Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебники / Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. - Практикум по прикладной геодезии - 1993.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
26.04.2015
Размер:
13.91 Mб
Скачать

§ 73. Ориентирование методом двух шахт

При сооружении тоннелей по мере продвижения забоя от ствола вперед по трассе в подземных выработках прокладывают висячие полигонометрические ходы, от точек которых разбивают оси стро­ ящихся сооружений.

При значительном удалении забоя от ствола с поверхности бурят скважину для улучшения вентиляции забоя или для подачи стро­ ительного материала к забою.

По привязочному ходу, проложенному в штольне к отвесу, опущенному с поверхности через скважину, от конечной точки

висячего подземного хода,

можно

получить координаты х ш и у ш от­

веса.

 

 

Координаты х п и у п

этого

же отвеса можно получить и от

пунктов основной полигонометрии, проложенной на поверхности. Если теперь взять разницу между координатами одного и того

же отвеса, полученными под землей и на поверхности, то можно найти невязки f x и / у:

f x = X Ш X П5 f y ~ У Ш У П-

(5 6 4 )

По полученным невязкам f x и f y вычисляют абсолютную

невязку

 

(565)

и относительную ошибку

Если

1

окажется более

1:10 000, то считают,

что точность

измерений

в

подземном

полигонометрическом ходе

недостаточна,

и измерения

необходимо

повторить.

 

По условиям применения

для ориентирования подземного гео­

дезического обоснования методом двух шахт ход подземной поли­

гонометрии должен быть

вытянутым. Поэтому

полученные

невязки

f x и f y можно

разложить

на продольную t и поперечную

и

состав­

ляющие:

 

 

 

 

 

t = f y [А>>]+ f x [Ax]/L; и = f y [Дх] + f x [Ay]/L,

 

 

(567)

где L — длина

вытянутого

хода, проложенного

по трассе

тоннеля,

без учета длин привязочных подходных ходов, проложенных в начале и конце ориентируемого участка.

Для ориентирования суммарная длина подходных привязочных ходов не должна превышать 1:10 части от длины вытянутого хода L.

Правильность вычисления t и и проверяют по формуле

Рис. 127. Схемы графического определения невязок / и и

Кроме того, эти величины необходимо проверить путем геометричес­ кого построения (графически). Для этого на миллиметровой или клетчатой бумаге строят в мелком масштабе точку В с координатами jcb= [Ax] и ув = [Ау] (рис. 127, а). Соединяют точку В с началом координат О и получают направление ОВ полигонометрического хода.

После этого от того же начала в масштабе

1:1

откладывают по

осям координат невязки f x n f y c учетом

их

знаков, по этим

координатам строят точку Ву и определяют величину абсолютной невязки f s. Из полученной точки BY опускают перпендикуляр на направление хода. Длина В1К этого перпендикуляра — поперечная невязка хода н, а отрезок между основанием перпендикуляра К и точ­ кой О — продольная невязка /.

Знаки

** и

1 определяют ^

следующим

правилам:

 

ОВи

1) есл*^

точка

расположена вправо

от

направления

хода

то и име^7 знак «плюс»,

если

влево — знак

«минус»;

 

 

 

2) есл ^

основание

перпендикуляра

К

расположено

от

точки

О в стор<?нУ точки

 

то

1 имеет знак

«плюс», если в обратную

сторону-__знак «минус»

(на

рис.

127, б и

и /

имеют знак

«минус»).

П опер^чная

невязка

и

служит исходной

величиной

для ориен­

тирования

 

подземного

геодезического обоснования по

способу

двух

ITmvT гьиА возникает вследствие влияния

ошибок

геодезического

шал.!.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

обоснова»'

гя на поверхности т и ошибок угловых измерении в подзем­

ном потш ~нометРическом ходе 1712 и оши^ки ориентирования первой чинии поД'земного полигонометрического хода т3.

Так ка# обоснование на поверхности считается исходным и неиз­ менным тР полученную поперечную невязку устраняют путем введе­ ния попра^ок в исходный дирекционный угол и измеренные углы

подземного*

полигонометрического

хода.

 

Попере**нУю невязку и делят на две части, одну из которых

устраняют

путем введения поправки в исходный дирекционный угол

подземного

полигонометрического

хода,

а другую — введением по-

в измеренные углы подземного

полигонометрического хода.

Ожидае^ое влияние ошибок обоснования, созданного на поверх­

ности на лоперечную

невязку вычисляют по формуле

m Ui = L/ 4 5 m .

