Jak prawidłowo kartować sieci uzbrojenia terenu?

Jak prawidłowo kartować sieci uzbrojenia terenu?

Dla inwestora aktualna i kompletna mapa instalacji podziemnych jest na wagę złota. Jak ją poprawnie i sprawnie wykonać lub zaktualizować?

W poprzednich wpisach wyłożyliśmy sporo teorii o tym, jakie są tryby pracy z wykrywaczem instalacji podziemnych, wyjaśniliśmy też, jak skutecznie lokalizować przewody o słabej przewodności, w tym rury PCV czy światłowody. Podsumujmy teraz tę wiedzę i wyciągnijmy z niej praktyczne wnioski przydatne przy kartowaniu urządzeń podziemnych.

Zgodnie z prawem tylko przewody odkryte

Na wypadek, gdyby artykuł czytał geodeta, już na wstępie nadmieńmy, że zgodnie z krajowymi przepisami geodezyjnymi kartowanie podziemnych instalacji na potrzeby urzędowych rejestrów i opracowań jest dozwolone tylko wtedy, gdy przewody są odkryte. Nie znaczy to oczywiście, że jeśli dane służą do innych celów, nie można sięgać po alternatywne rozwiązania. Można, a nawet trzeba!

Czy mapa zasadnicza lub GESUT wystarczą?

Teoretycznie polscy inwestorzy są we wspaniałej sytuacji. W powiatach prowadzone są bowiem urzędowe rejestry, w których gromadzone są szczegółowe dane na temat przebiegu poszczególnych kategorii uzbrojenia terenu. Mowa tu o Geodezyjnej Ewidencji Sieci Uzbrojenia Terenu (GESUT), a także o mapie zasadniczej, która prezentuje dane pochodzące z tej bazy. Podkreślmy, że wiele krajów (nawet znacznie bogatszych od Polski) takiego rejestru w ogóle nie posiada. Oznacza to, że praktycznie przy każdych pracach ziemnych należy tam od podstaw zinwentaryzować uzbrojenie terenu.

Czy zatem w Polsce mamy godną pozazdroszczenia sielankę? Niekoniecznie. Dyplomatycznie mówiąc, rejestr ten bywa wybrakowany i nieaktualny, przy czym w każdym powiecie sytuacja wygląda inaczej. Ile bywa wart GESUT, dobitnie świadczy przypadek budowy centralnego odcinka II linii warszawskiego metra. Jak przyznały władze Warszawy, same nieskartowane podziemne uzbrojenie opóźniło prace budowlane aż o 70 dni!

Czy zatem GESUT i mapa zasadnicza są kompletnie bezwartościowe? Oczywiście, nie. Mogą one stanowić cenne źródło informacji przed przystąpieniem do wykrywania uzbrojenia terenu na interesującym nas obszarze. Będą wartościową podpowiedzią, jakich instalacji powinniśmy się spodziewać oraz jak powinny biec. Z pewnością jednak nie można polegać wyłącznie na nich.

Dodajmy, że w 2015 roku weszły w życie przepisy wymagające od powiatów ujednolicenia i cyfryzacji danych GESUT oraz ich uzgodnienia z lokalnymi gestorami. Wiele starostw podeszło do tego obowiązku z powagą, dlatego można liczyć, że w najbliższym czasie jakość i wiarygodność tego rejestru znacznie wzrośnie.

I GESUT, i mapę zasadniczą można nabyć w powiatowym ośrodku dokumentacji geodezyjnej i kartograficznej w niezbyt wygórowanej cenie (cennik). W niektórych regionach kraju dane te można bezpłatnie przeglądać w lokalnych serwisach mapowych (link do nich na ogół znajduje się na stronie starostwa). Warto także zajrzeć na rządową witrynę Geoportal.gov.pl do warstwy Uzbrojenie Terenu, gdzie zgromadzono dane GESUT z około 50 powiatów (ich liczba powoli, acz systematycznie rośnie).

