Вопрос 29. Высотное обоснование тоннелей. Расчёт точности высотного обосновая тоннелей. Передача отметок в подземные выработки.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 26Следующая ⇒

Вопрос 26 Способы создания плановой опорной сети для строительства мостов. Расчет точности мостовой триангуляции при разбивке осей прямой угловой засечкой. Влияние формы сети на точность разбивки опор моста. Детальная разбивка опор моста в зависимости от стадии строительства.

Способы создания плановой опорной сети для строительства мостов. Обоснование создается в две ступени. В качестве первой ступени проектируется инженерно-геодезическая сеть, а в качестве второй – геодезические фигуры разбивки.Плановая инженерно-геодезическая сеть необходима для создания на местности исходной основы для выноса в натуру запроектированных центров опор мостового перехода.При проектировании ИГС должны выполняться следующие требования:1. Один или два пункта сети должны совпадать с осью мостового перехода;2. Пункты сети должны располагаться в местах, обеспечивающих их долговременную сохранность на весь период строительства мостового перехода;3. Видимость между пунктами должна быть обеспечена с земли;4. Длины сторон и углы в треугольниках могут иметь произвольные значения. Однако, по возможности, следует проектировать связующие углы не менее 20⁰ и примерное равенство длин линий.5. Систему координат следует выбирать условную, в которой ось абсцисс совпадает с осью мостового перехода, а начало системы координат выбрано так, чтобы не возникало отрицательных значений координат.Ошибка в определении положения пунктов разбивочной сети относительно исходного не должна превышать 10 мм. Пункты разбивочной сети закрепляют в геологически устойчивых местах, не затопляемых высокими паводковыми водами.ИГС может быть построена триангуляцией, трилатерацией, линейно-угловыми построениями, полигонометрией, на больших мостовых переходах, располагающихся в сложном широкой речной пойме, геодезическая разбивочная основа может строиться из сочетания линейно-угловых и полигонометрических сетей. Триангуляция - форма ее может быть различной, но (наиболее часто встречаются простой или сдвоенный геодезический четырехугольник (рис. 25.14), а при наличии островов - центральные системы. Длины сторон колеблются от 0,2 до 2,0 км. Угловые измерения производят со средней квадратической ошибкой 1^// –2^//. При этом особое внимание обращают на точность центрирования теодолита и визирных целей. см. Трилатерация- строится в основном тогда, когда метеоусловия не позволяют производить угловые измерения в триангуляции с необходимой точностью. При построении трилатерации на мостовых переходах, как и в триангуляции, основной фигурой служит сдвоенный геодезический четырехугольник, все стороны которого измеряются светодальномером соответствующей точности.При линейно-угловых построениях на мостовых переходах измеряют стороны S₁, S₂,…,S^/₄ и углыβ₁β₂…β₄. Сети подобного вида обладают рядом преимуществ: 1) отсутствие направлений вдоль берегов позволяет измерять углы в примерно одинаковых внешних условиях, уменьшая тем самым влияние боковой рефракции. 2) Взаимная видимость между пунктами сети обеспечивается без постройки высоких знаков. 3) При сравнительно небольшом объеме линейных и угловых измерений сеть обладает достаточной точностью и высокой маневренностью в сложных условиях местности.Основными фигурами такой сети являются линейно-угловые треугольники, в которых стороны измеряют светодальномерами, а углы – оптич. теодолитами типа Т2 и др.