5 STABILIZÁCIA A SIGNALIZÁCIA GEDDETICKÝCH BODOV

Geodetické body patria medzi meračské body a vytvárajú bodové polia, a to polohové, výškové a tiažové, ktoré sa rozdeľujú na základné a podrobné. Ktorýkoľvek geodetický bod môže súčasne patriť do viacerých bodových polí.

Tiažový (gravimetrický bod je geodetický bod, na ktorom je gravimetrickým meranim určená hodnota ťiažového zrýchlenia. Udaje sa využívajú na gravimetrické mapovanie štátneho územia a na presné geodetické práce. Intenzita zemskej príťažlivosti sa meria gravimetrom.

Všetky body polohového, výškového a ťiažového bodového poľa na zemskom povrchu treba stabilizovať predpísanými meračskými značkami a body polohového poľa treba prípadne aj signalizovať.

Stabilizáciou bodu označujeme jeho zabezpečenie trvalým alebo dočasným znakom v prírode; signalizácia bodu znamená označenie (trvalé alebo dočasné vytýčenie cieľa) v prírode.

Meračské body rozdeľujeme na trvalo stabilizované, prípadne trvalo signalizované a dočasne stabilizované, prípadne dočasne signalizované. Zásady stabilizácie bodov základného a podrobného bodového poľa

sú v ČSN 73 0415 Geodetické body, ČSN 72 2518 Kamenné meračké značky, staničníky, hraničníky, smérové a zábradelni kameny a ČSN 73 0416 Meračké značky stabilizovaných bodov v geodézii.

Geodetické body sa stabilizujú pred začatím merania. Pretože majú značnú hodnotu, treba, abý stabilizačný materiál bol pevný a odolný proti poveternostným vplyvom. Pre body polohového bodového poľa najľepšie tieto pôžiadavky spĺňa prírodný žulový kameň.

5.1 STABILIZÁCIA POLOHOVÝCH BODOV

Body Česko-slovenskej trigonometrickej siete (trigonometrické body) sa stabilizujú jednou povrchovou a dvoma podzemnými stabilizačnými značkami (obr. 5.l ). Povrchovou stabilizačnau značkou je kamenný hranol rozmerov 200 x 200 x 800 mm. Na jeho hornej ploche je v smere uhlopriečok vytesaný znak bodu - krížik s dĺžkou ramien 20 mm. Horná podzemná značka je kamenná platňa rozmerov 400 x 400 x 120 mm s krížikom. Dolná podzemná značka je zväčša sklenená platňa rozmerov 160 x 160 x 25 mm s krížikom. Značky sa medzi sebou oddeľujú vrstvou zeminy (hlina, íl, piesok) hrúbky najmenej 200 mm. Stabilizačné značky sa musia umiestniť na zvislici s krajnou odchýlkou 3 mm.

Obr. 5.1. Stabilizácia trigonometrického bodu (rozmery sú v mm)

Ak pri stabilizácii trigonometrického bodu nemožno osadiť jednu z troch uvedených značiek, zabezpečí sa bod najmenej jedným zaisťovacím bodom. Ak nemožno osadiť dve z troch uvedených značiek, zabezpeči sa bod najmenej dvoma zaisťovacími bodmi.

Ak nemožno na stabilizáciu trigonometrického bodu použiť uvedený spôsob, použijú sa napr. kovová značka na streche objektu a pod. podľa [ 14] s dvoma zaisťovacími bodmi . Meračské značky, ktoré sa použili na stabilizáciu trigonometrických bodov pred rokom 1970, odlišujú sa rozmermi, označením, letopočtom alebo písmenami, napr. KV, TP, trojuholníkom a pod. alebo podzemné značky vyhotovené z iných materiálov, iného tvaru a pod. sa pokladajú pre body už stabilizované za vyhovujúce. Pre novovytvorené body sa nesmú používať.

Trvalo signalizované trigonometrické body (veže kostolov - makovice, kaplniek a podobných objektov, kým je možno jednoznačne identifikovať časť konštrukcie označujúcej polohu bodu vo vodorovnej rovine) sa zabezpečia najmenej dvoma zaisťovacími bodmi, stabilizovanými vo vzdialenosti maximálne 500 m od trigonometrického bodu. Medzi zaisťovacími bodmi musí byť vzájomná viditeľnosť a podľa možnosti aj orientácia (viditeľný smer na iný bod polohového bodového poľa).

