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GEOforum Leipzig 2006 3D-Scanning bei der ... - GEO LEIPZIG eV

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Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong><br />

<strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken<br />

Firmen<br />

<strong>3D</strong>-Scannen<br />

Der Scanner<br />

Software<br />

Auswertung<br />

Beispiele<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

Beteiligte Unternehmen<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


CALLIDUS precision systems<br />

- Hersteller aus Deutschland / Sachsen-Anhalt<br />

- Entwicklung, Produktion von <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

- zählt zu den Pionieren <strong>der</strong> <strong>3D</strong>-Scan-Technologie<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Survey Service – CALLIDUS Competence Center<br />

- Mittelständische Firma aus Deutschland / Sachsen<br />

- Gründung im Jahr 1998<br />

- seit 2005 CALLIDUS Competence Center<br />

- weltweiter Vertrieb und Dienstleistungen<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


ANDREAS SCHMIDT VERMESSUNG- &<br />

PROJEKTMANAGEMENT<br />

- Ingenieurbüro aus Naunhof <strong>bei</strong> <strong>Leipzig</strong><br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

- Dienstleistung für Vermessung und Projektmanagement<br />

- Anwen<strong>der</strong> <strong>der</strong> <strong>3D</strong>-Laserscanner Technologie<br />

ABN Rohreitungsbau GmbH<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

- Bauunternehmen aus Zwenkau mit 30 Festangestellten<br />

- Bau von Trinkwasserleitungen, Abwasswerleitungen<br />

und Strassenbau.<br />

- Zertifizierung DVGW Gruppe 2, Gütezeichen AK2<br />

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DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

• berührungslose, dreidimensionale<br />

Erfassung von Objekten<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

• in einem festlegbaren horizontalen<br />

und vertikalen Raster wird die<br />

Oberfläche abgetastet<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

• extrem viele Messpunkte mit XYZ-<br />

Koordinaten in äußerst kurzer Zeit<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

HARDWARE<br />

… <strong>der</strong> „Land Rover“ unter den Scannern.<br />

• Impulslaufzeitmessung<br />

• Laserklasse 1 - augensicher<br />

• Vollpanoramascan H360°V280°<br />

• Helligkeitsunabhängige Messung<br />

• keine Mindestentfernung -<br />

bis 32m ±5mm Messgenauigkeit<br />

• ca. 864.000 Punkte / 9:30 min<br />

• Automatische Prismenerkennung<br />

• Integrierte Heizung, Kompass,<br />

Neigungssensor und Kamera<br />

• Staub- und Spritzwassergeschützt<br />

• Temp.-Messbereich: -25°C bis +45°C<br />

• Ergebnis: <strong>3D</strong>-Punktewolke mit original<br />

RGB-Farbwerten<br />

• Eigene Auswertungssoftware<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

HARDWARE<br />

… <strong>der</strong> „Land Rover“ unter den Scannern.<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

... <strong>bei</strong> 42°C mit Hubbühne ...<br />

Am Südpol <strong>bei</strong> –22°C ...<br />

.... o<strong>der</strong> Überkopf<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

HARDWARE<br />

… <strong>der</strong> „Land Rover“ unter den Scannern.<br />

Gesamtgewicht:<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

Scanner:<br />

Steuer-PC:<br />

Stativ:<br />

Stativwagen:<br />

17,9 kg<br />

14,8 kg<br />

10,0 kg<br />

4,0 kg<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Datenmenge:<br />

Vollpanorama Scan Auflösung<br />

V/H 0,25°= 2MB<br />

Kameradaten = 2MB<br />

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DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Scan öffnen - Alle Angaben zum Scan auf einen Blick.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

RGB-Farbmodul zur Anpassung von Helligkeitsunterschieden <strong>der</strong> Kameraaufnahmen.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Zusammenfügen <strong>der</strong> Scans nach dem Prinzip L2G ...<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

... zum Gesamtobjekt. Darstellung Scanpunkte mit Kompassfarben.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

