Главная
страница 1страница 2


Федеральная служба геодезии и картографии России

МОСКОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ





МКГиК

МЕТОДИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ
«01» октября 2003

Инв.№ 880 (3)


ПРИКЛАДНАЯ ГЕОДЕЗИЯ


Методические указания и контрольные задания № 3

для студентов-заочников отделения

специальности 3001 «Прикладная геодезия»
Раздел 7. Геодезические работы при строительстве тоннелей
Раздел 8. Геодезические работы при строительстве гидротехнических сооружений
Раздел 9. Геодезические работы по наблюдению за деформациями сооружений
Раздел 10. Исполнительные съемки
Лабораторная работа №8.

«Проектирование планового геодезического обоснования для сооружения прямолинейного тоннеля метрополитена».

Лабораторная работа №9.

«Ориентирование подземной выработки способом соединительного треугольника.

Лабораторная работа №10.

«Ориентирование подземной выработки способом двух шахт».

Лабораторная работа №11.

«Вынос в натуру центров блоков бетонирования

при возведении бетонных плотин».

Лабораторная работа №12.

«Створные наблюдения способом малых углов»

Лабораторная работа №13.

«Обработка результатов наблюдений за осадками сооружений»

Москва 2004


ОДОБРЕНО Составлено в соответствии с

Предметно-цикловой комиссией примерной программой

Геодезии и Высшей геодезии «Прикладная геодезия» для

специальности 3001

Председатель «Прикладная геодезия»

_____________Н.В.Дмитриева Зам директора по МР


_______________Т.Б.Казаринова

09.03.2004 г.

Прикладная геодезия

АВТОР: Михелев Д.Ш., к.т.н., доцент МИИГАиК


РЕЦЕНЗЕНТ: Лопаткин С.М., преподаватель МКГиК
РЕДАКТОР: Хамбикова М.Е.

ОГЛАВЛЕНИЕ





  1. Пояснительная записка...................................................................................




  1. Примерное содержание учебной дисциплины.............................................




  1. Методические указания к самостоятельному изучению разделов и тем:

Раздел 7. Геодезические работы при строительстве тоннелей...................

7.1. Общие сведения о тоннелях и способах их сооружения..........................

7.2. Основные элементы трассы тоннеля..........................................................

7.3. Аналитический расчет трассы тоннеля......................................................

7.4. Схема построения геодезического обоснования трассы тоннеля............

7.5. Передача координат и ориентирование геодезического обоснования в

подземных выработках......................................................................................

7.6. Передача отметки в подземные выработки................................................

7.7. Геодезическое обоснование в подземных выработках.............................

7.8. Геодезические работы при щитовой проходке..........................................

7.9. Геодезические разбивочные работы при подземном строительстве.......
Раздел 8. Геодезические работы при строительстве гидротехнических

сооружений..........................................................................................................

8.1. Гидротехнические сооружения и состав геодезических работ при их

возведении............................................................................................................

8.2. Вынос в натуру проектного контура водохранилища..............................

8.3. Геодезическое обоснование для строительства гидротехнических

сооружений..........................................................................................................

8.4. Разбивочные работы на площадке гидроузла............................................

8.5. Геодезическое обеспечение монтажных работ на гидроузле...................

8.6. Геодезические работы при гидромелиоративном строительстве............
Раздел 9. Геодезические работы по наблюдению за деформациями

сооружений..........................................................................................................

9.1. Деформации сооружений, их виды и причины возникновения...............

9.2. Организация наблюдений за деформациями.............................................

9.3. Наблюдения за осадками сооружений.

9.4. Геодезические методы наблюдений за горизонтальными смещениями

сооружений.

9.5. Наблюдения за кренами сооружений.


  1. Контрольные задания

Лабораторная работа №8.

«Проектирование планового геодезического обоснования для сооружения

прямолинейного тоннеля метрополитена».

Лабораторная работа №9.

«Ориентирование подземной выработки способом соединительного

треугольника».

Лабораторная работа №10.

«Ориентирование подземной выработки способом двух шахт».



Лабораторная работа №11.

«Вынос в натуру центров блоков бетонирования

при возведении бетонных плотин».

Лабораторная работа №12.

«Створные наблюдения способом малых углов».



Лабораторная работа №13.

«Обработка результатов наблюдений за осадками сооружений».