Полигонометриюприменяют для мостов, строящихся на суходоле. Строят ее в виде системы ходов. Продольные ходы проектируют параллельно оси мостового перехода и располагают от нее на таком расстоянии, чтобы пункты не попадали в зону строительных работ. Стороны в таких ходах измеряют со средней квадратической ошибкой 5 мм, а углы 2^// – 3^//. После вычисления координат пункты редуцируют по оси ординат, чтобы они располагались строго в створе, параллельном оси моста. Это позволяет выполнять, разбивочные работы способом прямоугольных координат или створной засечки.Расчет точности мостовой триангуляции при разбивке опор прямой угловой засечкойРасчет необходимой точности измерений в исходной сети (m_β и m_s) и фигурах разбивки (m_{β раз} и m_{s раз}) выполняется, исходя из заданного предельного отклонения пролетного строения мостового перехода от проектной длины Δ_l=40мм и ширины Δ_b = 30 мм. Переход от предельных значений к средним квадратическим ошибкам, при доверительной вероятности Р = 95%, выполняется по формулам: m_l0=∆l/t=40мм/2=20мм; m_b0=∆b/t=30мм/2=15мм; При расположении оси X параллельно оси мостового перехода заданные СКО можно разложить на следующие составляющие: m²_l0=m²_xи.д.+m²_xраз; m²_b0=m²_yи.д.+m²_yраз, где m_{X и.д.}, m_{Y и.д.}. - ошибки исходной геодезической сети; m_{X раз.}; m_{Y раз.} - ошибки фигур разбивки. Применяя принцип равного влияния, получим допустимые СКО на исходную инженерно - геодезическую сеть и фигуры разбивки: m_xи.д.= m_xраз= m_l0/√2=20мм/√2=14мм; m_уи.д.= m_ураз= m_b0/√2=15мм/√2=11мм. Допуск на исходную геодезическую сеть относится к СКО положения пункта в наиболее слабом месте по оси X (m_{X и.д.}) и по оси Y (m_{Y и.д.}) относительно ближайшего исходного пункта.Допуск на фигуры разбивки относится к наиболее грубо определяемой СКО проекции межосевого расстояния между центрами опор мостового перехода на ось абсцисс (m_{X раз}) и ось ординат (m_{Y раз}). Влияние формы сети на точность разбивки опор моста. В результате наблюдений и многолетней практики было установлено, что наибольшая точность фигур разбивки достикается при следующих условиях:1. Для всех видов засечек, кроме обратной (рис. 2в), угол засечки (угол при разбиваемой опоре между направлениями на исходные пункты) по возможности должен находиться в диапазоне 80°<Ɣ<110°, обычно стремятся проектировать засечки при углах близких к 90⁰.2. Длины линий от исходных пунктов до разбиваемой опоры должны быть равными 0,3 - 0,75 от длины мостового перехода 3. Для обратной угловой засечки (рис. 2в) разбиваемая опора должна находиться вне опасного круга. Детальная разбивка опор мостаВ зависимости от местных условий и характера подстилающих грунтов фундаменты опор могут воздвигаться на естественном основании, сваях, сваях-оболочках, опускных колодцах или кессонах. Технология работ существенно зависит от условий. СКО разбивки центров фундаментов опор составляет 50 мм. В опоре различают: фундамент, тело опоры и подферменную часть, на которой устанавливают пролетное строение. Фундамент опоры заглубляют до плотных пород. Разбивку опор моста осуществляют следующими методами :способ полярных координат;способ прямой угловой засечки;способ обратной угловой засечки;способ линейной засечки;способ прямоугольных координат;Способ створов. Сущность: положение выносимой в натуру точки определяется пересечением двух линий (створов), концы которых закреплены на местности;Способ полигонометрии. Сущность: на местности прокладывают полигонометрический ход с вершинами точек выносимыми в натуру, который опирается на пункты геод. основы. Невязка хода – качество