4 Scans einer Skulptur ...<br />

... nach Fuzzy Join.<br />

Zusammenfügen <strong>der</strong> Scans nach dem<br />

Prinzip Fuzzy Join ...<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Darstellung Scanpunkte mit RGB-Farben.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Beliebige Schnitte lassen sich durch die Punktwolke berechnen.<br />

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DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Export von Messpunkten als ASCII o<strong>der</strong> DXF-Daten für eine CAD-Software.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


DIE <strong>3D</strong>-SCANNER-TECHNOLOGIE<br />

SOFTWARE – <strong>3D</strong> Extractor<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Einfärbung von Messpunkten nach Z-Koordinaten. Analyse <strong>der</strong> Deformationen<br />

eines Gewölbedaches.<br />

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CALLIDUS-Center<br />

Schachtsanierung mit <strong>3D</strong>-Scanner CP3200<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Problemstellung:<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Schäden durch hydraulische Belastungen und<br />

Aggressivität <strong>der</strong> hindurchfließenden Medien.<br />

Tageszeitung „Die Welt“<br />

Dienstag 02. Mai <strong>2006</strong><br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Neues Konzept Schachtsanierung<br />

Die Sanierung von Schachtbauwerken als Revisionsschächte ist mit<br />

herkömmlichen Verfahren kostenintensiv.<br />

Deshalb gilt es, neue Verfahren zu entwickeln, die den technischen<br />

und finanziellen Aufwand deutlich minimieren.<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

Das neue Verfahren – Auskleiden des alten Schachtes mit neuen<br />

Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) Oberflächen - erfüllt diese<br />

hohen Ansprüche.<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Auch einsetzbar für alle Übergabeschächte im Strassenraum,<br />

Pumpstationen, Kläranlagen usw.<br />

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Konventionelle Vermessung des Bauwerkes<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Begehung und Messung <strong>der</strong> Schadstoffkonzentration sind erfor<strong>der</strong>lich.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Der CALLIDUS <strong>3D</strong>-Laserscanner CP3200 wird in einer Überkopfaufhängung<br />

an ein Kurbelstativ befestigt...<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

... und über dem Schacht senkrecht aufgestellt.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Es ist keine Begehung des Schachtbauwerkes mehr erfor<strong>der</strong>lich.<br />

Die Vermessung erfolgt berührungslos.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Der Scanner in ca. 2,5 m Tiefe <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Ar<strong>bei</strong>t.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Einmessung des Scannermittelpunktes zur Georeferenzierung.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

Der Ar<strong>bei</strong>tsplatz zur<br />

Steuerung des Scans im<br />

Vermessungsbus.<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Kontrolle des Scanvorgangs<br />

am PC.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Transport im Vermessungsbus zum nächsten Schachtbauwerk.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong>3D</strong>-Scanpunktwolke in Original RGB und Kompassfarben.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Auswertung <strong>der</strong> Punktwolke mit Schnittbildung.<br />

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Vermessung eines Schachtes mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Dokumentation mit allen erfor<strong>der</strong>lichen Angaben.<br />

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Herstellung <strong>der</strong> GFK Formteile<br />

Auf <strong>der</strong> Basis <strong>der</strong> gemessenen <strong>3D</strong>-Schachtdaten<br />

wird nun ein neues Formstück des Schachtboden<br />

hergestellt.<br />

Bisher betrug die Fehlerquote wegen falscher<br />

Messwerte ca. 15 % - d. h. ca. je<strong>der</strong> 7. Schachtboden<br />

musste erneut hergestellt werden.<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

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Herstellung <strong>der</strong> GFK-Formteile<br />

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ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Im Werk <strong>der</strong> Firma Predl GmbH.<br />

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Herstellung <strong>der</strong> GFK Formteile<br />

