3.88 21.45 26.00
A L [cc] X [mm] Ã [mm] V [mm] Ã [mm]
i 0
Przekrój 5
-0.1199 5.77392 -329.25 12.96
-3.4344 4.27505 -374.5 Éx 43.19 7.95 -4.19
-0.6468 -2.8637 106.5 Éy -53.88 3.60 19.87 24.09
A L [cc] X [mm] Ã [mm] V [mm] Ã [mm]
i 0
·ð Obliczenie parametrów zgeneralizowanych wychylenia komina tj takich parametrów,
które odpowiadają 1 metrowi bieżącemu komina.
ć% Obliczenie wysokości kolejnych przekrojów pomierzonych względem poziomu
odniesienia.
itd
Wysokość poziomów względem
poziomu "0" [m]
dH5 93.0
dH4 69.2
dH3 47.8
dH2 27.0
dH1 15.7
dH0 0.0
Tabela 5  Wysokości poszczególnych poziomów
ć% Obliczenie zgeneralizowanego wychylenia w osiach ex oraz ey.
"
"
"
"
ć% Obliczenie zgeneralizowanego wychylenia (przypadającego na 1 metr bieżący).
"
( )
( )
ć% Obliczenie azymutu występowania wychylenia zgeneralizowanego.
ć% Obliczenie liniowej wartości wychylenia najwyższego poziomu komina
ć% Zestawienie składowych wychyleń w poszczególnych przekrojach wraz z ich
kierunkami
"
( )
( )
Nr przekroju wx [mm] wy [mm] wcałk [mm] Azymut wychylenia [g]
0 0.00 0.00 0.00 0.0000
1 40.28 11.98 42.02 18.4082
2 28.17 -11.63 30.47 -24.9347
3 -50.34 -22.09 54.97 226.3286
4 16.50 -38.80 42.16 -74.4089
5 43.19 -53.88 69.06 343.0190
Tabela 6  Zestawienie obliczonych parametrów wychyleń
V. Analiza wyników i wnioski końcowe
Pomiar komina odbywał się podczas niesprzyjających warunków atmosferycznych. Silne
podmuchy wiatru powodowały zaburzenie odczytów kątów poziomych w instrumencie oraz
powodowały zafałszowanie dokonywanych odczytów. Również momenty silnego
nasłonecznienia powodowały spadek dokładności wyznaczenia kierunków na komin. W
pewnych momentach prace budowlane prowadzone w pobliżu komina powodowały
nieznaczne drgania gruntu.
Nie bez znaczenia miało również zastosowanie instrumentu TC600 firmy Leica. Tachimetr
ten, pomimo lepszej specyfikacji dokładnościowej deklarowanej przez producenta w
instrukcji, pozwalał na osiągnięcie gorszych rezultatów niż jego nieco nowszy odpowiednik
(choć mniej dokładny) TC407. Wielokrotnie zaistniała konieczność powtarzania serii
pomiarowej z uwagi na duże odchylenia we wskazaniach instrumentu (tak między seriami
jak i między położeniami lunety). W precyzyjnych pomiarach obiektów budowlanych taki
instrument nie powinien być używany z uwagi na większe nakłady czasu potrzebne na
pomiar oraz ostateczną niższą dokładność wyznaczanych wielkości.
Uzyskane wyniki zaprezentowano w formie odpowiednich szkiców, map oraz wykresów
wychyleń i zostały załączone do niniejszego operatu.
Wynika z nich, iż występuje wyraz
na tendencja do wychylania siÄ™ komina w stronÄ™
dodatniej osi X (kierunek północno-wschodni). Zaburzenie występujące w przekroju nr 3
można tłumaczyć tym, iż algorytm obliczeniowy zakłada liniowe wychylenia komina, nie
uwzględniając lokalnych deformacji samego obiektu i wybrzuszeń w danych rejonach.
Również wpływ warunków atmosferycznych był tutaj istotny, gdyż w trakcie pomiaru na
ostatnim stanowisku (3002) doszło do gwałtownych podmuchów wiatru w kierunku
równoległym do osi X oraz wystąpiło pełne nasłonecznienie.
Również w osi Y rysuje się wyraz
na tendencja wychylania siÄ™ komina w kierunku
północno-zachodnim.
Ekstremalne wartości wychylenia zaobserwowano na przekroju 5 i wyniosły one ok 69
mm, co nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla samej konstrukcji.