Ak je pri trigonometrickom bode navrhnutý jeden zaisťovací bod, stabilizuje sa rovnako ako trigonometrický bod.

Ak sa navrhnú dva alebo viaceré zaisťovacie body, stabilizuje sa druhý a ďalší zaisťovací bod buď kamenným hranolom rozmerov 160 x 160 x 750 mm s krížikom a kamennou platňou rozmerov 300 x 30p x 100 mm s krížikom, alebo iným spôsobom zabezpečujúcim rovnakú kvalitu (napr. kovovými alebo inými trvanlivými značkami - konzolami, osadenými do objektov [14]).

Stabilizačné značky sa musia umiestniť na zvislici s krajnou odchýlkou 3 mm.

Orientačné body (body meračsky pripojené na trigonometrické body a pevné body podrobného polohového bodového poľa l. triedy presnosti tak, aby poskytovali orientačný - známy - smer viditeľný bez zvýšeného stanoviska) sa stabilizujú rovnako ako druhý a další zaisťovací bod.

Pevné body podrobného polohového bodového poľa sa budujú v 5. triedach presnosti.

Pevné body podrobného polohového bodového pola 1. triedy presnosti (predtým zhusťovacie body) sa stabilizujú jednou povrchovou a jednou podzemnou značkou. Povrchová stabilizačná značka je kamenný hranol rozmerov 160 x 160 x 750 mm s krížikom a podzemná značka je kamenná platňa rozmerov 300 x 300 x 100mm s krížikom. Stabilizačné značky sa musia umiestniť na zvislici s krajnou odchýlkou 5 mm.

Ak nemožno pri stabilizácii pevných bodov podrobného polohového bodového poľa 1. triedy presnosti stabilizovať podzemnú značku, navrhne sa jeden zaisťovací bod stabilizovaný kamenným hranolom rozmerov 160 x 160 x 750 mm s križikom alebo sa použije iný spôsob zabezpečujúci rovnakú kvalitú, najmä kovové značky osadené do objektov [14].

Trvalo signalizované pevné body podrobného polohového. bodového poľa l. triedy presnosti (veže kostolov a iných budov) sa zabezpečia obdobne ako trvalo signalizované trigonometrické body. Zaisťovacie body sa stabilizujú rovnako ako pevné body podrobného polohového bodového poľa l. triedy presnosti.

Pevné body podrobného polohového bodového poľa 2. až 5. triedy presnosti sa zriadujú na objektoch so stabilizačnou značkou iných bodových polí (výškových alebo ťiažových), napr. na nivelačných kameňoch, na orientačných, zaisťovacích a ťiažových bodoch, na hraničných kameňoch osadených na administratívnych hraniciach obcí alebo iných už osadených kameňoch, ak sú opracované a ich rozmery sú najmenej 120 x 120 x 600 mm, a ak sa doplnia krížikom alebo jamkou a na mostoch a priepustoch s klincovou nivelačnou značkou,

- na vstupných a iných šachtách podzemných vedení okrem zastavaných častí obcí, pokiaľ na nich možno jednoznačne označiť polohu bodu,

- na technických objektoch [ 14].

Do osadených značiek výškových a tiažových bodových polí sa nesmú vyznačovať krížiky, jamky a pod.

Ak pre body podrobného polohového bodového poľa 2. až 5. triedy presnosti nie sú vhodné objekty, stabilizujú sa trvalo kamennými hranolmi rozmerov 160 x 160 x 750 mm s krížikom, resp. s jamkou. (Takto sa stabilizujú aj . polygónové body, čiže vrcholy polygónového ťahu.) Kamenné hranoly sa môžu obkladať dlažbovými kockami, betónovými prstencami, resp. osadzovať pod dlažbu a prikrývať liatinovými alebo inými poklopmi.