выносимых точек: Детальную разбивку опор производят от закрепленных в натуре их центров и осей. При сооружении опоры на суходоле предварительно устраивают горизонтальную обноску, на которую из центра опоры т-том выносят гл. ось мостового перехода и перпендикулярно к ней продольную ось опоры. От этих осей по обноскам разбивают контуры эл-тов фундамента, которые проектируют в котлован при помощи монтажной струны и отвеса. На реках глубиной до 5-6 м основания опор опускают с намытых островов, а при большей глубине – с понтонов на плаву.При сооружении основания на намытом островеопределяют светодальномером или угловыми засечками точное положение центра опоры и, установив над ним т-т, визируют на правый и левый исх. пункты, закрепляя в створе гл. оси мостового перехода поперечную ось опоры. Перпендикулярно к этой оси фиксируют продольную ось опоры. На острове устанавливают два рабочих репера, высоты которых периодически проверяют от постоянных реперов на берегу. Разбивка контура камеры или центров свай произв. от закрепленных точек осей опоры способом прямоугольных координат (с точн. до 1 см). При установке кессона или опускного колодца площадка предварительно тщательно нивелируется, нож камеры по нивелиру приводят в строго горизонтальное положение.Наблюдения за опусканием основания опоры на острове в плановом положении ведут путем периодических измерений расстояний от осевых знаков до опускаемого контура, по высоте – контрольным нивелированием от рабочих реперов.Выверка опалубки фундамента опоры. Внешняя поверхность фундамента – опалубка явл. направляющей при опускании колодца, и от правильного построения зависит скорость и точность опускания. По мере опускания колодца опалубка наращивается. Разбивка опалубки ведется по осям опоры. В построенной опалубке проверяют вертикальность стенок и соответствие внутренних ее размеров проектным размерам опоры. Воздвигнув кладку до уровня обреза фундамента, необходимо с п-тов мостовой сети уточнить положение центра опоры, а также продольной и поперечной осей, а с береговых реперов проверить высоту обреза. После чего намечают контуры кладки тела опоры. При необходимости тело опоры в пределах обреза фундамента сдвигают, чтобы центр занял проектное положение. По мере возведения опоры, закрепленные оси проектируют вверх, на следующую секцию. Чтобы избежать заметных ошибок, необходимо периодически проверять положение центра опоры от п-тов мостовой сети способом прямой или обратной засечки. Перед разбивкой подферменных площадок (на которые опирается пролетное строение моста) в последний раз выверяют положение центра и осей опор и прокладывают по опорам нивелирный ход с одного берега на другой, нивелируя все рабочие реперы. Затем от осей опоры способом прямоугольных координат разбивают подферменные площадки, а их рабочие поверхности устанавливают по высоте от ближайших рабочих реперов (точн. разбивки в плане 5 мм, по высоте 1-2 мм). Разбивку осей регуляционных сооружений выполняют от ближайших п-тов геод. сети. По мере возведения насыпей положение их криволинейных осей уточняют прокладкой теод.ходов. И в заключении производят исполнительную съемку для выявления соответствия возведенных опор проекту. По материалам исполн. съемок составляют исполн. чертеж опоры, ведомости расстояний м/у центрами опор, ведомости отметок, установленных на опорах реперов.

Вопрос 27. Виды тоннелей. Понятие о габарите и форме поперечных сечений. Назначение геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации тоннелей. Виды несбойки. Расчет точности ступеней планового обоснования.

