18. Проектирование и расчёт точности геодезических сетей для туннеле­строения спутниковыми методами. Подходная полигонометрия.

19. Принципы и способы ориентирования подземных выработок. Точность ориентирования. Передача высот в подземные сооружения.

Ориентирование подземной геодезической сети, состоящее в передаче дирекционного угла и координат с дневной поверхности на горизонт подземных выработок, является одной из самых ответственных работ, выполняемых при строительстве тоннелей.

В зависимости от характера соединения тоннеля с поверхностью применяют различные способы ориентирования.

При наличии выходов на дневную поверхность через порталы, штольни, наклонные ходы, ориентирование выполняют проложением полигонометрического хода непосредственно с поверхности в подземные выработки. При сооружении тоннеля через вертикальную шахту ориентирование сети осуществляют двумя группами способов, основанных на физических и геометрических принципах. К первой группе относят следующие способы: магнитный, поляризационный, автоколлимационный, гироскопический; ко второй группе — способы створа двух отвесов и его модификации, соединительного треугольника, двух шахт.

При выполнении м а г н и т н о г о о р и е н т и р о в а н ия используют теодолит с буссолью. На поверхности, на стороне полигонометрии определяют склонение магнитной стрелки, а в шахте с учетом склонения определяют по буссоли дирекционный угол.

В автоколлимационном способе направление в шахту передают при помощи двух автоколлимационных теодолитов, устанавливаемых на поверхности и в шахте, и зеркальных отражателей, которые размещают вдоль ствола. Погрешность ориентирования составляет 6... 8".

Все геометрические способы основаны на применении отвесов, которые опускают с поверхности в подземные выработки через стволы, скважины большого диаметра и другие вертикальные проходки. Массу груза и диаметры проволоки отвесов устанавливают в зависимости от глубины шахты. Для уменьшения колебаний отвесы помещают в сосуды с водой или маслом. Вместо отвесов иногда применяют высокоточные лазерные или оптические приборы вертикального проектирования. Для передачи плановых координат с поверхности в подземные выработки используют один отвес. От ближайших пунктов полигонометрии определяют координаты отвеса на поверхности и эти же значения координат приписывают нижней точке отвеса.

Наиболее просто дирекционный угол передают с п о с о б ом створа двух отвесов. В этом способе на поверхности от пунктов полигонометрии выносят и закрепляют ось I —II

Над пунктами, закрепляющими эту ось, устанавливают теодолит и визирную цель. Теодолит ориентируют по створу I —II. В этом створе строго по теодолиту подвешивают отвесы. В подземных выработках теодолит устанавливают в точке А на специальном столике, который можно перемещать с помощью микрометренного устройства. Перемещая теодолит перпендикулярно створу отвесов, устанавливают его визирную ось в этом створе. Измерения производят при двух кругах многократно. Дирекционный угол передают на пункты подземной полигонометрии, например АВ, поворотом теодолита точно на 180°. Точность способа характеризуется средней квадратической погрешностью порядка 30".

Наибольшее распространение получил с п о с о б соединительного треугольника. В этом способе в ствол также опускают два отвеса Ох и 02 (рис. 27.11). В точке А, закрепленной на поверхности около ствола, измеряют угол а между направлениями на отвесы и примычный угол со. Кроме того, измеряют расстояние а между отвесами и расстояния Ъ и с от теодолита до каждого из двух отвесов. Таким образом на поверхности получают

треугольник ABC, в котором измерены три стороны и один угол. Этот горизонтальный треугольник называют соединительным треугольником.

Когда по мере сооружения тоннеля возникает необходимость уточнения его ориентирования и появляется возможность передачи координат в подземные выработки, применяют с п о с о б двух шахт. Сущность способа состоит в сравнении координат одной и той же точки, полученных по подземному полигонометрическому ходу и переданных с поверхности через скважину. По разностям координат вычисляют продольную и поперечные невязки. Линейную величину поперечной невязки перевычисляют в угловую меру пропорционально общей длине подземного полигонометрического хода и вводят в виде поправки в примычный угол этого хода. Продольную невязку распределяют в виде поправок пропорционально длинам линий. По исправленным значениям дирекционных

углов и длин линий вычисляют исправленные значения координат подземного полигонометрического хода.

ПЕРЕДАЧА ОТМЕТОК ВНИЗ

Исходными для передачи отметки в подземные выработки являются реперы нивелирования III класса, закрепленные на поверхности и шахтной площадке.

Для передачи отметки к копру крепят стальную прокомпарированную рулетку нулевым концом вниз. К рулетке подвешивают груз в 10 кг. При этом же натяжении производят и компарирование рулетки. Наверху и в подземных выработках устанавливают

нивелиры.

На поверхности берут отсчеты по подвешенной рулетке и по рейке, установленной на репер с исходной высотой. В подземных выработках выполняют отсчеты по рулетке и по рейке, расположенной на репере, на который передается высота.

При глубине ствола, большей 150 м, передачу абсолютной отметки рекомендуется осуществлять с помощью стальной проволоки сечением 0,8... 1,5 мм. Проволоку с грузом опускают при помощи лебедки и блока. Передачу выполняют при таком же положении реек и нивелиров, что и при передаче с помощью рулетки. Отсчеты берут только по рейкам, а на проволоке горизонтальный луч нивелира фиксируется специальными запилами. Длину (превышение) между запилами по проволоке определяют компарированной рулеткой на горизонтальной плоскости при соответствующем натяжении.

В процессе передачи высоты сначала линии визирования обоих нивелиров наводят одновременно на рулетку и по команде отсчитывают по ней. Затем нивелиры наводят на рейки, установленные на реперах, и берут по ним отсчеты.

Расхождения значений высот подземных реперов, полученных при разных горизонтах нивелиров или различных положениях рулетки, не должны превышать 4 мм, а расхождения в высотах, полученных при разновременных передачах, — 7 мм при отсутствии деформаций подземных реперов за период между передачами. От ствола в подземные выработки высоты передают по мере продвижения забоя нивелирным ходом в прямом и обратном направлениях. В качестве рабочих реперов используют закрепленные в выработках полигонометрические знаки.