Staničníky na štátnych hraniciach sa stabilizujú kamennými hranolmi rozmerov 200 až 300 mm x 200 až 300 mm x 900 až 1 800 mm ,

pričom nad terénom vyčnieva opracovaná časť 400 až 1 000 mm. Ich dalšie úpravy vyplývajú z dvojstranných dohôd so susednými štátmi. Body meračských priamok pomocné meračské body sa stabilizujú

dočasným spôsobom. Na dočasnú stabilizáciu sa zvyčajne poúžívajú drévené kolíky dlhé 300 až 500 mm a hrubé 50 mm, ďalej železné rúrky dlhé 200 až 300 mm, resp. železné klince s polygónovou hlavou dlhé 150 mm:

5.1.1 Geodetické údaje polohových bodov

Pre každý trvalo stabilizovaný polohový bod sa vyhotovújú geodetické údaje, čo je súhrnný názov na označenie bodu, pre číselné údaje a miestopis určitého druhu geodetického bodu.Pre trigonometrické body a pevné body podrobného polohového bodového poľa l. triedy presnosti sa geodetické údaje vyhotovújú na tlačive Geodézia č. 2.75 (obr. 5.2), v ktorom sa okrem súradníc bodu uvádza výška bodu, miestopis bodu, ktorý obsahuje údaje umožňujúce vyhladanie bodu v teréne (náčrt situácie okolia bodu s vyznačenou vzdialenostou od pevných objektov), ďalej topografický popis bodu, údaje o spôsobe stabilizácie a signalizácie bodu, ako aj o orientácii bodu na iné body. Na druhej strane tlačiva sa uvádza:

kto bod stabilizoval (rok, ústav),

kto zapísal a kontroloval geodetické údaje (ústav, meno, dátum ),

zmena geodetických údajov, napr. prestabilizovanie bodu, odstránenie meračskej veže, zmena miestopisu a pod. (meno a dátum vykonania zmien). Pre pevné body podrobného polohového bodového poľa 2. až 5. triedy presnosti sa používa zjednodušené tlačivo Geodézia č. 4.43 [17].

5.2 SIGNALIZÁCIA POLOHOVÝCH BODOV

Na meračské značky bodov nemožno priamo merať ani z blízkych a ani zo vzdialených bodov. Preto na meranie treba meračské body signalizovať.

Obr. 5.2. Geodetické údaje trigonometrického bodu

Signalizácia každého polohového bodu musi byť taká, aby sa určujúce zámery mohli spoľahlivo zmerať bez akýchkoľvek ťažkostí, čiže tvar a veľkosť signálov musí zaručovať ich dobrú viditeľnosť a stálosť. Na zjednodušenie výpočtov sa snažíme, aby signály polohových bodov boli centrické a umožňovali takisto centrické (podľa možnosti) postavenie prístroja.

Pri meraní na malé vzdialenosti signalizujeme polohové body výtyčkami. Výtyčka sa väčšinou stavia do železného stojančeka (malý kovový statív), pomocou ktorého sa stabilizuje jej zvislá poloha. Zvislosť výtyčky sa kontroluje podľa závesu olovnice v dvoch na seba približne kolmých smeroch.

Pri presnej signalizácii vyznačujeme bod priamo závesom olovnice alebo terčom na statíve.

Mnohé trigonometrické body majú prirodzenú signalizáciu (kríže, príp. tyče na vežiach, bleskozvody), pri ostatných musíme však zabezpečiť ich umelé označenie, Umelé signalizačné prostriedky môžu byť trvalé alebo prechodné.

Medzi trvalé prostriedky na signalizáciu trigonometrických bodov patria najmä tyčové signály, pyramídy a triangulačné veže.

5.2.1 Drevené meračské stavby

Medzi tieto špeciálne signalizačné stavby, ktorými sa signalizujú trigonometrické body, patria :

