Подземная полигонометрия

Подземная полигонометрия  

Оси и контуры тоннеля  и подземных сооружений в процессе строительства разбивают от пунктов  подземного полигонометрического хода, прокладываемого в выработках вслед  за забоем.  

От приствольной стороны, ориентируемой с поверхности, до трассы тоннеля прокладывают подходную  подземную полигонометрию.

Она прокладывается по подходным  выработкам с небольшими габаритами и с малыми радиусами закругления. Поэтому длины подходной полигонометрии могут быть менее 10 м ( рис. 4)

Рисунок 4

Рабочая полигонометрия прокладывается для обеспечения разбивочных  работ при продвижении забоя  вперед. Длины сторон 25 - 50 м. Она создается  в виде цепочек сильно вытянутых  треугольников (1 - 2 - 3; 2 - 3 - 4; 3 - 4 - 5 и  т.д.). В каждом треугольнике измеряют все углы и стороны. Это дает контроль и возможность передачи дирекционных углов через более длинные  стороны.

Ходы основной полигонометриипрокладываются по точкам рабочей полигонометрии через одну. На рис. 4 ход пройдет через точки 1, 3, 5 и т.д., обозначенные двойными кружками. Длины сторон в основной полигонометрии 50-100 м.  

Рабочая и основная полигонометрия прокладываются во всех случаях независимо от расстояний между смежными стволами.

Главная полигонометрия создается  при длине односторонней проходки более 1000 м. Длина сторон 150-800 м. Точки  главной полигонометрии совмещаются  с точками основной полигонометрии. Выбор точек, включаемых в главный ход, зависит от длины односторонней проходки и от геометрической формы тоннеля.

Рисунок  5

Закрепление знаков подземной полигонометрии 

Знаки основной подземной  полигонометрии закладывают с той  стороны тоннеля, где при дальнейших работах закрепляют путейские реперы для укладки путей, а именно :  

- на кривых участках  трассы с внешней стороны, т.е.  со стороны возвышения рельса ;  

- на прямых участках  при наличии двух параллельных  тоннелей с внешней стороны  относительно междупутья;  

- на прямых участках  одиночных тоннелей - с правой  стороны по ходу поезда.  

Знаки подземной полигонометрии закрепляются или в подошве выработки, или в бетонных конструкциях, или  на тюбинговых кольцах.  

При проходке штолен без  бетонирования стен и сводов, знаки  закрепляют в подошве выработки (штольни). Знаки закрепляются бетонными  монолитами (рис.1) с металлическими стержнями.

                       

                               Рисунок 1

После установки знака  его центр выносится при помощи отвеса на верхнюю поверхность рамы или специально прибитую доску и  закрепляется одним из специальных  знаков («Геодезия в тоннелестроении», стр.83, рис. 271).  

Отверстия в знаках предназначены  для подвешивания отвесов.  

В своде тоннелей при скальных породах или бетонной обделке  знаки полигонометрии закрепляют специальными штырями (рис. 2).

                  

                                            Рисунок 2  

Центром пункта является отверстие  диаметром 1 мм, просверленное в латунном цилиндрике, запрессованном в железном стержне. Низ этого стержня, обработанный на полусферу, может служить репером .

                  

                                             Рисунок 3

В боках тоннеля полигонометрический  знак закрепляется примерно на уровне головки рельса( примерно на 10 см. выше) (рис. 3).

Одновременно с  закладкой такого знака выше него на 0,5 - 1,0 м бетонируют в стене  пробку или отрезок водопроводной  трубы для укрепления консоли  под инструмент.

                         

                                             Рисунок 4

В тоннелях с металлической  тюбинговой обделкой полигонометрические  знаки закрепляют на ребрах жесткости обделки (рис.4).  

Для закрепления  знаков на ребре жесткости запиливают площадку размером 2 - 3 см.и в середине ее просверливают отверстие, которое зачеканивают медью.  

На каждый закрепленный знак составляют описание.

Измерения в подземной  полигонометрии    

1) Линии в подземной  полигонометрии измеряют подвесными  стальными компарированными рулетками или проволоками в прямом и обратном направлениях.  Отчеты при измерении линий производят по нитям отвесов,  подвешенных в створе измеряемой линии через 20 или 24 м. Горизонт измерений на нитях отвесов задается  инструментально. Пролеты  измеряют  при трех положениях рулетки или проволоки. Расхождения между прямым и обратным ходом устанавливается в  зависимости от длины линии.

Длина линии	Расхождение
до 25 м  25 - 50 м  50 - 80 м  > 80 м	2 мм  3 мм  4 мм  1 : 20 000

Для измерений проволоками  относительную  разность  допускают не более 1:30 000

При измерении сторон в  цепочке вытянутых  треугольников  осуществляют контроль по формуле:

AB = AC*cosA + BC*cosB

Рис. 6

Стороны основной  подземной  полигонометрии  более 100 м и стороны главной полигонометрии  определяют  путем  проектирования сторон, которые  непосредственно измерены мерными приборами .

Рис. 7     

 Для этой  цели в т. Е и А дополнительно измеряют углы ЕАВ и DЕА. Длину замыкающей вычисляют в условной  системе  координат, принимая за ось X сторону АЕ.  Длина АЕ равна:

S = S1*cosa + S2*cosa  + .... + Sn*cosa =

a1, a.2..... an  - условные дирекционные углы сторон, вычисленные по измеренным углам основной полигонометрии.     

 В последнее время  для измерения длин сторон  широко используют светодальномеры, в частности МСД -1 М.

2) Измерения углов     

 Углы в ходах рабочей  полигонометрии измеряют теодолитами  типа Т5 - двумя приемами. В подходной  и основной полигонометрии:     

- при S=50 м  -  теодолитами Т2 -  3 - 4 приемами;     

- при S = 100 м.  теодолитами Т1 -  4 приемами .     

 В главной полигонометрии - 6 приемами.     

 Теодолиты, устанавливаемые  под точкой,  центрируют либо при помощи двойного оптического центрира или при помощи нитяного  отвеса. Центрирование  над точкой выполняется оптическим центриром. Для уменьшения ошибок центрирования рекомендуется через 1 - 2 приема заново центрировать теодолит, изменяя установку центрира на 180^o. Расхождения между  значениями  направлений,  измеренных  при различных центрировках, не более 12".

 

     В качестве визирных целей  принимаются нити отвесов,  отцентрированных над  полигонометрическими  знаками,  а  также   тонкие шпильки, установленные  непосредственно над центрами знаков.  Визирные цели подсвечивают матовыми  рефлекторами  (бумажная  калька, матовое стекло, надеваемые на источник света). При наличии коротких сторон для уменьшения ошибок центрирования применяют  косвенный метод определения углов.  Этот метод получил применение на крестах выработок и при передаче дирекционного угла из штольни  в тоннель.

Рис. 8        

 При этом,  в  удобном месте устанавливают теодолит У (не над центром знака). Измеряют углы q1 и q2и расстояния li .  Углы t вычисляют по теореме синусов.     

 Угловые невязки в  треугольниках основной  полигонометрии  не должны превышать 6-8 ".     

 В замкнутых полигонах  допустимую  невязку  подсчитывают  по формуле

fb доп = ± 6І     

 Относительная невязка  в этих полигонах не  должна  превышать 1:25000, а при периметрах менее 250 м - абсолютная невязка 10 мм.    

  Координаты пунктов основной полигонометрии вычисляют по мере продвижения забоя  вперед.  Перед  вычислениями координат невязки в треугольниках распределяют поровну на все углы,  а линейные измерения уравнивают как в соединительных треугольниках.     

 После сбойки координаты  пункта в месте сбойки вычисляют  как средние из двух ходов, а оба хода уравнивают как при ориентировании через два вертикальных ствола.