Тоннель представляет собой сложное инж. сооружение, длина которого значительно превышает размеры поперечного сечения. Тоннель, как и все инж. сооружения можно классифицировать по назначению:-транспортные (ж/д, автомобильные, метро, подземные переходы, судоходные);-гидротехнические (которые строятся для транспорта воды, водоснабжения городов, орошения земель, сброса излишек воды из водохранилищ);-коллекторы (для размещения коммуникаций городского хозяйства);-производственные (напр. тоннели, которые предназначены для транспортировки полезных ископаемых). по расположению относительно поверхности земли:1) горные/перевальные (сооружаемые под горными массивами и водоразделами);2) подводные (сооружаемые под каналами, реками, озёрами и морскими проливами);3) городские (сооруж. под городской территорией).Тоннель является ответственным инж. сооружением и отличается большим разнообразием форм и размеров поперечных сечений. Попер. сеч. тоннеля должно быть оптимальным, т.е. должно сооружаться с минимальными запасами между предельным внешнем очертанием отделки тоннеля и контуром вырабатываемой породы.Для транспортных тоннелей установлены нормативными документами 3 вида габаритов:1.Габарит приближения строения, он определяется внутренним контуром обделки тоннеля 2.Габарит приближения оборудования, определяется контуром наиболее выступающих точек различного оборудования и устройств, которые устанавливаются в тоннеле3.Габарит подвижного состава, определяется контуром внутри которого должен размещаться подвижной состав со всеми выступающими и висячими частями и при этом учитывается положение вагонов с учетом их раскачивания во время движения4)Пространство между габаритом приближенного оборудования и габаритом подвижного состава называется габаритом запаса, он является исходным для расчета точности геодезических измерений.При сооружении тоннелей форма его поперечного сечения зависит от нагрузок, которые оказывают на него внешние породы. Форма поперечных сечений зависит от размера строящегося туннеля, назначения его, способа сооружения, а также от размера, интенсивности и направления горного давления. Однопутные туннели метрополитена глубокого заложения строят круглого сечения. При мелком заложении туннели метрополитена имеют прямоугольное сечение. Поперечное сечение туннелей с бетонной обделкой в своде имеет круглое очертание; При наличии большого вертикального горного давления поперечное сечение туннелей с бетонной или железобетонной обделкой имеет подковообразную форму, при которой высота туннеля больше его ширины.Схема сооружения тоннелей:Один и тот же тоннель может сооружаться одновременно по следующим схемам:1.портал – ствол 2.портал – портал3.ствол – ствол4.ствол – портал Рис. Сооружение тоннеля через портал: 1-дорожное полотно, 2- защитная стенка, предохраняет вход от воды, обвалов, лавин.Рис. Сооружение тоннеля через вертикальный ствол: 1 – ствол, 2 – рудный двор, 3- подходная штольня, 4- трасса тоннеля.Необходимость проектирования стволов при сооружении тоннелей обусловлена: 1.Обеспечением точности геодезических работ в процессе проходки тоннеля2.Сокращением сроков строительства тоннеля3.Возможностью использования для вентиляции сооружения.Назначение геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации тоннелей. Тоннель является ответственным и дорогостоящим инж. сооружением, поэтому при их строительстве уделяют особое внимание обеспечению сбойки встречных подземных выработок, при этом чем меньше будет величина несбойки, тем меньше трудозатраты на строительство тоннеля и наоборот. Для проектирования тоннеля на территории строительства необходимо иметь крупномасштабную топооснову (м-ба 1:25000 и крупнее). При этом можно выделить ряд задач для инженерно-геодезического обеспечения сооружения тоннеля:1. Проектирование оси трассы тоннеля, подготовка рабочих чертежей и аналитических данных для перенесения проекта сооружения в натуру.2. Контроль качества строительно-монтажных работ в процессе строительства тоннеля (определение эллиптичности колец путем измерения горизонтальных, вертикальных и косых диаметров обделки тоннеля).3. В процессе проходки тоннеля выполняют исполнительные съемки монтажа колец обделки тоннеля с целью выявления проектной геометрии и фактической геометрии в плане и по высоте.4. При эксплуатации тоннеля выполняют периодические измерения за деформациями обделки тоннеля и сооружений и оборудования, которое располагается внутри него. Несбойка является основным