(569)

Для вычисления величины ожидаемого влияния ошибок углов подземного полигонометрического хода применяют формулу

(570)

Влияние ошибки ориентирования приствольной линии подземного полигонометРического хода подсчитывают по формуле

(571)

Суммар>1ая ожидаемая величина полной поперечной ошибки (572)

Часть (?бщей величины поперечной невязки м, которую надо устранить 3 0 счет введения поправки в исходный дирекционный угол

приствольной линии, рассчитывают так:

(573)

Поправку в исходный дирекционный угол приствольной линии находят ка#

Вторую часть поперечной невязки, равной и — и3, устраняют введением поправок в измеренные углы в ходе подземной полиго­ нометрии. Угол, образованный диагональю хода, находят по формуле

(£>= - —

р,

 

(575)

а поправку

в

углы— из

выражения

_ 6 [„-2(1-1)]

 

Р‘ оо(л+ 1)(и+ 2)’

 

где п — число

сторон в

ходе по трассе.

Продольную невязку t распределяют с обратным знаком на все линии вытянутого хода пропорционально их длине.

Поправка в каждую

линию

yS = ~ S i .

(577)

После определения и введения поправок в исходный дирекционный угол, в углы поворота и длины сторон подземного полигономет­ рического хода вычисляют поправки в приращения координат:

A3’i Ущ Уа х = Уstcos а,------

Р

(578)

Уау = Vs sin ott-~Ь—X—a' .

P

Отдельные части этих поправок, а также полные их величины вычисляют с удержанием десятых долей миллиметра. Затем получен­ ные поправки округляют так, чтобы суммы поправок по осям х и у были равны соответственно невязкам f x и f y с обратным знаком.

Среднюю квадратическую ошибку ориентирования по способу двух шахт можно подсчитать по формуле

MQ= J m l + тг + т \ + т1 + т \ + т1,

(579)

где nti— средняя

квадратическая ошибка созданного

геодезического

обоснования на

поверхности; т2 и тъ— средние

квадратические

ошибки измерений на поверхности в ходах подходной полигонометрии соответственно у ствола и скважины; т4 и т5— средние квадратичес­ кие ошибки измерений в ходах подземной подходной полигонометрии у ствола и скважины; тв— средняя квадратическая ошибка измерений в подземном полигонометрическом ходе.

Отдельные средние квадратические ошибки определяют по форму-

 

 

ц ж

_.Стб т

ПЗ 1101 Пт— —— Q

 

S3

 

92 1425

 

 

 

 

 

 

 

181°04'53"

 

ПЗ 1103 Й )

 

 

У

 

 

 

 

ПЗ 1Ю5 Ш

179°33'п"

 

§

 

 

 

 

 

 

sf

 

 

 

 

 

П31107 п )

180°56%3"

 

SS

 

 

 

 

 

^

 

N

 

О

 

 

U31109

П )

179 2857"

 

«О

 

^

 

 

 

 

о>

 

 

 

 

 

«N

 

 

 

 

 

^ N

182°15'39"

 

ЮПИ

О )

 

N

 

У

 

 

 

 

Ч>

 

 

 

 

 

ОТ

 

 

 

 

>}■

 

 

 

 

ПЗ 1113

Ш

1720S‘t l‘i8"

 

iО)f

 

 

 

 

or

 

 

 

 

 

ПЗ 1115

p )

173o0B‘Z5"

 

«4

 

 

 

 

 

§

 

 

 

 

 

 

ПЗ 1117

□ )

m

\2 'l 7 "

 

Оч

 

У

 

 

 

 

ПЗ 1119

 

 

179°37'из"

 

ПЗ 1121 □ )

179°47'18й

 

3?\

 

 

 

 

ПЗ 1123 m

180°16^3"

 

ПЗ 1125 9) 179°51'58и

 

 

 

K 93°2^19u

n

 

 

V

L

_

_

_ ©13

где D — длина подходного полигономет­ рического хода (принимают равной 100 м); L — длина подземного полигономет­ рического хода;

/р "

тл= т 5 = ----- ;

1 5 ОООL

I— длина подходного подземного поли­ гонометрического хода;

п + 1,5

(582)

т6 = тп

т р— средняя квадратическая

ошибка из­

меренного угла подземного хода основной полигонометрии (принимают равной 4").

Рассмотрим пример обработки резуль­ татов ориентирования по способу двух шахт (рис. 128).

Исходные данные: УСтв4 2 8 = 5848,036 м;

^Ств4 2 8 = 7478,220 м; <*428-1.01 =202°16'34".

Координаты отвеса, опущенного в скважину № 13, определенные на поверх­ ности: YCKB|з = 6441,898 м; А"Скв 13 = 7216,827 м.

1. Вычисление приращений координат точек хода подземной основной полигоно­ метрии и отвеса скважины № 13 (табл. 85).

Невязки t и и рассчитывают так:

t = fy [Ay] + fx[Ax]IL= (- 0,022) (+ 593,8) + + (0,063) ( — 261,3)/651 = —0,045 M ;

и=/,[Дх]-Л[А^]/£ = (-0,022)(-261,3)- ~(+0,063) (+ 593,8)/651 = - 0,049 M ;

L= [5] —(5 Х— 5 i5) = 712,675 — 61,452 = = 651,223 M ;

,/х = хЛ Т+й3= 0,067 м.

2. Определение невязок и и t графичес­ ким методом (см. рис. 127, б).

Ожидаемое влияние ошибок на смеще­ ние конечной точки подземного полигоно­ метрического хода можно найти из формул

С к б

Таблица 85. Ведомость вычисления координат пунктов полигонометрии

 

о

Os

ro

Г"

со

о

г-

,

CN

 

CN

r~-

00

О

О

oo

оо

оо

чО

S CN

CO

CN

©^

CN

«о

W-)

°0

*

« Г

VO

i^T

Tf"

о

оо

»о

оо

Tj-

CO

Tf

as

r-

и*)

CN

о

 

Tf

со

co

СО

со

со

(N

 

r-

Г-

Г"-

r**

Г '

г-

г-

г-

t—

 

VO

u-i

со

оо

о

СО

О О

as

TJ-

 

со

ON

 

 

vo

со

СО

 

 

оо

 

UO

ON

©Л

''fr

rf

CN

 

оо"

o'

Г-"

vo"

CN

к

О

ОО

 

Tf

со

Г-

CN

VO

о

un

Tt

 

00

оо

оо

оо

ON

8

 

 

 

 

 

«г>

vn

UO

VO

VO

VO

о

 

Г"- CN

I

I

+

8

К

<

<

a.V

и » I g

4s .5

«I

H

СО

C N

+

CN

as

CN

I

Ivo

я

vo"r-~

Tfr

7 +

о

со ON

o' VO

CN

_l_CN

~ OO

«лГ

o'

4f

m

VO

CN

•2^

ONON

+ Ю

+ CO

vo

О

CN

 

(N

 

+ CN

 

4t

+ s

 

т—Г

+

CN Г"-

CN

<N I

о

•''t

5

+

Ti­ en io

_|_CO

TJ

<4 as-

CO

<N <

+ ' 1i

+ 2,5

+

as

as

<N

+

COCO

+::

o'

+as

©

3317

+ 2,0

Or-N

с о

CN

О л

 

.—Г

Г

 

—Г

+

+

+

+

 

Г-

О

 

 

 

 

г-~

 

 

CN

 

CN

Г"*

 

CN

 

 

CN

 

7

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CN

 

 

 

 

4fr

 

 

 

 

O -

 

+

 

 

S

 

 

 

+

 

«о

«о

«П

 

 

CO00

rn vo

n V

CO VO

CO

4-^

_| ON

+ <N

4 - ° °

 

CN

*4

Too

ON

+

o'

o'

as

 

 

u->

 

 

 

<N

 

 

 

о

(N

 

00

~ VO

os

+ uo

 

+ 2

 

 

un

 

4t

 

о

 

 

 

VO

 

 

о

 

5643

Tfr

00

+0,3 5448

CO

CN

О ON

О

 

^-Гг-

 

o*4^

 

+ uo

+ co

 

 

 

1oo

т Ю

 

1vo

о

ON

CN

CN

CO

00

 

00

r-

r-

ON

О

Продолжение табл. 85

S

*

CM

rn

*

<N

b?

+

 

<

r-

о

o'

uo

3

В 8

1 §

wn

со

 

8 >

О

 

3

Os

тГ

 

ON

(N

WT)

40

wn

о"

 

г-*-

40

CN

 

(N

(N

 

Г-

Г—

 

 

 

 

r -

ro

 

00

VO

o

VO

00

vO

3

<N

Q

ON

ON

m

 

fN

<N

 

 

vO

vo

 

ON

rf

00

 

rf

 

со

 

I

 

I

О

 

CO

f o

ri

<N

ci

( N

+

+

+

+

^t

о

о

vo

00

vo

00

о

—•

oo

wn

oo

u-T

2

2

 

VO

 

■<t

 

<3

со

 

ON

г--

3

r*^

oo"

 

Г"

4t

+

 

^t

+

 

+

in

«л>

wo

T*

ro ON

rn со

CO—'

rn CO

+ o

+ vo

 

+ ON

o'

(N

+ ON

°0

o'

ON

ON

v->

«о

''t

 

fS

oo

00

ГО

2 oo

s v

2 ^

гч'

—H OO

+ »n

+ ~

+ O£ N

rf

СП

+r un

СП

 

vr>

г-

r-

vO

Г"

o

о

О

о

S

co

Г"

<N

00

 

(N

vo"

.-Г

vcT

 

О

 

 

<N

(N

 

Г-

Г"

О

со

OO

w>

О

ON

<N

CN

°4

oo''

vo"

 

00

со

 

CO

■*fr

 

vo

vo

 

 

О

r*^

О

<N

о"

+

 

oo

 

r-

 

t";

 

2"

 

 

+

о

 

wn

 

ON

 

Г-"

 

Tt

 

+

 

rn

4. VO

 

о m

o"

<N

vcT

m

 

<N

ON чО

«Пw->

+ ^t

+ o

C—

<N

О

со

r-

 

О

 

о

8

r- vO

ОII

со

vO

О

<N

о" I

II

W

W

 

 

 

 

 

 

Co

 

 

 

 

 

 

r-

 

,'t

 

 

 

 

ON

О

rsfoo

fS со

ГПoo

foON

VO

 

o'

II

 

1 Г-

1 ^

1 ^

1 *”

со

2

 

1 Tf

+

 

Ю

(N

 

 

ON

О

ON

CO

II

г>

 

r~~

oo

i--

ON

oif

 

 

 

 

 

w

S

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

W

Н

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

Точка

/

6 [/7-2 (1— 1)]

Поправка

в левый

(я + 1)(я + 2)

угол

КРя

 

 

 

 

 

 

1101

1

0,37

+ 3,6

1103

2

0,31

+ 3,1

1105

3

0,26

+ 2,5

1107

4

0,20

+ 2,0

1109

5

0,14

+ 1,4

1111

6

0,09

+ 0,8

1113

7

0,03

+ 0,03

1115

8

-0,03

-0,3

1117

9

-0,09

- 0 ,8

1119

10

-0,14

-1,4

1121

11

- 0 ,20

- 2 ,0

1123

12

-0,26

-2,5

1125

13

-0,31

-3,1

1127

14

-0,37

-3,6

ти = Ь /45 000 = 651 000/45 000= 14 мм;

 

Шо

/ л+1,5

4

651 ООО

/16,5

ти = — L

/ ---- = ------- •

/ ---= 30 мм;

“2

р

yj 3

206 265

л/ 3

 

т0 г

8 -651 000

 

^

 

т -

= 7

~206 265~~

“ М;

 

т и= \//г2м1+^и2+^из = >/196 + 900 +625 = 41 мм.

Поправку в исходный дирекционный угол можно определить так:

и3 = и ^ ~ =

-49 *-^-= - 18 мм;

 

 

 

 

*

m l

 

1721

 

 

 

 

 

- и 3

 

18 206 265

 

 

 

 

Д а= — - р= +-------- = +5,6".

 

 

 

 

 

L

 

651 000

 

 

 

 

Поправки в измеренные углы (табл. 86) можно определить из

выражений

 

 

 

 

 

 

 

 

, Л л

л

и— М3

31 *206 265

и - и3 = —49,0+ 18,0 = —31 мм; со= ----- р = --------- = +9,8 .

 

3

 

 

 

L

к

651 000

 

Поправки

VS(

в

длины линий

и

и

УЛх. в

приращения

координат вычислены

по формулам

(577)

и (578) (см.

табл. 85).

§ 74.

Ориентирование

с помощью гиротеодолитов

 

 

Этот способ позволяет автономно находить

дирекционный угол

на различной глубине и в любом месте подземных выработок.

Дирекционный

угол направления,

определенный гиротеодолитом

349

Соседние файлы в папке учебники