Wywiad terenowy, czyli nie daj się zaskoczyć

W Polsce najczęściej stosowanym instrumentem do śledzenia przebiegu uzbrojenia terenu jest wykrywacz instalacji podziemnych. Nim jednak ruszymy z nim w teren, warto zrobić krótkie rozpoznanie, by stwierdzić, jakich przewodów możemy się spodziewać, z czego są zbudowane oraz jak powinny biec. W tym celu:

Rzadko stosowanym, choć potencjalnie bardzo przydatnym rozwiązaniem, są markery elektromagnetyczne (EMS). To specjalne znaczniki RFID, które po wzbudzeniu odpowiednim sygnałem radiowym wysyłają nam informację o rodzaju sieci, która znajduje się pod ziemią (na podobnej zasadzie działają bramki w sklepach wykrywające kradzież towaru). Powinny być one instalowane w punktach charakterystycznych przewodu – włazach, łukach, zagięciach, punktach przecięcia z innymi przewodami itp. By móc lokalizować markery EMS przy użyciu Leica Ultra, należy dokupić specjalną nakładkę.

Georadar dobry na wszystko?

Wymienione wyżej metody mają swoje ograniczenia – potrzebujemy albo bezpośredniego dostępu do wnętrza rury, albo zakładamy, że przewód wyposażono w taśmę lokalizacyjną lub EMS. Nie ma siły – w niektórych przypadkach nie uda się spełnić żadnego z tych warunków. Czy jesteśmy wówczas bezradni? Nie! Z pomocą przychodzi nam bowiem georadar Leica DS2000.

Georadar – jak podpowiada nazwa – działa na podobnej zasadzie jak zwykły radar: wysyła fale radiowe i mierzy czas powrotu odbitego sygnału oraz jego siłę. Na tej podstawie możemy wnioskować, w jakiej odległości od nas znajduje się określony obiekt, a być może dowiemy się także, czym konkretnie jest. W porównaniu z wykrywaczami urządzeń podziemnych taka technologia ma przewagę pod następującymi względami:

• zacznijmy od przeanalizowania wspomnianej mapy zasadniczej bądź bazy GESUT;
• spróbujmy odnaleźć wszelkie obiekty powiązane z podziemnymi przewodami (takie jak latarnie, zawory, hydranty, skrzynki, studzienki, liczniki, ślady po wykopach, oznaczenia sprejem na chodniku/ulicy) i przyporządkujmy je do poszczególnych kategorii sieci;
• przeanalizujmy możliwy przebieg instalacji (np. kable elektroenergetyczne powinny biec między latarniami, a telekomunikacyjne między studzienkami);
• być może warto skontaktować się z wybranym gestorem sieci, by udostępnił nam dane o swojej infrastrukturze; niektórzy z nich robią to chętnie, inni konsekwentnie odmawiają, a są i tacy, co tych danych w ogóle mogą nie mieć;
• zwróćmy szczególną uwagę, czy na badanym przez nas terenie występuje znaczące zagęszczenie przewodów; będzie to mieć duże znaczenie przy doborze optymalnego trybu pracy wykrywacza.

Krok po kroku z wykrywaczem instalacji podziemnych

Dokonawszy rozpoznania, ruszamy w teren z wykrywaczem. Powszechnie stosowaną metodyką pracy jest obejście interesującego nas terenu wzdłuż równoległych linii, a następnie wzdłuż linii do nich prostopadłych (jak na schemacie poniżej). Dlaczego w ten sposób? Ano, bo wykrywacz wskazuje najwyższą siłę sygnału wtedy, gdy znajdujemy się bezpośrednio nad instalacją, prostopadle do jej przebiegu (nie dotyczy to pracy z sondą). W ten sposób do minimum ograniczamy zatem prawdopodobieństwo, że przeoczymy jakiś przewód.

Przeczesując w ten sposób teren, należy pamiętać o poprawnym poruszaniu wykrywaczem. Nie wymachujemy nim jak cepem, ale poruszamy na boki na mniej więcej stałej wysokości.

Gdy wykrywacz „złapie” sygnał, należy najpierw zlokalizować jego maksimum, a następnie obrócić instrument wokół własnej osi do momentu, gdy siła sygnału będzie najsłabsza. Płaszczyzna anteny wykrywacza wyznaczy wówczas przebiegu przewodu, co od razu oznaczamy w terenie.

Kartowanie instalacji możemy również rozpocząć od związanych z nimi obiektów naziemnych, takich jak hydranty, studzienki, skrzynki itp. Mamy wówczas większą pewność, co właściwie śledzi wykrywacz. W takiej sytuacji powinniśmy obejść z wykrywaczem ów obiekt dookoła, trzymając instrument tak, jak to widać na poniższej ilustracji.

