Najlepsze metody pomiaru i inwentaryzacji wiaduktów kolejowych

16 maja 2025

Jan Drzewicki, starszy geodeta, Multiconsult Polska

Dokładna inwentaryzacja i pomiar obiektów inżynierskich, takich jak wiadukty kolejowe czy drogowe, to kluczowy etap zarówno w pracach projektowych, jak i utrzymaniowych. Dobór technologii zależy od wielu czynników, w tym przede wszystkim od stopnia skomplikowania samego obiektu, dostępności terenu oraz oczekiwanego poziomu szczegółowości potrzebnych danych. Doświadczenie w pracy przy złożonych projektach infrastrukturalnych pozwala wskazać trzy sprawdzone oraz dopasowane do charakteru obiektu i wymaganej dokładności metody pomiarowe: tachimetr, tachimetr skanujący oraz skaner naziemny (TLS – Terrestrial Laser Scanning).

Precyzyjny pomiar punktowy

Jednym z podstawowych narzędzi pomiarowych stosowanych w geodezji jest tachimetr. Umożliwia on precyzyjne wyznaczenie współrzędnych konkretnych punktów, co znajduje zastosowanie szczególnie w przypadku pomiarów kontrolnych oraz dokumentowania kluczowych elementów konstrukcyjnych. Dzięki zastosowaniu tachimetru uzyskujemy wysoką precyzję pomiaru punktów.

Trzeba jednak pamiętać, że taki pomiar dostarcza nam ograniczoną liczbę danych przestrzennych. W przypadku zastosowania tachimetru pomiarowi brakuje pełnego kontekstu geometrycznego. Po wykonaniu pomiaru tachimetrem i uzyskaniu linii szkieletowych, co obrazuje zdj. 1, jesteśmy w stanie zweryfikować, czy dane, które pozyskaliśmy, są wystarczające do zaprojektowania nowej infrastruktury. W przypadku obiektu ukazanego na zdjęciu okazały się one niewystarczające – wymagana była zwiększona gęstość pomiaru punktów na elementach najbliższych skrajni torów.

Zdj. 1

Szybki i precyzyjny pomiar z rozszerzoną funkcjonalnością

Jeśli zależy nam na uzyskaniu większej liczby danych, ale bez rezygnacji z wysokiej dokładności, wówczas warto sięgnąć po rozwiązanie hybrydowe, czyli tachimetr skanujący. Narządzie łączy funkcje klasycznego tachimetru z możliwością szybkiego pozyskania chmury punktów. Bez wątpienia jest to dobre rozwiązanie dla obiektów o złożonej geometrii, na przykład takich, które posiadają wiele elementów nośnych czy zróżnicowane płaszczyzny. Zastosowanie tachimetru skanującego do pomiaru wiaduktu nad linią kolejową pozwoliło zobrazować, co pokazuje zdj. 2, wszystkie linie szkieletowe obiektu oraz zagęszczenie pomiaru na elementach najbliższych torom kolejowym, tworząc zestaw danych odpowiadających na potrzeby zespołu projektowego.

Zdj. 2

Kompleksowa dokumentacja 3D

Skaning laserowy z wykorzystaniem skanera naziemnego (TLS) to obecnie jedno z najnowocześniejszych rozwiązań stosowanych geodezji inżynieryjnej. Technologia ta pozwala na uzyskanie bardzo szczegółowej chmury punktów, odwzorowującej cały obiekt w trzech wymiarach. Uzyskujemy tym samym bardzo wysoką szczegółowość i kompletność danych, dzięki którym możliwe jest tworzenie dokładnych modeli 3D i rzutów płaszczyzn. Dla zespołu realizującego pomiary nie bez znaczenia jest fakt, iż skaning pozwala bezpiecznie pozyskiwać dane z trudno dostępnych lub niebezpiecznych miejsc. Zebrana duża liczba danych wymaga jednak przetworzenia i archiwizacji, a także wiąże się z koniecznością posiadania specjalistycznego oprogramowania i zaangażowania doświadczonego zespołu.

Wyzwania i dobre praktyki przy opracowaniu danych

Nawet najlepsze dane pomiarowe wymagają starannego opracowania. W praktyce wiąże się to z przetwarzaniem dużych wolumenów danych, filtracją szumów, rejestracją wielu skanów oraz konwersją chmur punktów do środowisk CAD lub BIM. Na bazie pozyskanych danych jesteśmy w stanie wygenerować linie szkieletowe oraz krawędziowe zarówno konstrukcji inżynierskich, jak i terenu w ich bezpośrednim otoczeniu, co znacząco ułatwia dalsze analizy projektowe. Decydujące są tu jednak kompetencje zespołu oraz odpowiednie narzędzia programistyczne.

W przypadku wiaduktów zlokalizowanych nad intensywnie użytkowaną infrastrukturą kolejową, liniami kolejowymi o dużym natężeniu ruchu, dodatkowym wyzwaniem jest planowanie prac terenowych z uwzględnieniem ograniczonego dostępu oraz z zachowaniem zasad bezpieczeństwa. Wymaga to przygotowania odpowiedniego harmonogramu, współpracy z zarządcą infrastruktury oraz sprawnego i skutecznego wykonania pomiaru.

Wszystko to sprawia, że geodezja dziś nie tylko dostarcza niezbędnych danych o różnym stopniu szczegółowości, ale przede wszystkim pomaga odpowiadać na kluczowe pytania związane z planowaniem inwestycji czy utrzymaniem infrastruktury.