параметром, который используется для назначения точности геодезических работ при строительстве тоннеля. При этом выделяют 2 вида несбойки:Q – несбойка точек обделки тоннеля – общая несбойка. q – несбойка встречных осей. Q обусловлена влиянием ошибок геодезических измерений, отклонением сооружения от разбивочных осей и влиянием деформаций. q обусловлена влиянием только ошибок геодезических измерений Q>q. При этом q может быть разложена на 3 составляющих: q_h (по высоте) . q_u (поперечная)         q_t (продольная) q=t(q_t, q_u, q_h)= (q²_t q²_u q²_h)^1/2 При строительстве прямолинейных тоннелей продольная составляющая не имеет существенного значения. При сооружении криволинейных тоннелей все составляющие имеют одинаковое значение.Q допускается в пределах установленного габаритного запаса и рассматривается как суммарное влияние следующих источников ошибок:а) влияние ошибок планового обоснования _;б) влияние ошибок высотного обоснования _;в) отклонения обделки при её укладке от разбивочных контуров _; г) отклонения контура обделки из сборных элементов от проектных геометрических размеров _;д) деформация обделки под влиянием давления горных пород _.Принимая __и___мм, при габаритном запасе Q=100м получим _=45мм, а _=22.5мм._ и _ явл. исходными для обоснования точности геодезических измерений на всех стадиях создания планового и высотного обоснования.На несбойку в плане при строительстве тоннелей через стволы А и Б действуют влияния следующих основных ошибок: обоснования на поверхности – q₁; ориентирования через стволы А и Б – q₂ и q₃;полигонометрических подземных ходов идущих от стволов А и Б к забою – q₄ и q₅.Теоретические исследования и практический опыт показывают, что при длине тоннеля около 1.0 – 1.5км влияние действия указанных ошибок можно принять одинаковым: при q₁=q₂=q₃=q₄=q₅=q_i получим q_i=0.45_.Если принять _=45мм, то тоннельную триангуляцию надо построить с такой точностью, чтобы ошибка взаимного определения координат пунктов, расположенных у двух смежных стволов, не превышала m=0.45*45=20.25мм.Ошибка ориентирования через один и другой ствол не должна смещать конечную точку полигонометрического хода у места сбойки больше чем на 20мм.Среднеквадратическое ожидаемое поперечное смещение конечных точек подземных полигонометрических ходов у места сбойки также не должно превышать 20мм.

Первой стадией развития геодезического планового обоснования является построение на поверхности земли сети, основное назначение которой заключается в том, чтобы около всех мест открытия подземных строительных работ (порталы, стволы, штреки) получить закреплённые геодезические пункты, имеющие координаты, определённые с требуемой точностью в единой системе на протяжении всей трассы запроектированного одиночного тоннеля или комплекса сопряжённых тоннелей. Для построения планового обоснования применяют метод триангуляции, линейно-угловых построений или метод полигонометрии.

Вопрос 28 Назначение планового и высотного обоснования тоннелей. Виды планового обосн на поверхн и в подзем выработке. Расчет точности тонельной триангуляции, основной и поземной полигонометрии.

Для обеспечения сбойки встречных подземных выработок при строительстве транспортных тоннелей создается планово-высотное обоснование на поверхн-ти и в подземных выработках. Важная особенность построения геод обоснования туннелей является стремление разместить пункты так, чтобы можно было передачи дирекц-й угол в смежные шахты от одной и той же стороны сети – это исключает влияние ошибки дир угла стороны на сбойку. Если это условие не выполнимо, то проектируют сеть так, чтобы м/у шахтами было наименьшее кол-во сторон. С применением светодальномеров целесообразно, на больших строительствах (подземных) построение туннельных линейно-угловых сетей, которые обеспечивают высокую надежность определения коор-т. При это требования к положению пунктов сети остаются теми же. Наиболее полная схема планового обоснов-я представлена при сооружении тоннеля через парталы и вертикальные стволы. В этом случае планов обоснов создается по схеме (виды): 1) тоннельная триангуляция на поверхности. 2) основная полигонометрия для сгущения сети трианг-ии на поверхности и передача коор-т от пунктов триангуля-ии в район строительных площадок и шахт, расположенных вдоль туннеля. 3)подходная полигонометрия – от пунктов основной полигонометрии для передачи дир углов и коор-т в подземные выработки (ориентирования). 