  1. Литература

Раздел 7


ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ТОННЕЛЕЙ


7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОННЕЛЯХ И СПОСОБАХ ИХ СООРУЖЕНИЯ

По назначению подземные сооружения подразделяют на тоннели на путях сообщения (железнодорожные, метрополитены, пеше­ходные); гидротехнические (в комплексах гидроузлов, водоснабже­ния, мелиорации), промышленные, горнопромышленные, коммунальные (водотоки, коллекторы и др.) и специальные тоннели.

Строят тоннели в зависимости от глубины заложения открытым способом или закрытым без нарушения сооружений на земной поверхности. Открытым способом сооружают обычно тоннели мел­кого заложения. В незастроенной местности их строят в котлованах с откосами, а на застроенной — в котлованах со свайным или шпунтовым ограждением. В последнем случае сваи или шпунты забивают по контуру котлована. По мере его отрытия между сва­ями устанавливают деревянные или металлические распорки. На проектной глубине котлована укладывают подготовку из бетона,

слои гидроизоляции и возводят защитные стенки также со слоем гидроизоляции. Затем бетонируют лоток и стены. После возведения стен до проектной отметки на них кладут перекрытие, а затем на него насыпают грунт до проектной отметки вертикальной плани­ровки территории. Перегонные тоннели метрополитена строят, как правило, целыми блоками, изготовленными в заводских условиях.

Тоннели глубокого заложения сооружают либо через порталы, которыми называют защитные стенки, оформляющие вход в тон­нель, либо через вертикальные стволы шахт и специальные камеры. Через порталы строят чаще всего горные тоннели, а также тоннели, входящие в депо.

В горных условиях полотно железной дороги доводят до горно­го массива, затем производят выемку грунта и возводят защитную стенку, предназначенную для предохранения входа в тоннель от, обвалов, снежных лавин и ливневых вод. Иногда перед порталом строят рампу — длинную, постепенно увеличивающуюся выемку, стенки которой укрепляют бетоном или камнем.

Тоннели метрополитена глубокого заложения сооружают обыч­но посредством вертикальных стволов шахт, которые в целях удоб­ства при дальнейшей эксплуатации располагают на расстоянии 20 — 50 м от трассы тоннеля. После проходки до проектной глуби­ны и закрепления ствола 1 (рис. 7.1) под землей сооружают при­ствольные выработки 2 и штольни 3 для выхода от ствола на трассу тоннеля 4. После выхода подходных штолен на трассу при сооруже­нии тоннеля щитовым методом строят камеры для сборки щита. По внешнему контуру поперечного сечения тоннеля после выемки грун­та сооружают постоянное крепление, называемое обделкой. Она бывает металлическая или железобетонная и состоит из отдельных колец шириной 0,75-1,0 м, каждое из которых собирается из отдельных блоков или тюбингов. Такую обделку применяют пре­имущественно в мягких грунтах для гидротехнических тоннелей и тоннелей метрополитена.

Тоннели метрополитена глубокого заложения сооружают пре­имущественно щитовым способом. Проходческий щит (рис. 7.2) представляет собой жесткую передвижную стальную конструкцию цилиндрической формы и состоит из трех основных частей: ножа, служащего несущей конструкцией, опорного кольца, оболочки. Опорное кольцо укреплено вертикальными и горизонтальными перегородками с выдвижными платформами. Щит оборудован 24 гидравлическими домкратами, предназначенными для его перед­вижения по трассе. Щит монтируют в щитовой камере. В оболочке собирают тюбинговые кольца, необходимые для крепления тоннеля и упора щитовых домкратов при выдвижении щита из камеры. Грунт выбирают на полное поперечное сечение с глубиной заходки около 1 м, включают гидравлические домкраты, которые упирают­ся в собранное в оболочке кольцо и передвигают щит вперед. После его передвижения и выключения домкратов их упоры втягиваются

Рис. 7.1. Схема сооружения тоннеля через ствол:

а - разрез; б - план

Рис. 7.2. Схема проходческого щита:



1 – нож; 2 - выдвижная платформа; 3, 5 — вертикальная и горизонтальная перегородки; 4 - домкрат; 6 — опорное кольцо; 7 — оболочка


в опорное кольцо, а в освободив­шемся пространстве собирают с помощью блокоукладчика очередное тюбинговое кольцо.

При сооружении тоннелей щи­товым методом в мягких грунтах разработку породы перед щитом не производят, а вдавливают щит в грунт забоя домкратами. В на­стоящее время на строительстве

метрополитенов применяют механизированные щиты,

Рис. 7.3. Габариты тоннеля обеспечивающие разработку породы в за­бое, ее уборку и погрузку в вагон механизированным способом.