a) pyramídy (trojboké, štvorboké) a pyramídy so zvýšeným stanoviskom,

b) meračské (tyčové) signály a meračské signály so vstavaným stolom,

c) meračské (signálne) veže

Všetky signálý musia počas merania odolávať účinkom slnka, vetra, vlhka a pod. a musia sa spoľahlivo v zemi upevniť. Na stavbu sa používa väčšinou smrekové, prípadne jedľové a borové drevo. Trojboké pyramídy (obr. 5.3) alebo štvorboké pyramídy sa stavajú v prehľadnom teréne bez porastu. Bod sa označuje zvislou tyčou (signálom), ktorá je natretá čiernou a bielou fermežovou farbou. Na rozsiahlych rovinách, aby sa prekonali prekážky vo vzájomnej viditelnosti medzi bodmi, stavajú sa pyramídy so zvýšeným stanoviskom pre prístroj (obr. 5.4). Je to štvorboká pyramída doplnená o druhú samostatnú konštrukciu na postavenie prístroja. Podlaha pre merača sa pripája na konštrukciu pyramídy a nesmie sa dotýkať konštrukcie meračsk ého stola, aby sa otrasy signálu neprenášali na prístroj. Zvýšené stanovisko prístroja vplýva aj na zmiernenie refrakčných javov (odklon alebo zakrivenie zámernej osi po prechode hustými vrstvami vzduchu).

Meračské (tyčové) sígnály sa zvyčajne používajú na bodoch, v ktorých netreba merať prístrojom. Meračské signály so vstavaným stolom sa používajú výnimočne.

Obr. 5.3. Trojboká pyramída (rozmery sú v m)

Obr. 5.4. Pyramída so zvýšeným stanoviskom na prístroj vo výške 3,16 m

Meračské (signálne veže (obr. 5.5) bývajú niekoľkoposchodové a stavajú sa na trigonometrických bodoch vyšších rádov, najmä v rovinatom a zalesnenom území. Skladajú sa z dvoch samostátných častí :

z vlastnej veže (rozhľadne) s cieľovým signálom a z meračského stĺpa so stolom (obr. 5.6) na postavenie prístroja.

V niektorých prípadoch na trigonometrických bodoch I. rádú sú zvýšené stanoviská na postavenie meračského prístroja vybudované ako murované, betónové alebo železobetónové veže.

Obr. 5.5. Meračská veža. V pravo detail umiestenia rebríka (rozmery sú v m)

Ak je prístup pre dopravu komplikovaný, treba ,hospodárne používať skladacie. meračské veže.

V podrobnom polohovom bodovom poli sa vyhotovujú iba trojboké pyramídy na bodoch 1. triedy presnosti, výnimočne na bodoch 2. triedy presnosti, a to pri obmedzenej možnosti vhodnejšieho umiestenia bodu.

Obr. 5.6. Horná časť meračskej veže a meračského stola

5.2.2 Trvalé signály

Objekty, ktoré sú viditeľné a majú trvalý charakter, zvolia sa za

trvalé meračské signály bodov polohového bodoveho poľa, sú to stredy vrcholov kostolov - makovíc alebo päty krížov veží kostolov, kaplniek a inýčh budov.

5.3 STABILIZÁCIA VÝŠKOVÝCH BODOV

Každý výškový , (nivelačný) bod sa stabilizuje nivelačnou značkou. Značky sú buď skalné (výhladené vodorovné plôšky rozmerov 150 x 150 mm alebo vodorovné plôšky s polgurovým vrchlíkom v strede na skalnej ploche), alebo sa vyhotovujú z oceľovej liatiny, prípadne z nehrdzavejúcej ocele, výnimočne z bronzu, ako čapové alebo klincové značky (obr. 5.7 a 5.8).

Obr. 5.7. Čapová nivelačná značka (typ VIa) s nápisom (rozmery sú v mm)

Obr. 5.8. Klincové nivelačné značky (typ III - vľavo a typ IV; rozmery sú v mm)

Základné nivelačné body sa stabilizujú na kompaktnej skale, na ktorej sa opracuje vodorovná plocha a vyhladí vyvýšená plôška alebo guľový vrchlík. Ak sa skala nedá leštiť, osadí sa do nej značka z Monelovho kovu alebo zo skla. Značka sa zakryje pomníkom (obr. 5.9). Základný nivelačný bod sa zabezpečí dvoma až štyrmi zaistovacími bodmi, ktoré sa stabilizujú značkami z Monelovho kovu alebo zo skla a zakrývajú sa žulovými alebo betónovými platňami a zemou. Jedna zo zaisťovacích značiek sa nezakrýva a bežne ju používa technická verejnosť.