4)Подземная полигонометрия, которая прокладывается под землей по мере продвижения забоя в перёд для обеспечения сбойки встречных подземных выработок. Виды подземной полигонометриив зависимости от длинны односторонней проходки. Производится по схеме: 1) Рабочая полигоном-я – сторона = 25-50 м выполняется Т5 в 2 приема. 2) Основная полиг-я сторона 50-100 м (Т2 в 3-4 приема). 3) главная полигон-я сторона ³ 100 м (Т1 в 4 приема). Длина проходки 1,5 км.В подземной полигоно-ии основной источник ошибок при передаче коор-т явл-ся ошибка за центрирование при измерении углов. Для исключения влияния этих ошибок применяют спец знаки, которые осуществляют принудительное центри-рование, тогда ошибка минимальна. Расчет точности триангу-ии. Предположим, что тоннель строится через ряд выработок несколькими забоями (n). Парт-Ств-Ств-Парт = n=3. Для оценки сети триан-ии определяют ошибки взаимного положения точек В,F (рис1) в поперечном направлении к оси тоннеля. m_B-F = m_П(к-н) m_П(к-н) – поперечное нач и кон. Предположем что влияние тоннельной триа-ии на сбойку в каждом забои состав -ляет m₁ получим m_П (к-н)=m₁*√n (1) При L –длинна забоя, l – рсстоян м/у смежными забоями тогда n=L/l. Для прямолинейного тоннеля сооруж-ого через стволы влияние тоннельной триа-ии (2). m₁ = q₁ =t/5^1/2=20 мм. Аналогично для парталов m=26 мм. Для партал – ствол m= 22,5 мм. Поэтом при L =4, l = 2 получим0 значения для составляющих 1) вертикал-ые стволы - m = 20 мм * √2, парталы m = 26 мм * √2, парт –ствол m = 22,5 мм * √2.

Высотное обоснование: создается для обеспечения сбойки по высоте на поверхности и в подземной выработке. При этом при длине тоннеля до 5 км достаточно на поверхности земли создать высотное обосно-е по точности 4 кл., однако учитывая деформации земли при проходке тоннеля на поверхности земли создают высотное обосн-е 3 кл. длина более 2 км – 2 кл. менее2 кл нивелирование 3 кл. Кроме того высотное геод обоснов=е необходимо для наблюдения за осадками соор-й и зданий. Поэтоме нивел-е 3 кл строят в виде системы замкнутых полигонов, опира-ющихся на марки город-ого нив-я 2 кл. и покрывающих полосу вдоль трассы метрополитена шириной не менее тройной глубины строящегося туннеля. Точность высотного обоснования если тоннель сооружается через вертикальные стволы, то в этом случае на сбойку подземных выработок (встречных) по высоте окажут влияние следующие факторы: Ошибки положения на дневной поверхности хода полигонометрии, который связывает 2 репера, расположенные около вертикальных стволов (m_h1) Ошибки передачи отметок с поверхности подземной выработки.Ошибки в проложении ходов нивелирования от вертикальных стволов до места сводки. С учетом применяемых обозначений: m_h=√(m_hl²+m_h2²+m_h3²+m_h4²+m_h5²) . m_h2=m_h3=5мм. Ошибки построения нивелирного хода, учитывающие влияние случайных, ошибок определяются по формуле:mh=η*√L,где η- величина влияния случайных ошибок на 1 км хода.L – длина нивелирного хода. Для проходки м/у смежными стволами можно записать:m_h1=η*√l Если предположить, что тоннель сооружается через 2 ствола и сбойка происходит ровно посередине, а точность нивелирования на поверхности и под землей одинаковая, то можно записать следующее выражение для mh4 и mh5 по аналогии: m_h4=m_h5=η*√(l/2) Подставляем все значения в искомую формулу: m_h=√(η²*l+25+25+2η²*l/2) Решая эту формулу относительно , будем иметь следующую зависимость:η²=(m_h²-50)/2l. В этой формуле величина  и  выражаются в мм, а величина l – в км. Величина коэффициента  является исходной для назначения класса нивелирования. Передача отметок подземной выработки. Для передачи отметок подземной выработки применяют компарированную рулетку, которую опускают с поверхности земли в подземную выработку при соответствующем напряжении. Порядок нивелирования при передачи отметок:1)На поверхности земли и в подземной выработке устанавливают нивелиры примерно посередине между исходным репером и створом.2)Далее одновременно по команде берут отсчеты по рулетке на поверхности и под землей.3)Далее снимают отсчеты по рейкам, установленных на поверхности и под землей на исходном и определяемом пунктах соответственно. Данный цикл составляет программу измерений. При передаче отметок с поверхности в подземную выработку выполняют как минимум 3 цикла измерений, измеряя горизонт инструмента рулеткой.H_Rpв=H_A+a-(l₁-l₂)-в+∆t+∆k. Схема передачи отметок в подземную выработку. а – отсчет по рейке на поверхности земли. L1 – отсчет по рулетке на поверхности земли. В – отсчет по рейке под землей. L2 – отсчет по рулетке под землей.