Technologie:<br />

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CALLIDUS-Center<br />

-auf Negativformteil Auftrag von GFK<br />

- Aufspritzen einer Harzfeinschicht<br />

-zweite Lage GFK für die Festigkeit<br />

-Auftrag Polyesterschicht als<br />

Grundlage für die Besandung<br />

-Besandung dient als Haftbrücke für<br />

den Fließbeton zwischen Formteil und<br />

alter Schachtwand<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

-Wird für den Schachtboden als auch<br />

für den sog. Inliner (Zylin<strong>der</strong> für den<br />

Schacht) verwendet.<br />

Fertiger neuer Schachtboden<br />

GFK-Gerinne <strong>der</strong> Predl GmbH haben eine Zulassung für alle Abwasser und sind<br />

zugelassen im Kanalnetz <strong>der</strong> KWW <strong>Leipzig</strong>.<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Prinzip Schachtsanierung mit GFK Formteilen<br />

1. Entfernung des Schachtkonus<br />

2. Säuberung und Entfernung <strong>der</strong><br />

Steigeisen<br />

3. Einbringung des Schachtbodens und<br />

Justierung mit Fixierelementen<br />

welche als Abdichtung und Schalung<br />

für den Verguss dienen<br />

4. Einbringung des Dämmers –<br />

frühhochfester schwindfreier und<br />

abwasserresistenter Vergussbeton<br />

5. Einbringung des Inliners bis zu <strong>der</strong><br />

vom Betreiber gewünschten Höhe<br />

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CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

6. Verguss des Zwischenraumes<br />

zwischen alter Schachtwand und<br />

Inliner mit Vergussbeton – <strong>der</strong><br />

Schacht erhält eine neue Statik.<br />

7. Herkömmlicher Weiterbau bis<br />

Schachtoberkante ist möglich<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Prinzip Schachtsanierung mit GFK Formteilen<br />

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ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Dokumentation <strong>der</strong> Ar<strong>bei</strong>ten.<br />

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Vermessung von Kanalleitungen mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

Auch <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Kanalleitungen ist <strong>der</strong> <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

ein hervorragendes Hilfsmittel.<br />

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Vermessung von Kanalleitungen mit <strong>3D</strong>-Laserscanner<br />

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ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

An Hand <strong>der</strong> tatsächlichen Geometrie <strong>der</strong> Kanalleitung lassen sich die neuen<br />

Inliner Formteile exakt modellieren.<br />

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Vorteile:<br />

• Der Einsatz des <strong>3D</strong>-Laserscanner CALLIDUS CP3200 ermöglicht<br />

es den Schacht berührungsfrei, vollständig in kürzester Zeit zu<br />

vermessen. Es wird eine hohe Planungs- und Projektsicherheit<br />

gewährleistet.<br />

• GFK Formteile für Schachtboden und Schachtwand werden<br />

passgenau vorgefertigt vor Ort angeliefert.<br />

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CALLIDUS-Center<br />

• Kein Aushub großräumiger Baugruben mehr erfor<strong>der</strong>lich, welche<br />

bis zu 75% <strong>der</strong> Gesamtkosten beanspruchen können.<br />

• Keine umfangreichen und langfristigen Straßensperrungen für<br />

Vermessung und Sanierung notwendig.<br />

• Wie<strong>der</strong>verwendung vorhandener Bausubstanz mit neuer Statik<br />

und einer Lebenserwartung wie <strong>bei</strong> einem Neubau.<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Wirtschaftlichkeit:<br />

• Bis zu 50% Zeitersparnis <strong>bei</strong> <strong>der</strong><br />

Sanierung von Schachtbauwerken<br />

gegenüber traditionellem Neubau <strong>bei</strong><br />

Schachttiefen bis 3,5m.<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

• Hieraus ergeben sich<br />

Kostenersparnisse von bis zu 30%.<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

GmbH<br />

<strong><strong>GEO</strong>forum</strong> <strong>Leipzig</strong> <strong>2006</strong> <strong>3D</strong>-<strong>Scanning</strong> <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Sanierung von Schachtbauwerken


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />

Survey Service<br />

CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau GmbH<br />

A. Schmidt, Vermessung<br />

Survey Service CALLIDUS-Center<br />

ABN Rohrleitungsbau<br />

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