Ražený tunel Mrázovka, který navazuje na výjezd ze Strahovského tunelu je ražen v některých úsecích s malým nadložím. Zástavba nad tunelem je chráněna proti nebezpečí poklesů tzv. kompenzační injektáží, která má vyrovnat poklesy objektů vzniklé ražbou tunelů. K tomu je použit monitoring pohybu objektů, který je zajištěn jak velmi přesným optickým měřením, tak hydrostatickou nivelací. V článku je popsáno navázání obou monitorovacích systémů a provoz totální stanice Leica TCA 2003, která ve své vysoké třídě přesnosti je jediným přístrojem ČR.

I/ KOMPENZAČNÍ INJEKTÁŽ, STAVBA S NASAZENÍM KOMPENZAČNÍ INJEKTÁŽE.
Část trasy městského okruhu v Praze 5, Smíchově, je vedena tunelem pod vrchem Mrázovka. Tunelový průtah začíná před vrchem Mrázovka a pak podchází zastavěné území. Na základě podrob-ného geologického průzkumu prováděného z průzkumné štoly ražené v profilu budoucí tunelové trou-by (jílovitoprachovité břidlice s výskytem poruch a puklin), zkušeností získaných při ražbě této štoly (nestabilita výrubu, nadvýlomy, extrémní poklesy na povrchu) a dalších průzkumných prací v okolí stavby byla navržena technologie sanačních a kompenzačních injektáží.

Cílem kompenzačních injektáží, tj. injektáže cementovou směsí do prostoru mezi vrchlíkem klenby tunelové trouby a základovou spárou obytných domů, je omezení a možnost kompenzací poklesů dotčené zástavby ležící v poklesové zóně raženého tunelu. Šířka deformační zóny je asi 50 metrů, hodnota maximálního sedání je uváděna v rozpětí 22-55 mm. Konkrétně se jedná o tři podsklepené čtyřpodlažní obytné domy v Ostrovského ulici, které byly před kompenzační injektáží vyztuženy; v těchto místech je hloubka stropu tunelové trouby asi 16 metrů pod povrchem terénu.

II/ MONITORING.
Nedílnou součástí technologie kompenzační injektáže je monitoring pohybů povrchu území velmi přesnou nivelací a extenzometry (sledování pohybů v nadloží tunelu při ražbě) a především pohybů a deformací výše jmenovaných domů. Výsledek monitoringu, aktuální zjištění deformací sledovaných objektů, slouží k řízení a kontrole procesu kompenzační injektáže a je zásadním prostředkem omezení vlivu ražby tunelu na sledované objekty.

Monitorování především svislých pohybů domů vychází z kombinace dvou přesných měřických systémů - hydrostatické nivelace (uvnitř domů, na nosných zdech, jsou umístěna ve vodorovné rovině čidla-měřící válce systému hadicových vodováh s elektromagnetickým čtením pohybů plováku ve válci) a geodetického optického měření polohy bodů umístěných na dvorní fasádě.

Všechny hodnoty pohybu sledovaných bodů jsou kabelovým systémem přenášeny do centrálního počítače ke společnému zpracování a grafickému vyhodnocení.

III/ TOTÁLNÍ STANICE LEICA
1) Optické měření.
Pro provádění optického měření je použit elektronický teodolit s dálkoměrem- totální stanice LEICA TCA 2003 s úhlovou přesností 0,5vteřiny a délkovou přesností 1 mm. Totální stanice je obsluhována pouze prostřednictvím centrálního počítače, kromě havarijních případů, kdy je řízena manuálně.

Čidla optického měření jsou sledována v trojrozměrném prostoru (souřadnice x, y, z), přičemž se vy-hodnocuje především svislý pohyb (souřadnice z). Čidla=optické hranoly jsou umístěna na konzolkách osazených na fasádě v místech charakteristických uzlů, tj. ve spojení fasádní stěny s příčnou nosnou stěnou. Čidla optického měření, hydrostatické nivelace i totální stanice jsou přibližně ve stejné výšce, tj. asi tři metry nad podlahou suterénu domu a dvorku.

Totální stanice je postavena na samostatném ocelovém pilíři uprostřed zastřešené ocelové pažnice o průměru asi jeden metr ve vzdálenosti asi tři metry od fasády prostředního domu; v pažnici jsou průzory na sledované body.

2)Činnost centrálního počítače.
Centrální počítač je umístěn v blízkosti totální stanice, v suterénní místnosti, kde je též sběrný počí-tač registrující údaje hydrostatické nivelace.

Centrální počítač řídí činnost totální stanice a vysílá impulsy k měření všech čidel optického měření i hydrostatické nivelace. Tento počítač, v podstatě okamžitě, vyhodnocuje polohu totální stanice ve vztahu k referenčním bodům optického měření (optické hranoly osazené na fasádách domů, které jsou již mimo deformační zónu ohroženou stavbou tunelu) a jejím prostřednictvím vyhodnocuje absolutní polohu opticky měřených bodů, resp. souřadnice x, y, z, ve zvoleném místním souřadnicovém systému, kde počátek=poloha totální stanice (x=0, y=0, z=0).

V místech referenčních vodováh hydrostatické nivelace (v každém domě jedna) je nahrazena její kóta hodnotou příslušného bodu optického měření a následně jsou přepočteny všechny hodnoty kót vodováh napojených na tuto referenční vodováhu. Takto, v určených intervalech, je vyhodnocena absolutní výška všech sledovaných bodů a výsledky jsou graficky i číselně zpracovány ve vztahu ke geometrii injekčních prací.

3)Činnost totální stanice. Program APS Win.
LEICA TCA 2003 patří k řadě totálních stanic, které plně zajišťují integraci výpočetní techniky a technologie totálních stanic. TCA jsou motorizované totální stanice vybavené systémem pro automatické cílení ATR 1, tj.automatické měření úhlů a vzdáleností na optické hranoly, tzn., že hranol, který se objeví v zorném poli dalekohledu, se při spuštění měření vzdálenosti automaticky přesně zací-lí na střed hranolu, aniž je třeba zaostřovat dalekohled.Vyhledání a snímání trvá asi jednu vteřinu.

Vlastnosti TCA totálních stanic lze využít k zautomatizování procesu monitoringu pomocí progra-mu APS Win, tj. Automatic Polar System for Windows (ăLEICA GEOSYSTEMS AG, Heerbrugg, Switzerland, 1998).

Přípravné práce před měřením.

1. Po centraci přístroje na stanovisku tj.upevnění na pilíři, horizontaci a nastavení typu přístroje, přenosové rychlosti a velikosti zorného pole následuje kalibrace, tzn. zjistí se velikost indexové a kolimační chyby (nesmí překročit určitou hodnotu), zapne se kompenzátor a provede se orientace souřadnicových os vzhledem k měřeným bodům - v našem případě jsou sledované body polohově přibližně v přímce, proto "0" vodorovného úhlu se nastaví přibližně kolmo k této přímce.
2. Je třeba "naučit" totální stanici vyhledat a zaměřit /směrník a vzdálenost/ sledované body, tzn. v modu "Učení" se manuálně zaměří a nahrají všechny body, vznikne jeden měřický cyklus.
3. Provede se první automatické zaměření a zjistí se přesnost a úplnost měření.
4. Nastavení přesností a tolerancí jednotlivých kroků :
   1. velikost zorného pole - sledované body nesmí být příliš blízko u sebe
   2. stanovení tolerance pohybu jednoho bodu mezi dvěma cykly = vyloučení špatného měření
   3. nastavení délky čekací doby při přerušení signálu (např.při zakrytí bodu), event. vyhledání bodu
   4. zvýšení přesnosti měření - nastavení počtu opakování měření, měření ve dvou polohách dalekohledu
   5. nastavení typu transformace při určování souřadnic stanoviska totální stanice vzhledem k referen-čním bodům opt.měření - dle počtu referenčních bodů; v našem případě byla použita Helmertova transformace, prostorová /3D/ - referenčních bodů je šest
   6. stanovení tolerancí pohybu stanoviska a referenčních bodů, tolerance rotace a translace nesmí překročit určitou hodnotu
5. Definování skupin bodů a postupu zaměřování jednotlivých bodů, tzn. skupina referenčních bodů a skupina kontrolních=sledovaných bodů.
6. Nastavení časů měření cyklů - dle projektu měření.
7. Získání "0" (výchozího) měření = referenčního cyklu pro vyhodnocení měření, tzn. v době, kdy byla zastavena ražba tunelu aj. stavební činnost bylo zaměřeno asi 25 cyklů a z nich vyhodnoceny základní souřadnice stanoviska a sledovaných bodů.
8. Před měřením musí být totální stanice inicializovaná, tj. být v dialogu s počítačem.

Měření a vyhodnocení.

1. Měření probíhá dle projektu měření nebo konkrétního požadavku řízení provozu kompenzační injektáže.
2. Všechna data jsou uložena, včetně chybových hlášení, časových údajů, ale i výpočtu souřadnic stanoviska (postup Helmertovy transformace).
3. Změřená data jsou okamžitě vyhodnocena početně i graficky a lze je porovnat s vybraným cyklem.