Вопрос 30. Назначение и способы ориентирования подземной полигонометрии. Исследование наивыгоднейшей формы соединительного треугольника.

При сооружении тоннелей одним из важнейших видов работ является ориентирование подземной геодезической основы. Точность которой в конечном итоге влияют на сбойку встречных подземных выработок. Под ориентированием понимают комплекс работ по передаче с поверхности земли в подземные выработки следующих параметров: 1)координат x,y; 2)высоты или отметки исходного репера; 3)дирекционного угла исходного направления. Способы ориентирования :1)Магнитный; 2)створа 2х отвесов; 3)2х шахт; 4)соединительного треугольника; 5)гироскопическое ориентирование. 1.Магнитный способ- наиболее простой и применяется для грубой ориентировки исходной стороны в качестве контрольного измерения. используют теодолит с зеркальной буссолью. На поверхности земли с помощью буссоли определяют склонение магнитной стрелки. Затем прибор опускают подземные выработки и определяют с помощью буссоли азимут (дирекционный угол) направление с учётом значения склонения магнитной стрелки. Этот способ применяют редко. недостатками этого способа являются трудность выбора места наблюдений, свободного от нарушений нормального геомагнитного поля отсюда невысокая точность способа. 2.Способ створа 2х отвесов- в качестве исходного дирекционного угла в подземной выработке используют дирекционный угол свора 2х отвесов, которые устанавливают по направлению линий полигонометрии на поверхности земли. L1- расст. на поверхности земли, L2-расст.между отвесами, L3 - расст. в тоннеле от ближайшего отвеса до прибора, установленного над пунктом полигонометрии, L4-расст. между пунктами полигонометрии PZ1 и PZ2. Идея способа: на поверхности земли отвесы устанавливают в створе исходного направления О₁ и О₂. Которое, должно совпадать с направлением оси тоннеля. В подземной выработке теодолит устанавливают в створе плоскости 2х отвесов. По отвесу намечают положение пункта ПЗ1 и по направлению луча ориентирования на расстоянии l₄ фиксируют положение пункта ПЗ2. Параметры l₁, l₂,l₃,l₄ нужны для вычисления координат ПЗ1 и ПЗ2. 3.Способ 2х шахт- применяется, когда при проходке тоннеля есть возможность бурения дополнительных скважин. Которые используются в качестве дополнительной вентиляции тоннеля. При ориентировании данным способом координаты пунктов подземной полигонометрии определяют одним из известных способов.(способ 2 или 4). По мере проходки забоя вперёд прокладывают ход подземной полигонометрии до точки B, расположенной вблизи скважины, в которую опускают отвес O₁. Точка B привязывается к точке О₁, путём измерения угла и расстояния. В данном способе решается классическая задача проложения ходов полигонометрии между двумя исходными пунктами. 4. Способ соединительного треугольника. Идея способа: В тоннель опускают 2 отвеса, над исходным пунктом, вблизи ствола ставят прибор J1. В тоннеле над пунктом ПЗ1 ставят прибор J2. Выполняют следующие измерения. На поверхности: измеряют угол v-примычный угол от исходного направления на отвес. a-угол между направлениями на отвес. Стороны a,b,c. Определяют: углы g и b. В тоннеле измеряют: углы v1 и a1, сторны a1,b1,c1. Определяем по аналогии: угол g1 и b1. По результатам измерений и определений на поверхности земли вычисляют дирекц. Угол плоскоти отвеса a_о1-о2, который является исходным для передачи дирек.