В особо сложных гидрогеологических условиях (плывуны, водонасыщенные неустойчивые породы) применяют проходку под сжатым воздухом (кессонные работы). В этом случае в тоннеле устра­ивают шлюзовую камеру для пропуска грузов, прохода людей, а также для передачи координат и дирекционных углов из зоны нормального давления в рабочую зону высокого давления, где работы ведут непрерывно.

При сооружении тоннелей на путях сообщений установлено три вида габаритов: подвижного состава, приближения строения и при­ближения оборудования. Габарит подвижного состава 1 (рис. 7.3) определяется контуром, внутри которого помещается подви­жной состав со всеми выступающими частями с учетом его раскачки и наклона при поломке рессоры. Габарит приближения оборудования 2 определяется контуром, соединяющим наиболее выступающие точки различного оборудования (кабелей, светофоров, релейных шкафов, осветительных фонарей и др.), устанавливаемого в тоннелях. Габарит приближения строения 3 определяется контуром, соединяющим выступающие внутрь точки обделки тон­неля. Пространство 4 между габаритом подвижного состава и габа­ритом приближения оборудования называют габаритным запасом. Его устанавливают проектировщики. Как правило, он равен 100 мм. Габаритный запас служит исходной величиной при расчете требуемой точности геодезических работ.

Форма поперечных сечений зависит от размера строящегося тоннеля, его назначения, способа сооружения, интенсивности и направления давления грунта. Тоннели метрополитена глубокого заложения обычно строят однопутными с круглым сечением. При мелком заложении они имеют прямоугольное сечение и строятся как однопутными, так и двухпутными.

7.2 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРАССЫ ТОННЕЛЯ

Запроектированная трасса тоннеля в плане состоит из прямых участков и круговых кривых, а в профиле - из горизонтальных и наклонных прямых отрезков, сопряженных вертикальными круго­выми кривыми. Ось трассы тоннеля, состоящую из прямых участ­ков и круговых кривых, называют разбивочной. Для более плав­ного движения поездов при переходе с прямых участков на круговые кривые заданного радиуса вписывают переходные кривые. В резуль­тате их вписывания круговая кривая смещается к центру кривизны на величину p и радиус смещенной круговой кривой будет равен R - p. Величина смещения p может быть определена по формулам



P= или p= (7.1)

где l - длина переходной кривой; c - параметр переходной кри­вой; R - радиус круговой кривой.

Ось трассы, включающей прямые отрезки, переходные и сме­щенные кривые, принято называть осью пути. Для уравнивания центробежной силы, возникающей при движении вагона по участку круговой кривой, внешний рельс укладывают выше внутреннего на величину h. Вследствие этого вагон наклоняется и его центр смеща­ется к центру кривой. Горизонтальное положение этого смещения определяется формулой

q= (7.2)

где d - высота центра тяжести вагона над головками рельсов; a - расстояние между осями рельсов. На величину q ось тоннеля смещается относительно оси пути.

Возвышение наружного рельса можно вычислить по формуле

h= (7.3)

где v - скорость движения состава на криволинейном участке, км/ч; R - радиус криволинейного участка, м.

Таким образом, на криволинейных участках в проектных чертежах дают сведения по трем осям трассы тоннеля: разбивочной оси с радиусом R, оси пути с радиусом R - p, оси тоннеля с радиусом R – (p + q).

Тоннели метрополитена строят преимущественно однопутными. Для движения поездов в прямом и обратном направлениях соору­жают два параллельных тоннеля с расстоянием между осями 25,4 м. Если двигаться по оси трассы между тоннелями в направлении возрастания пикетажа, то тоннель,



Рис. 7.4. Схемы расположения пунктов на кривых двухпутного тоннеля

раположенный справа, называ­ют правым, а слева - левым.

Для большего удобства пользования при проектировании, рас­четах и выносе трассы в натуру одноименные пикеты правого и левого тоннелей располагают на перпендикулярах к оси трассы. Длины и радиусы круговых кривых на правом и левом путях проектируют одинаковыми, поэтому на внутреннем (правом) пути между радиусами OпN и ОпМ (рис. 7.4) укладывается меньшее число пикетов, чем на внешнем (левом) пути. Вследствие этого на прямом участке, расположенном за кривой, одноименные пикеты правого и левого пути не находятся на одном перпендикуляре к его оси, что вызывает большие неудобства при строительстве и эксплу­атации. Для их устранения прибегают к введению неправильных пикетов, длины которых больше или меньше 100 м. Так как длины круговых кривых в левом и правом тоннелях одинаковы, то от­клонение длины неправильного пикета от 100 м определяется вели­чиной a=a1+a2, где a1=a2.