Gdy natrafimy na sygnał, dalsze śledzenie przewodu znacząco ułatwią nam takie wykrywacze, które na wyświetlaczu prezentują nie tylko siłę sygnału, ale także kierunek przebiegu instalacji. Funkcję tę oferuje Leica Ultra.

Kluczem do sukcesu w pracy z wykrywaczem jest umiejętne dobieranie trybów pomiaru (temat ten szczegółowo omówiliśmy w poprzednim wpisie). Jednym z najczęściej popełnianych błędów jest bazowanie wyłącznie na metodach pasywnych. Wprawdzie „logistycznie” są one najłatwiejsze, ale w praktyce rzadko kiedy gwarantują pełny sukces. Naprawdę warto więc sięgnąć po generator sygnału i skorzystać z metod aktywnych. Przypomnijmy, że największą skuteczność zapewnia tryb galwaniczny bądź wykorzystanie sondy lub przewodu lokalizacyjnego typu Trace Rod. Dobrze sprawdza się również użycie klemy indukcyjnej. Najmniej pewny jest natomiast tryb indukcyjny.

Pracując z wykrywaczem, nie zapominajmy, że lokalizuje on jedynie przewody zbudowane w metalu. O tym, jak wykrywać instalacje o kiepskiej przewodności, pisaliśmy w poprzednich wpisach poświęconych rurom PCV i światłowodom.

Po oznaczeniu przebiegu przewodów nie pozostaje nam nic innego, jak pomierzyć ich lokalizację i nanieść na mapę – jeśli zależy nam na precyzji, warto wykorzystać do tego celu tachimetr lub precyzyjny odbiornik RTK. Szczególnie obsługa tej drugiej kategorii sprzętu stała się w ostatnich latach niezwykle prosta i dokładna. Warto jednak pamiętać, że wśród wysokiej zabudowy przydatność odbiornika satelitarnego jest ograniczona.

Dla pewności i kompleksowości: georadar

Przy kartowaniu urządzeń podziemnych coraz częściej stosowanym instrumentem jest georadar. W przeciwieństwie do wykrywacza pozwala lokalizować nie tylko metalowe przewody, ale także te z materiałów o kiepskiej przewodności. Dzięki temu, że wynikiem jego pracy są profile terenu (tzw. radargramy), możemy też z powodzeniem śledzić przewody biegnące blisko siebie lub jeden nad drugim, co bywa zmorą pracy z wykrywaczem. Wprawni użytkownicy georadarów są ponadto w stanie stwierdzić nie tylko obecność przewodu, ale także jego średnicę, a nawet materiał, z którego jest zbudowany.

Na tym jednak nie koniec zalet georadarów, bo pozwalają one stwierdzić także obecność pod ziemią obiektów punktowych, powierzchniowych czy bryłowych (kamieni, fundamentów, zbiorników, warstw geologicznych czy wodonośnych itp.), które mogą stanowić niemiłą niespodziankę podczas realizacji inwestycji.

Pracując z georadarem, należy być świadomym jego ograniczeń. Jednym z większych jest trudność w interpretacji radargramów – by ją dobrze opanować, potrzebne jest spore doświadczenie i wiele wykonanych testów. Ponadto skuteczność georadaru jest mocno zależna od lokalnych warunków geologicznych – np. wilgotne iły znacznie zmniejszą zasięg urządzenia oraz mocno utrudnią rozpoznawanie obiektów.

Do spółki albo sam

Tam, gdzie georadar jest wykorzystywany do lokalizowania instalacji podziemnych, najczęściej stosowany jest razem z wykrywaczem. Oba instrumenty doskonale się bowiem uzupełniają. W pierwszej kolejności w teren wysyłany jest wykrywacz, który skutecznie lokalizuje instalacje metalowe lub te z innych materiałów, do których mamy dobry dostęp. Natomiast georadar nie dość, że w obrazowy sposób potwierdzi nam poprawność pracy z wykrywaczem, to pomoże wskazać przewody wykonane z materiałów o kiepskiej przewodności, które wcześniej przeoczyliśmy lub z różnych przyczyn nie mogliśmy skartować (bo np. nie dało się umieścić w nich sondy).

Pomiar przy użyciu georadaru najczęściej realizowany jest wzdłuż równoległych linii bazowych wyznaczonych ze ściśle określonym interwałem (na ogół 1 m), co ułatwia później nanoszenie pomierzonych przewodów na mapę.