угла a_пз1-пз2 по результатам измерений и определений выполненных в тоннеле. При использовании данного способа возникает задача оптимизации формы соединительного треугольника.mb_a=ma*b/a; где mb_a-точность определения угла a; ma -ошибка дирек. Угла. На основе данной формулы определены оптимальные параметры треугольника. Ða=2-3^о ; b/a=b₁/a₁£1.5”. 5.Гироскопическое ориентирование- позволяет оперативно, быстро и точно измерить азимут любого направления в любой точке хода подземной полигонометрии независимо от расположения от портала или вертикального ствола. Точность ориентирования составляет 2-3”=t. Приборы: гиротеодолиты. Процесс измерения азимута с помощью гиротеодолита включает: 1)на поверхности земли определяют поправку гиротеодолита, который устанавливают на исходный пункт с известным дирекционным углом или направлением; 2)с помощью гиротеодолита в подземной выработке измеряют дирекционный угол стороны подземной полигонометрии; 3)измеряют дирекционный угол обратного направления той же стороны подземной полигонометрии; 4)повторное определение поправки гиротеодолита на поверхности земли по известному направлению. Постоянная поправка гиротеодолита D=a_исх-a_гир._исх+g_исх-d_n; где a_исх -дир.угол исходного направления на поверхности земли. a_гир._исх - дир.угол исходного направления, определённый с помощью гиротеодолита. g_исх -сближение меридианов для исходного направления. d_n -поправка за уклонение отвесных линий в исходное направление. Дир. угол исходного направления a=a_гир+D-g+d_n; где a_гир – азимут измеряемого направления с помощью гиротеодолита; D- постоянная поправка гиротеодолита; g- сближение меридианов; d_n - поправка за уклонение отвесных линий. Анализируя все способы можно сделать следующий вывод: 1)Гироориентирование позволяет определять дирекционный угол линии подземной полигонометрии в любой точке прокладываемого хода; 2)Способ треугольника, способ 2х шахт, способ створа 2х отвесов позволяют определить дирекционный угол линии расположенной вблизи вертикального ствола и передать в подземные выработки от исходных пунктов с поверхности земли все 3 координаты: x,y,z. 3) Гироориентирование применяют, как правило, при сооружении протяжённых тоннелей для контроля. Исследование наивыгоднейшей формы соединительного треугольник. Точность ориентирования во многом зависит от формы соединительного треугольника. Длины сторон a, b и с соединительного треугольника обычно не превышают 20 м и могут быть измерены одним отложением мерного прибора. Из анализа формул mßl b mßa и следует, что угол α должен быть как можно меньше; расстояние a между отвесами желательно иметь как можно больше. Это расстояние зависит от габарита ствола и при диаметра круглых стволов 6 м держится в пределах 4-5,5 м. Кроме того, отношение b/a должно быть по возможности меньшим. Следовательно, точки А и А1 выгоднее закреплять как можно ближе к стволу. Углы α и a1 не должны превышать 2 - 3°, а отношения b/а и b1/а1 не должны быть более 1,5. При соблюдении всех условий способ обеспечивает среднюю квадратическую ошибку передачи дирекционного угла порядка 8".

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману