геодезия конспект лекций

3.9.1.10.5. Косвенный способ примыкания к отвесам в подземной

выработке

В подземных выработках первая линия подземной полигонометрии бывает короткой. Поэтому существенное влияние на точность ориентирования оказывает ошибки центрирования теодолита в т. А1 .

Ошибку угла, обусловленную центрированием теодолита можно вычислить по формуле:

dmax= sl *r"

l - линейная ошибка центрирования s - расстояния до точки

Примем l= 1 мм ; s= 25 м; dmax » 8²

Для уменьшения влияния ошибки центрирования применяют косвенный способ примыкания к отвесам.

Рисунок 4

Теодолит устанавливают в произвольной точке У и дополнительно измеряют угол q и расстояния l, l1, l2. Треугольник А1УВ1 решается по такому же принципу, как и соединительный.

3.9.1.10.6.Уравнивание соединительного треугольника

В соединительном треугольнике измерены 3 стороны а, в, с и один угол α , т.е. одно измерение - избыточное. Следовательно можно составить одно условное уравнение. Обычно это уравнение суммы углов:

(α) + (β) + (γ) + fβ = 0

Уравнивание треугольника выполняют упрощенным способом в следующей последовательности:

1. По измеренным сторонам и углу α вычисляют значение угла β

sinβ= b *sin.α a

2. Вычисляют длину стороны с

CВЫЧ = b*cosα + a*cosβ

3. Вычисляют невязку

fl = CВЫЧ - CИЗМ

4. Определяют поправки в измеренные стороны

правильности вычислений служит формула:

α+ β + γ = 180°

3.10.Передача отметки с поверхности в подземные выработки

Исходными для передачи отметок в подземные выработки являются реперы нивелирования 3 класса, закрепленные на шахтной площадке.

Передачу высот выполняют стальной компарированной рулеткой или с помощью специального прибора - длинометра (глубиномера). Имеются предложения по передаче высот с использованием светодальномеров.

а) Передача с помощью рулетки ( <100 м - глубина)

Рулетку подвешивают к копру нулевым концом вниз. Внизу ее нагружают весом 10кг, т.е. весом, при котором производили компарирование.

Рисунок 1.

Наверху и в подземных выработках устанавливают нивелиры, как показано на рис. 1.

Одновременно берут отчеты по рулетке l1 и l2 , а затем по рейкам, установленным на реперах. Отметку репера, закрепленного в подземных выработках, вычисляют по формуле:

H Ш = HП + a -{(l1-l2)} + t + K + l} - b HП - отметка исходного репера на поверхности

а - отсчет по рейке на поверхности в - отсчет по рейке в подземных выработках

l1 и l2 - отсчет по рулетке на поверхности и в шахте

K - поправка в длину рулетки за компарирование t - поправка за температуру рулетки

l - поправка за удлинение рулетки под действием собственной массы. Поправку за температуру рулетки вычисляют по формуле:

t = α*(l1 - l2) * (tср - to)

α - коэффициент линейного расширения стали равен 11.5*10-6 tср - средняя температура в стволе

tо - температура, при которой производилось компарирование рулетки

Поправка за удлинение рулетки под действием собственного веса

равна

l= EFQl

Q - половина собственной массы рулетки l - длина ленты

E - модуль упругости = 2*106 кг/см2

F - площадь поперечного сечения рулетки ( для стальных рулеток шириной 10 мм и толщиной 0.2 мм F= 2,0 мм2 = 0.02 см2)

Принимая удельный вес γ = 8 г/см3, для рулетки длиной 100 м,

получаем массу m= 0,02 *10000*8 =1600 г.

Таким образом, Q=0.8 кг; l = 0.2 см = 2 мм при l=100 м

l = 0.5 мм при l = 50 м

Для повышения точности отметку передают при трех горизонтах инструмента, а чтобы устранить грубые промахи, отметку передают от двух исходных реперов на поверхности и не менее чем на два репера под землей.

Расхождения отметок подземных реперов, полученных при разных горизонтах нивелиров или при разных положениях рулетки, не должны превышать 4 мм, а при разновременных передачах 7 мм.

б) При передаче отметок на глубину более 150 м.

Применяют прибор, который называют длинномер (глубиномер).

Главной частью этого прибора является мерный диск, длина которого равна 1 м, а число оборотов диска указывает счетный механизм рис. 2.

Рисунок 2

Для передачи отметок прибор 1 закрепляют над стволом. К концу проволоки крепится груз - рейка 2. Груз - рейка с сантиметровыми деления опускается до уровня визирного луча нивелира Н. Останавливают спуск проволоки и берут три отсчета:

а) по счетчику глубиномера N1

б) по груз-рейке напротив горизонтальной нити нивелира - l1 в) по рейке, установленной на репере - aП

Груз-рейку 3 опускают до горизонта визирного луча нивелира, установленного в шахте. Берут отчеты по длинномеру N2, по груз - рейке l2 и по нивелирной рейке -aш.

Значение превышения находят по формуле:

h = (N2 - N1) - (aп - l1) + (aш - l2)

Для повышения точности отчеты берут и по контрольной рейке (4) которая крепится немного выше груз - рейки (через 1-2 м). Превышение с

использованием отсчета по контрольной рейке вычисляется по аналогичной формуле.

Второй раз производят определение отметки при подъеме.

в) передача отметок с использованием светодальномеров

От ствола в подземные выработки высоты передают по мере продвижения забоя. Нивелирование выполняют в прямом и обратном направлениях. В качестве рабочих реперов используют закрепленные в выработках полигонометрические знаки. Допустимая невязка в замкнутых ходах подземного нивелирования вычисляется по формуле:

fh доп = ±2 n ,

где n - число станций в полигоне.

Высоту знака, заложенного в кровле, вычисляют по формуле:

HК = HЛ + a + b

где HЛ - высота репера, заложенного в лотке; а - отсчет по рейке в лотке (нуль рейки в низ); в - отсчет по рейке, установленной на знак в кровле (нулем вверх).

3.12. 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 полигонометрии прокладываются 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,

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