Способы ориентирования подземных выработок. Передача высот в подземную выработку.
При сооружении тоннеля через вертикальную шахту ориентирование производят одним из способов: створа двух отвесов, соединительного треугольника, двух шахт либо гиротеодолитом.
Способ створа двух отвесов. Отвесы крепят (располагают) в створе разбитой оси подходной штольни (теодолит с одной стороны, марка с другой). Дирекционный угол створа отвесов равен дирекционному углу оси подходной штольни. В подземной выработке теодолит устанавливают на координатном столике. Передвигая теодолит перпендикулярно к плоскости отвесов, устанавливают ось в створе отвесов. Измерения производят при двух кругах многократно. Точность этого способа – 30″. Основной источник погрешностей – качание отвеса.
Способ соединительного треугольника. Здесь на поверхности над пунктом с известными координатами измеряют примычный угол ω и угол α (между направлениями на отвесы). Рулеткой измеряют все три расстояния в ∆АВС. Такой треугольник называют соединительным. По результатам измерений вычисляются углы β, γ, дирекционный угол створа двух отвесов и координаты отвесов. В подземной выработке на закрепленном вблизи ствола пункте производят аналогичные измерения. Точность передачи дирекционного угла составляет 10 – 12″.
Суммарная погрешность ориентирования:
m02исх – погрешность исходного дирекционного угла; m0 S, m02β – погрешности линейных и угловых измерений; m20 пр – погрешности примычных углов.
Способ двух шахт (скважин). Данный способ применяется если один из смежных стволов тоннеля пробурен в виде узкой скважины и там можно повесить только один отвес. Ориентирование осуществляется вставкой хода между двумя пунктами (отвесами) координаты которых определены на дневной поверхности. То есть прокладывается ход подземной полигонометрии от ствола А в котором определен дирекционный угол α и исходные стороны А1О1 и координаты пункта А1, до скважины, где по отвесу переданы в забой координаты пункта В1. По координатам отвесов начального и конечного (О1 и О2) определяют дирекционный угол αНК и длину стороны SНК по формулам обратной геодезической задачи. Точность ориентирования данным способом составляет 8 – 10″ при длине хода 2 км.
Ориентирование гиротеодолитом самый прогрессивный и автономный способ, точность 5 – 10″. Этот способ позволяет в любое время, на любой глубине и в любом расстоянии от ствола определить азимут или дирекционный угол направления в подземных выработках, он не требует во время ориентирования остановки или полного прекращения строительных работ.
Передача высот в подземные выработки. Исходными для передачи высот в подземные выработки являются реперы III класса, расположенные на шахтной площадке (куст реперов). Не более чем за два дня до передачи высот производят контрольное нивелирование реперов (III класс), которые будут использованы (из-за осадок пород в районе строительства). Рулетка с грузом 10 кг крепится нулем шкалы вниз. Нивелиры наверху и внизу, отсчеты берут по рейкам на репере на поверхности, отсчеты l1 и l2 по рулетке на поверхности и под землей и по рейке установленной на закрепленной в подземной выработке точке. При передаче на глубину более 150 м применяют вместо рулетки прибор «Глубиномер» (приволока и мерный диск). В процессе передачи высоты в начале линии визирования обоих нивелиров наводят одновременно на рулетку и по команде отсчитывают по ней. Затем нивелиры наводят на рейки, и берут отсчеты по ним. Расхождение значений высот подземных реперов, полученных при различных горизонтах нивелиров и при различных положениях рулетки не должны превышать 4 мм. Между реперами расположенными в подземной выработке прокладывают ходы подземного нивелирования. Допустимая невязка (мм) в замкнутых ходах допfn = 2⋅ , где n – число станций.