При расстоянии между осями тоннелей D и углом поворота трассы θ a1=Dtg(θ/2) или a=a1+a2=2Dtg(θ/2). Величину a вводят либо в последний пикет левого тоннеля, либо поровну, но с раз­ными знаками в последние пикеты левого и правого путей. Значение a должно быть введено со знаком «плюс».

Проектный чертеж с данными, определяющими положения запроектированной трассы в плане, называют геометрической схемой трассы и составляют в масштабе 1 : 1000. Профиль за­проектированной трассы состоит из прямых, имеющих уклоны, и вертикальных кривых. Уклоны могут быть положительными (при подъеме) и отрицательными (при спуске). Для более плавного перехода от одного уклона к другому вписывают вертикальные круговые кривые. Радиус вертикальных кривых обычно большой, а угол перелома профиля незначителен, поэтому для сопряжения круговых кривых с прямыми нет необходимости вписывать пе­реходные кривые.

Для определения места расположения вертикальной кривой на проектных чертежах дается пикетажное значение точек: НВК (нача­ло вертикальной кривой), П (точка перелома профиля) и КВК (конец вертикальной кривой).
7.3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРАССЫ ТОННЕЛЯ

Для вынесения проекта тоннеля в натуру необходимо знать координаты всех пикетов трассы и точек кривых.

На прямых участках приращения координат между пикетами вычисляют по известным формулам

Δxi=d cos ai; Δyi=d sin ai , (7.4)

где d - проектное расстояние между пикетами, обычно равное 100000 мм; ai - дирекционный угол прямых участков, определя­емый через углы поворота трассы



ai+1=ai + θп=ai - θл , (7.5)

где θп и θл - соответственно углы поворота трассы вправо и влево.

Координаты пикетов, расположенных на круговой кривой, мож­но вычислить или через центральные углы и длины радиусов от координат центра кривой, или по стягивающим хордам и углам между ними.

Центральные углы определяют по формулам



γ1=ρ ; γп=ρ ; γнп=ρ ; γ2=ρ , (7.6)

где γ1 - центральный угол (рис. 7.5) при точке О между ради­усами, проведенными через точку НКК и первый пикет, лежащий на кривой; γ2 - центральный угол между радиусами, проведенными через последний пикет, лежащий на кривой, и точку ККК; γп - центральный угол, соответствующий нормальному пикету; γнп - центральный угол, соответствующий неправильному пикету;



k1, k2, kп и kнп - длины дуг, соответствующие центральным углам γ1, γ2, γп и γнп

Вычисленные значения центральных углов прове­ряют по формуле:



γ1 + nγп + γнп + γ2 , ( 7.7)

где n - число нормальных пикетов; θ - угол поворота трассы.

Аналогичному равенству должны удовлетво­рять длины круговых кри­вых, используемых для вычисления центральных Рис.7.5. Схема определения координат углов, т. е.

пикетов на кривой по радиусам и

центральным углам

k1 + nkп + kнп + k2 =K , ( 7.8)

где K - длина всей круговой кривой.

Координаты центра кривой от точек начала круговой кривой вычисляют по формулам

x0=xнкк+R cos(aT1+90°) ; y0=yнкк+R sin(aT1+90°) , (7.9)
где aT1 - дирекционный угол первого тангенса. Дирекционные углы направлений на пикеты кривой из центра O определяют от извест­ного дирекционного угла линии O - НКК, равного (aT1+270°), путем прибавления соответствующего центрального угла y. По этим дирекционным углам и принятому радиусу находят приращения координат относительно центра кривой

Δxi= R cos(aT1+270°+ γi); Δyi= R sin(aT1+270°+γi) , (7.10)
Для вычисления координат по стягивающим хордам кривой необходимо знать дирекционные углы и длины этих хорд.