Dzięki temu, że instrument ten wyposażony jest w wyświetlacz prezentujący bieżące wyniki pomiarów, obecność instalacji jesteśmy w stanie określić jeszcze będąc w terenie. Gdy na profilu rozpoznamy podziemny przewód (lub też coś, co może nim być), cofamy się nieco do miejsca, gdzie hiperbola osiąga maksimum, i oznaczamy sprejem tę lokalizację po obu stronach georadaru. Po zakończeniu pomiaru, analogicznie jak z wyrywaczem, mierzymy wcześniej oznaczone miejsca tachimetrem lub odbiornikiem GNSS.

Inaczej niż w przypadku wykrywaczy, pracując z georadarem, bardzo ważnym etapem jest postprocessing danych, do czego służy np. oprogramowanie Leica DX Office Vision. Przepuszczając radargramy przed odpowiednie filtry i algorytmy, możemy je uczytelnić, dokładnie przeanalizować (np. pod kątem średnicy przewodów czy użytego materiału), nadać georeferencję, a także przetworzyć do postaci map 2D i 3D czy rysunków CAD. Przy optymalnych warunkach glebowych rozbudowane możliwości software’u pozwalają ograniczyć kartowanie instalacji tylko do pomiaru georadarem i przetworzenia wyników w biurze.

Dlaczego akurat Leica DS2000?

Kluczem do sukcesu w pracy z georadarem jest dobór odpowiedniego instrumentu. Skoro ich wybór jest spory, to dlaczego warto się zainteresować akurat modelem Leica DS2000? Ano, ponieważ posiada kilka cech, które sprawiają, że świetnie sprawdza się w lokalizowaniu podziemnych przewodów i ich kartowaniu:

• jest kompaktowy, co ułatwia jego wykorzystanie w ciasnych przestrzeniach;
• pracuje na dwóch częstotliwościach, dzięki czemu będzie sobie dobrze radzić w sondowaniu gruntów o różnych właściwościach – wyższa częstotliwość zapewnia wyższą rozdzielczość (pozwoli zatem wykryć mniejsze obiekty), ale cechuje ją krótszy zasięg, z kolei niższa częstotliwość „zajrzy głębiej”, ale kosztem niższej szczegółowości;
• urządzenie zintegrowane jest z tabletem przystosowanym do pracy w terenie; w połączeniu z wbudowanym oprogramowaniem pozwala na bieżąco analizować zbierane dane;
• współpracuje z precyzyjnymi odbiornikami satelitarnymi oraz tachimetrami, co pozwala jeszcze w terenie nadać profilom współrzędne geodezyjne, przyspieszając tworzenie czy aktualizację mapy;
• dane z DS2000 można przetwarzać w oprogramowaniu Leica DX Office Vision, które posiada wiele praktycznych narzędzi do tworzenia map – zarówno 2D, jak i 3D.

Ogarnąć pomiarowy chaos

Podsumujmy: optymalnym sposobem na kartowanie urządzeń podziemnych jest najpierw wysłanie w teren wykrywacza, później georadaru, następnie pomierzenie oznaczonych miejsc przy użyciu sprzętu geodezyjnego i na koniec przetworzenie pomiarów w biurze do postaci mapy.

Może okazać się jednak, że każda z tych czynności wykonywana jest przez innego specjalistę, co spowalnia cały proces kartowania i rodzi ryzyko powstawania poważnych błędów. Odpowiedzią na te wyzwania jest Leica DX Manager – unikatowe oprogramowanie pozwalająca na integrację wszystkich tych etapów na jednej platformie software’owej. W porównaniu do tradycyjnych metod pozwala to znacznie przyspieszyć zbieranie i przetwarzanie danych, a także wydatnie podnieść ich jakość.

Żądnych więcej wiedzy odsyłamy… na Wyspy

Kartowanie urządzeń podziemnych to temat rzeka i mamy świadomość ledwie go musnęliśmy. Nim przygotujemy kolejne artykuły, poszukującym bardziej szczegółowych informacji polecamy zapoznanie się z brytyjska instrukcją PAS-128. Jako że w Wielkiej Brytanie nie mają odpowiednika naszego GESUT-u, podziemne instalacje kartowane są przy okazji niemal każdej inwestycji. To wymusiło opracowanie wyczerpującej i sprawdzonej metodyki wykonywania tych czynności – tym właśnie jest standard PAS-128, który dzięki swojej obszerności i kompleksowości zyskał uznanie na całym świecie.