Obr. 5.9. Základný nivelačný bod XVI Piletová (pri Žiari nad Hronom)

Čapové nivelačné zňačky (obr. 5.7) na objektoch {budovách) sa zabetónujú do vysekaných otvorov. Umiesťňujú sa čo nájvyššie, napr. 0,5 m nad terénom tak, aby nad nimi bol pre zvislé postavenie nivelačnej laty voľný priestor najmenej 3,2 m, a ak je to možné aspoň 4,2 m na pripojenie latami používanými v technickej nivelácii, ktoré majú dĺžku 4,0 m (pozri kap. 8).

Čapové alebo klincové nivelačné značky {obr. 5.7 a 5.8.) sa osadzujú

do balvanov, bétónových základov stožiarov, križov, mostov, malých komunikačných stavieb a zariadení.Nivelačné kamene rozmerov 250 x 250 x 1 100 mm sa použijú vtedy, keď na stabilizáciu nivelačných značiek nemožno použiť iné vhódné objekty. Stavajú sa na vodorovnú betónovú vrstvu v hĺblke najmenej l m od povrchu terénu a betónujú sa najmenej do výšky 0,6 m okolo kameňa. Do opracovanej hlavy kameňa (250 x 250 x 200 mm) sa osadzujé klincová značka typu III zhora (obr. 5.14).

Obr. 5.10. Nivelačný kameň s ochrannou tyčou (rozmery sú v mm)

Podzemné nivelačné kamene sa osadzujú na pevný skalný podklad alebo na betónovú platňu vyhotovenú v hĺbke 2m pod povrchom terénu. Do hlavy kameňa sa osadzuje bronzová klincová značka [14]. Hĺbkové stabihzácie (obr. 5.11 ) a tyčové (zatĺkané) stabilizácie [1] sa budujú vtedy, keď pevný skalný podklad je hlbšie ako 2 m.

Podzemné nivelačné kamene, hĺbkové a tyčové stabilizácie sa budujú kvôli výskumu recentných (súčasných) vertikálnych pohybov zemskéo povrchu.

Stabilizované body technických nivelácií sa stabilizujú čapovými značkamy typu VI (bez nápisu štátna nivelácia) [l4] a klincovými značkami typu III a IV.

Stabylizačné práce sa väčšinou vykonajú jeden rok pred meraním. Povrchové a podzemné nivelačné kamene, hĺbkové a tyčové stabiližácie sa osadia aspoň tri mesiace pred meraním, výnimočne sa môže toto obdobie skrátiť na šesť týždňov. Nivelačné značky osadené do skál a objektov sa stabilizujú aspoň dva dni pred meraním [18].

Obr. 5.11. Hĺbková stabilizácia chránená skružou s mohylou (rozmery sú v mm)

1 - skruž, 2 - pásová oceľ, 3 - betón, 4 - pažnica Ø241 mm, 5 - štrk, 6 - pa˛ni ca Ø89 mm, 7 - mletż íl, 8 - príruba Ø216 mm

Nivelačné značky zastúpené v Československej jednotnej nivelačnej sieti sú veľmi rôznorodé. Je to dôsledok preberania bodov zo skorších nivelácií. Z rakúsko-uhorskej nivelácie sa zachovali otvorové kolíkové značky. Tieto značky sú rovnaké ako otvorové (hranolové) značky bývalého Ministerstva verejných prác v Prahe. Rozlíšiť ich možno jednak pred stabilizáciou, čiže líšia sa tým, čo je v murive, jednak podľa roku stabilizácie. Z 1. československej , nivelácie sa zachovali značky : stupnicová sklenená s možnosťou priameho čítania na stupnici, čapová s výstupkom (označovaná ako čapová VZÚ - Vojenský zemepisný ústav), klincová a čapová I a II Ministerstva verejných prác, ktoré možno rozlíšiť opäť iba pred stabilizáciou (čapová I má dlhší driek ako čapová II). V Československej jednotnej nivelačnej sieti sa zaviedol typ V čapovej značky. Ako materiál sa na značky použila železná liatina [5].

Uvedené značky použité na stabilizáciu bodov základného výškového bodového poľa, ktoré sa odlišujú rozmermi a tvarom od značky na obr. 5.7. pokladajú sa pre body už stabilizované za vyhovujúce [14.].

5.3.1 Geodetické údaje výškových bodov

Pre každý bod výškového bodového poľa sa vyhotovujú geodetické údaje niveläčného bodu, Tvoria ich geodetické údaje o nivelačnom bode, evidované na tlačive Géodézia č. 3.68 (obr. 5.12) v predpíšanom rozsahu. Na druhej strane tlačiva sú tri stĺpce, v ktorých sa uvádzajú údaje o stave nivelačného bodu. V prvom stĺpci sa zapíše rok merania, rok vykonanej údržby a pod. V druhom stĺpci je záznam vzťahujúci sa na pôvod a totožnosť bodu a na všetky činnosti, pri ktorých sa bod meral, obnovil, udržiaval alebo kontroloval. V tretom stĺpci sa uvedie meno pracovníka, ktorý záznam vykonal a dátum záznamu.

5.4 STABILIZÁCIA TIAŽOVÝCH BODOV

Tiažové body v teréne tvoria mnohouholníkovú gravimetrickú sieť. Body v gravimetrickej siete sa stabilizujú konštrukciou rozme

Obr. 5.12. Geodetické údaje nivelačného bodu

rov 600 x 600 mm z lomového kameňa a cementovej malty do hĺbky 500 mm pod úroveň terénu, zakončenou betónovou alebo žulovou platňou rozmerov 600 x 600 x 100 mm v úrovni terénu. V strede platne sa osadí zhora klincová nivelačná značka typu III tak, aby jej vrchlík vyčnieval nad plochou dosky najviac 5 mm (obr. 5.13). Miestopis tiažového bodu je na obr. 5.14.

Obr. 5.13. stabilizácia tiažového bodu (rozmery sú v mm)

5.5 OCHRANA GEODETICKÝCH BODOV

Na ochranu stabilizačných značiek pred poškodením alebo zničením sa vybudujú geodetických bodoch ochranné znaky, ktorými sa súčasne a ľahšie vyhľadajú body v teréne.Osobitne dôležité geodetické body sa chránia vytvorením chráneného územia, ktoré vyhlasuje prislušný okresný národný výbor. Chránené územie v prírode je vyznačené výstražnými tabuľkami so štátnym znakom a textom "Chránené územie geodetického bodu", ktoré sa upevňujú na kovových tyčiach alebo betónových stĺpikvch.

Obr.5.14.Miestopis tiažového bodu

5.5.1 Ochrana trigonometrických bodov

Na trigonometrických a orientačných bodoch sa vytvárajú tieto typy ochranných znakov:

- ochranná tyč s výstražnou tabuľkou s nápisom Štátna triangulácia poškodenie sa trestá (pri trigonometrických bodoch je tyč s červenobielymi pásmi a pri orientačných bodoch s čiernobielymi pásmi),

- betónový stĺpik,

- pyramída (drevená, kovová)

- betónová skruž

- ochranný kopec.

5.5.2 Ochrana nivelačných bodov

Na ochranu nivelačných bodov sa vytvárajú tieto ochranné zariadenia :

- ochranný štítok s nápisom "Štátna nivelácia poškodenie sa trestá", umiestený naď značkou osadenou do budovy, skaly alebo iného objektu, pokým nápis nie je súčasťou nivelačnej značky,

- obmurovanie a zakrytie skalných stabilizácií,

- ochranná tyč (s červenobielymi pásmi) so štítkom osadená pri nivelačnom kameni,

- betónová skruž osadená centricky okolo nivelačného kameňa alebo hĺbkovej stabilizácie,

- murovaná šachta s liatinovým krytom pre tyčovú stabizáciu.

5.5.3 Ochrana ťiažových bodov

Tiažové body sa chránia ochrannou tyčou (s červenobielymi pásmi) s výstražnou tabuľkou s nápisom "Tiažový bod poškodenie sa trestá".

Kontrolné otázky:

l. Ako sa stabilizujú polohové geodetické body?

2. Ako sa stabilizujú výškové geodetické body?

3. Čo tvorí geodetický údaj o stabilizovaných polohových a výškových bodoch.

4. Vymenujte spôsoby signalizácie polohových geodetických bodov.