Дирекционные углы хорд определяют от исходных дирекционных углов линий тангенсов aT1 и aT2 по значениям углов поворота хорд, вычисляемых из равнобедренных треугольников, которые образованы радиусами и стягивающими хордами. Например, для приведенной схемы расчета (см. рис. 7.5) получим:


точки углы поворота

НКК 180°-

ПК2 180°--

ПК3 180°--

ПК4 180°--

ККК 180°-


Длины хорд bi определяют из равнобедренных треугольников по значениям кривых ki и центральных углов yi (рис. 7.6):

=R sin . ( 7.11)

Следовательно,



bi=2R sin . (7.12)

Контроль вычислений длин хорд может быть проведен по формуле



bi=ki - . ( 7.13)

Для дальнейших вычислений необходимо получить координаты точек начал переходных кривых (НПК). Исходными данными для этого расчета служат координаты начала (НКК) и конца круговой кривой (ККК), а также дирекционные углы прямых участков трассы, примыкающих к круговой кривой (рис. 7.7).



Рис. 7.6. Схема опре­деления

длин хорд на кривой

Рис. 7.7. Схема смещения оси пути за счет вставки переходных кривых


7.4. СХЕМА ПОСТРОЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

ТРАССЫ ТОННЕЛЯ

Геодезическое обоснование для строительства подземных соору­жений можно разделить на две части: геодезическое обоснование на поверхности и геодезическое обоснование в подземных выработках (подземная разбивочная основа).

Геодезическое обоснование на дневной поверхности создается в районе подземного строительства до начала горнопроходческих работ, подземная разбивочная основа - в течение всего периода горнопроходческих работ во всех подземных сооружениях по мере их возведения.

Геодезическое обоснование создается для обеспечения точного перенесения в натуру всех подземных и наземных сооружений, входящих в комплекс строительства, а также для обеспечения одно­временного строительства тоннелей метро с нескольких площадок, предусмотренных в проекте организации работ. В последнем случае возводимые участки тоннелей при продвижении их глухими забо­ями навстречу друг другу после сбоек образуют в подземном про­странстве единое запроектированное инженерное сооружение. По­этому геодезическая основа является исходной для всех разбивочных работ. Она предназначена для обеспечения точного совпадения осей при сбойках тоннелей, сооружаемых встречными забоями.

Плановым геодезическим обоснованием на поверхности являют­ся тоннельная триангуляция, линейно-угловая сеть или полигонометрия, заменяющая триангуляцию, и GPS. Для сгущения основного геодези­ческого обоснования вдоль запроектированной трассы тоннеля про­кладывают ходы основной полигонометрии.

Для передачи координат от пунктов основной полигонометрии к стволам прокладывают сети подходной полигонометрии или три­ангуляции. Приведем общую схему планового геодезического обо­снования на поверхности, создаваемую для сооружения тоннелей метрополитена (рис. 7.8).

Далее выполняют ориентирование подземных выработок, т. е. передают дирекционный угол и координаты в подземные выработ­ки. Ориентирование выполняют на пункты подземной полигономе­трии, закрепленной у ствола. В подходных штольнях до выхода на перегонный тоннель прокладывают подходную подземную полиго­нометрию. После выхода на трассу вслед за движущимся вперед забоем прокладывают ходы сначала рабочей полигонометрии со сторонами 25-50 м, затем основной подземной полигонометрии со сторонами 50-100 м. При удалении забоя на 200 м и более от ствола для повышения точности передачи дирекционного угла от приствольной линии к забою прокладывают главные ходы подзем­ной полигонометрии. Пункты главных полигонометрических ходов



Δ - Тоннельная триангуляция -Ствол шахты

○ - Основная полигонометрия -Трасса тоннеля

● - Подходная полигонометрия

Рис. 7.8 Схема планового геодезического обоснования тоннеля

совмещают через две-три стороны с пунктами основной подземной полигонометрии.



Тоннельная триангуляция представляет собой вытянутую вдоль трассы цепочку треугольников или геодезических четырехугольников, связующие углы которых не менее 40°. Для тоннелей, сооружа­емых вне городской территории, триангуляционную сеть развивают на самостоятельных базисах и уравнивают как свободную. В качест­ве базисов используют непосредственно стороны, расположенные на концах сети, а при длинных тоннелях и в середине. Для получения исходных координат один из пунктов привязывают к пунктам государственной триангуляции.

Сети тоннельной триангуляции, создаваемые для строительства метрополитенов, включают удобно расположенные пункты городской триангуляции и опираются на них, если эти пункты до точности координат могут быть использованы в качестве исходных.

При создании тоннельной триангуляции обязательно предусматривают возможность передачи дирекционных углов через два смежных ствола от одной и той же стороны. Это позволяет исключить влияние ошибки исходного дирекционного угла на величину несбойки. Пункты стремятся располагать ближе к стволам шахт, но вне зоны возможной деформации, возникающей при проведении подземных выработок. Кроме того, все измерения в тоннельной триангуляции производят дважды с перерывом не менее одного месяца.

Развитие светодальномерной техники позволяет создавать тон­нельные линейно-угловые сети. В этом случае при уравнивании и вычислении координат тоннельной триангуляции условно принимают положение осевого меридиана так, чтобы суммарная поправка за редуцирование расстояний и за переход на поверхность относимости была меньше 1:100000. Поэтому осевой меридиан не должен находиться далее чем на 40 км от сооружаемого тоннеля, а за поверхность относимости принимают поверхность со средней отметкой подземных выработок. Технические характеристики тон­нельной триангуляции установлены инструкцией (табл. 7.1). При наличии промежуточных стволов или штолен необходимо определить эквивалентную длину тоннеля Lэкв=, где L - общая длина тоннеля, l - среднее расстояние между смежными стволами или шахтами. Применение светодальномеров позволяет заменить метод триангуляции методом полигонометрии. Целесообразность этого подтверждается тем, что большинство транспортных и гидротехнических тоннелей имеют вытянутую форму. Приведем технические характеристики полигонометрии, прокладываемой взамен тоннельной триангуляции (табл. 7.2). Пункты тоннельной полигонометрии рекомендуется закладывать вне зоны деформации и не далее 1 км от трассы тоннеля. Линейные и угловые измерения выполняют дважды с перерывом не менее одного месяца, а урав­нивание - строгим методом.

Главное назначение основной полигонометрии - передача коор­динат от пунктов триангуляции к стволам шахт и в подземные выработки. Ее создают вдоль трассы тоннеля вытянутыми ходами или полигонами, опирающимися на пункты тоннельной триангуля­ции или полигонометрии. При длине тоннеля менее 1 км она может служить первичным плановым обоснованием. Длины ходов между пунктами триангуляции допускаются до 4 км, а между узловы­ми - 1 км. Длины сторон находятся в пределах 150 - 500 м. Их измеряют светодальномерами или инварными проволоками. Углы измеряют со средней квадратической ошибкой 3" теодолитом типа Т2 четырьмя приемами. Для ослабления влияния ошибок цент­рирования и редукции в полуприеме производится повторное цент­рирование теодолита и визирных марок оптическим центриром с поворотом подставок на 180°. Допустимая угловая невязка опре­деляется формулой

доп fβ = 6",

а относительная невязка хода не должна превышать 1:30000. В от­крытой местности основная полигонометрия может быть заменена равнозначной по точности триангуляционной или линейно-угловой сетью.

На шахтных площадках для передачи координат в подземные выработки создают подходную полигонометрию в виде замкнутых полигонов или ходов с узловыми точками, опирающихся на пункты основной или тоннельной полигонометрии. Длины ходов не до пускаются более 300м, а линии менее 30м.

Таблица 7.2

Разряд тоннельной полигонометрии

Длина тоннеля, км

Длина хода полигонометрии

Средняя квадратическая ошибка

измерения угла поворота, угл. с



по оценке

на станции



по многократным измерениям и по невязкам ходов

I

II

III



IV

Более 8

5 - 8


2 - 5

1 - 2


3 - 10

2 - 7


1,5 - 5

1 - 3


0,4

0,7


1,0

1,5


0,7

1,0


1,5

2,0




Относительная средняя ошибка измерения стороны

Допустимая относительная невязка хода

для криволинейного тоннеля

для прямолинейного тоннеля

для криволи­нейного тоннеля

для прямолиней­ного тоннеля

по поперечному сдвигу

по продольному

сдвигу


1 : 300000

1 : 200000

1 : 150000

1 : 100000



1 : 150000

1 : 100000

1 : 70000

1 : 50000



1 : 200000

1 : 150000

1 : 120000

1 : 70000



1 : 200000

1 : 150000

1 : 120000

1 : 70000



1 : 100000

1 : 70000

1 : 60000

1 : 40000



Углы измеряют со средней квадратической ошибкой 4". Допустимая невязка в ходах или полигонах определяется по формуле
доп fβ = 8".
Линии измеряют светодальномерами или стальными компарированными подвесными рулетками с относительной ошибкой 1 : 20000. Относительная невязка в ходах или полигонах допускается не более 1 : 20000, а для коротких ходов абсолютная невязка не должна превышать 10 мм. Для обеспечения сбойки подземных выработок в высотном отношении порталы строящегося тоннеля на поверхности должны быть связаны нивелирными ходами. При длине тоннеля более 2 км, а в горных районах более 1 км согласно действующей инструкции по производству геодезических работ при строительстве тоннелей выполняют нивелирование II класса, а при длине тоннеля менее 2 км — нивелирование III класса.

Нивелирование, связывающее реперы, закрепленные в районе противоположных порталов, при сооружении горных тоннелей вы­полнять затруднительно. Поэтому нивелирование III класса приня­то проводить приборами и методами, установленными для нивели­рования II класса. Но при этом допуски учитывают как для нивели­рования III класса. Учитывая особую ответственность этих работ, нивелирование выполняют двумя независимыми ходами или сетью замкнутых полигонов. Нивелирные ходы и сети привязывают к пун­ктам государственной высотной основы.

При сооружении метрополитенов высотное геодезическое обо­снование необходимо как для обеспечения сбойки подземных выра­боток, так и для наблюдений за осадками знаний и сооружений. Поэтому нивелирная сеть III класса строится в виде системы за­мкнутых полигонов, опирающихся на марки городского нивелиро­вания II класса и покрывающих полосу вдоль трассы метрополите­на шириной не менее чем тройная глубина строящегося тоннеля.

Длину ходов между узловыми точками не рекомендуется до­пускать более 1 км. На застроенных территориях пункты нивелиро­вания III класса закрепляют стенными реперами, а на незастроен­ных - грунтовыми. В связи с происходящими во время строитель­ства осадками заложенных реперов выполняют их повторное ниве­лирование.

7.5. ПЕРЕДАЧА КООРДИНАТ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ

ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ В ПОДЗЕМНЫХ

ВЫРАБОТКАХ

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: створа двух отвесов и его модификации, соединительного треугольника, двух шахт.

При выполнении магнитного ориентирования используют теодо­лит с буссолью. На поверхности, на стороне полигонометрии опре­деляют склонение магнитной стрелки, а в шахте с учетом склонения определяют по буссоли дирекционный угол. Способ применяют для предварительного ориентирования, так как ошибка определения дирекционного угла около 1’.

Физические способы не нашли широко­го применения из-за сложности изготовления аппаратуры.



Гироскопический способ является одним из самых прогрессивных способов автономного ориентирования. Этот метод позволяет в любое время, на различной глубине и при произвольном расстоя­нии от ствола определять азимут или дирекционный угол направле­ния в подземных выработках. В этом случае также отпадает необ­ходимость остановки работы в стволе или прекращения подземных строительных работ на время ориентирования, как это делается при других видах ориентирования. Гироскопическое ориентирование выполняют при помощи гиротеодолитов или гиронасадок. Непосредственно перед ориентиро­ванием и сразу после него на линии с известным дирекционным углом (сторона триангуляции или линия основной полигонометрии), расположенной вблизи ствола, определяют постоянную поправку гиротеодолита.

Постоянную поправку гиротеодолита Δ вычисляют по формуле


Δ = aисхaтир.исх + yисхδисх ( 7.14 )
где aисх - дирекционный угол исходного направления, по которому определяется постоянная поправка; aтир.исх - азимут исходного направления, определенный гиротеодолитом; yисх - сближение мери­дианов для исходного, направления; δисх - поправка за уклонение отвесных линий в исходное направление.

Длина стороны, используемой в качестве исходной для опреде­ления постоянной поправки гиротеодолита, должна быть не меньше 100 м, а длина определяемой стороны - более 30 м. В подземных выработках определяют прямой и обратный дирекционные углы, переставляя гиротеодолит с одной конечной точки линии полигонометрии на другую.

При выполнении специальной программы гироскопического ориентирования высокоточным гиротеодолитом можно определить дирекционный угол направления со средней квадратической ошиб­кой 5’ – 10”.

Все геометрические способы основаны на применении отвесов, которые опускаются с поверхности в подземные выработки через стволы, скважины большого диаметра и другие вертикальные про­ходки. Вес 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. Необходи­мо отметить, что даже при применении физических способов ориен­тирования передачу координат можно выполнить лишь при помо­щи отвеса или иного вида вертикального проектирования.

В способах передачи дирекционного угла используют два отвеса, отстоящие друг от друга на возможно большее расстояние, которое допустимо при вертикальной проходке.