Raport z wyrównania ścisłego punktów osnowy
WYRÓWNANIE ŚCISA
E
PUNKTY NAWI
ZANIA
m0= 1.47834; Układ: Brak
Numer X Y mx my mp
3001 0.000 0.000 0.001 0.001 0.001
N 100.000 0.000 0.000 0.000 0.000
WSPÓA
RZ
DNE PRZYBLIŻONE
Numer X Y mx my mp
3002 73.127 0.000 0.001 0.001 0.001
3003 130.501 297.584 0.001 0.001 0.001
3004 69.526 66.595 0.001 0.001 0.001
P1 58.283 68.815 0.001 0.001 0.001
P2 63.825 88.621 0.001 0.001 0.001
WSPÓA
RZ
DNE WYRÓWNANE
Numer X wyr. Y wyr. mx my mp A B Az A
3002 73.127 0.000 0.007 0.005 0.009 0.007 0.005 200.0000
3003 130.501 297.584 0.027 0.013 0.030 0.029 0.008 175.9644
3004 69.526 66.595 0.009 0.008 0.012 0.010 0.007 155.9615
P1 58.283 68.815 0.011 0.008 0.014 0.012 0.007 175.9683
P2 63.825 88.620 0.010 0.011 0.015 0.012 0.008 145.5397
K
TY
L C P KÄ…t mK popr. KÄ…t wyr. mK w
3002 3001 3003 73.6863 0.003 0.0034 73.6898 0.003
0 4
3004 3002 3001 96.5564 0.003 0.0042 96.5606 0.003
0 5
3003 3004 3002 219.8662 0.003 0.0038 219.8700 0.003
0 8
3001 3003 3004 9.8767 0.003 0.0030 9.8797 0.001
0 7
N 3001 3002 0.0000 0.003 0.0000 0.0000 0.004
0 4
3003 3004 P1 104.0206 0.003 0.0000 104.0206 0.004
0 4
3003 3004 P2 32.5551 0.003 0.0000 32.5551 0.004
0 4
ODLEGA
OÅšCI
P K D mD D zred. popr. D wyr. mD w
3001 3002 73.126 0.005 73.1260 0.001 73.127 0.007
0
3002 3004 66.691 0.005 66.6910 0.001 66.693 0.007
7
3004 3003 238.898 0.006 238.8980 0.002 238.901 0.007
8
3003 3001 324.945 0.007 324.9450 - 324.941 0.008
0.004
3004 P1 11.460 0.005 11.4600 0.000 11.460 0.007
0
3004 P2 22.751 0.005 22.7510 0.000 22.751 0.007
0
WYKAZ WYSOKOÅšCI
m0= 0.40896; Układ: Brak
Numer H mH popr. H wyr. mH
3001 100.000 0.000 0.000 100.000 0.000
3002 99.978 0.002
3004 100.134 0.003
3003 105.075 0.002
PRZEWYŻSZENIA
Numer P Numer K Dh mDh popr. Dh wyr. mDh w pop/mDhw
3001 3002 -0.025 0.010 0.003 -0.022 0.002 1.048
3002 3001 0.025 0.010 -0.003 0.022 0.002 -1.048
3002 3004 0.152 0.010 0.005 0.157 0.002 1.847
3004 3002 -0.156 0.010 -0.001 -0.157 0.002 -0.250
3004 3003 4.936 0.010 0.005 4.941 0.002 1.847
3003 3004 -4.940 0.010 -0.001 -4.941 0.002 -0.250
3003 3001 -5.080 0.010 0.005 -5.075 0.002 2.046
3001 3003 5.075 0.010 0.000 5.075 0.002 -0.050
Raport z transformacji współrzędnych
TRANSFORMACJA WSPÓA
RZ
DNYCH
(z poprawkami Hausbrandta)
Punkty dostosowania
Nr p Xp Yp Nr w Xw Yw
P1 58.283 68.815 TP1 1000.000 1000.000
P2 63.825 88.620 TP2 1020.565 1000.000
Punkty transformowane
Nr p Xp Yp Hp Nr w Xw Yw Hw
3001 0.000 0.000 100.000 T3001 918.028 1037.581
3002 73.127 0.000 99.978 T3002 937.733 967.162
3003 130.501 297.584 105.075 T3003 1239.758 992.102
3004 69.526 66.595 100.134 T3004 1000.892 988.575
P1 58.283 68.815 TP1 1000.000 1000.000
P2 63.825 88.620 TP2 1020.565 1000.000
Poprawki na punktach dostosowania
Lp Nr p popr. X popr. Y
1 P1 0.000 0.000
2 P2 0.000 0.000
Parametry transformacji
u = -0.9629698599 r = 0.9999615031 mx = 0.0000
v = 0.2694662441 E = -82.6298611567 my = 0.0000
mt = 0.0000
Xbp = 58.2830; Ybp = 68.8150
Xbw = 1000.0000; Ybw = 1000.0000
Raport z obliczenia współrzędnych środka komina
WYRÓWNANIE ŚCISA
E
PUNKTY NAWI
ZANIA
m0= 0.59418; Układ: Brak
Numer X Y mx my mp
T3003 1239.755 992.099 0.000 0.000 0.000
T3002 937.734 967.163 0.000 0.000 0.000
T3001 918.029 1037.581 0.000 0.000 0.000
WSPÓA
RZ
DNE PRZYBLIŻONE
Numer X Y mx my mp
Åšr. komina 1028.239 1039.871 0.001 0.001 0.001
WSPÓA
RZ
DNE WYRÓWNANE
Numer X wyr. Y wyr. mx my mp A B Az A
Åšr. komina 1028.239 1039.871 0.004 0.001 0.004 0.004 0.001 10.7555
K
TY
L C P KÄ…t mK popr. KÄ…t wyr. mK w
Åšr. komina T3003 T3001 5.2019 0.002 - 5.2004 0.000
0 0.0015 5
T3003 T3001 Åšr. komina 10.2622 0.002 0.0008 10.2630 0.000
0 8
Åšr. komina T3002 T3001 74.2845 0.002 0.0003 74.2848 0.001
0 2
T3002 T3001 Åšr. komina 83.9520 0.002 0.0002 83.9522 0.000
0 8