Наиболее просто дирекционный угол передают способом створа двух отвесов. В этом способе на поверхности от пунктов полиго­нометрии выносят и закрепляют ось I - II (рис. 7.9). Над пунк­тами, закрепляющими эту ось, устанавливают теодолит и визирную цель. Теодолит ориентируют по створу I - II и в этом створе строго по теодолиту подвешивают отвесы О1 и О2. В подземных выработках теодолит устанавливают в точке A 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 AB, пово­ротом теодолита точно на 180°. Точность способа характеризуется средней квадратической ошибкой порядка 30".

Рис. 7.9. Схема ориентирования способом двух отвесов


Основным источни­ком ошибок является качание отвесов. Для повышения точности на расстоянии 1 - 2 см от отвесов закрепляют шкалы с миллиметровыми делениями. По шкалам берут отсчеты, соответствующие крайним положениям качающихся отвесов. Среднее значение при­нимают за положение отвеса в спокойном состоянии. Затем те­одолит перемещают так, чтобы его визирная ось проходила через полученные средние значения отсчетов по шкалам. Таким образом, добиваются существенного повышения точности до 6 – 8”. На один из отвесов передают координаты, для чего измеряют на поверхности расстояние l1. Для определения координат точки B измеряют расстояния l2, l3 и l4.

Наибольшее распространение получил, способ соединительного треугольника. В этом способе в ствол также опускают два отвеса О1 и О2 (рис. 7.10). В точке A, закрепленной на поверхности около ствола, измеряют угол a между направлениями на отвесы и примычный угол ω. Кроме того, измеряют расстояние a между от­весами и расстояния b и c 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. По результатам измерений могут быть вычислены значения двух оста­льных углов β и y треугольника. Зная дирекционный угол направления АТ1 и значение примычного угла ω и пользуясь углами соединительного треугольника, можно получить дирекционный угол линии BC, т. е. плоскости, проходящей через отвесы.

В подземных выработках около ствола закрепляют точку A1. В этой точке измеряют углы a1 и ω1 , а также стороны a1 , b1, c1 подземного соединительного треугольника. Принимая в подземных выработках дирекционный угол плоскости, проходящей через отвесы, за исходный, при помощи углов подземного соединительного треугольника и примычного угла ω1 вычисляют дирекционный угол приствольной линии A1 M1 подземной полигонометрии.

Рис. 7.10. Схема ориентирования способом соединительного треугольника


Все измерения выполняют при трех положениях отвеса, смещая их с помощью специальных пластин ровно на 15 мм.

На поверхности точку A включают в ход подходной полигоно­метрии и получают ее координаты. Пользуясь сторонами соедини­тельных треугольников на поверхности и под землей, а также дирекционными углами этих сторон, вычисляют координаты точки A1 , закрепленной в подземных выработках. При этих вычислениях координаты отвесов, определенные через стороны соединительного треугольника на поверхности, в подземных выработках принимают за исходные.

Точность ориентирования во многом зависит от формы соеди­нительного треугольника. Углы a и a1 не должны превышать 2 - 3°, а отношения b/a и b1/a1 не должны быть более 1,5. При соблюдении всех условий способ обеспечивает среднюю квадратическую ошибку передачи дирекционного угла порядка 8”.

Когда по мере сооружения тоннеля возникает необходимость уточнения его ориентирования и появляется возможность передачи координат в подземные выработки, применяют способ 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.


7.6. ПЕРЕДАЧА ОТМЕТКИ В ПОДЗЕМНЫЕ ВЫРАБОТКИ
Исходными для передачи отметки в подземные выработки явля­ются реперы нивелирования III класса, закрепленные на поверх­ности и на 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 (рис. 7.11).

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.

Рис. 7.11. Схема передачи отметки в подземные выработки


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.

Высоту репера, закрепленного в подземных выработках, вычис­ляют по формуле
Hт = Hпов + a - {(l1 l2) + Δt + Δk + Δl} - b, ( 7.15 )

где Hпов - отметка исходного репера на поверхности; a - отсчет по рейке на поверхности; b - отсчет по рейке в подземных выработках; l1 - отсчет по рулетке на поверхности; l2 - отсчет по ру­летке в подземных выработках; Δt - поправки в длину рулетки за температуру; Δk - поправка в длину рулетки за компарирование; Δl - поправка за удлинение рулетки.

Поправку за температуру рулетки вычисляют по формуле
Δt = a(l1 l2)(tср - t0) ( 7.16 )

где t0 - температура, для которой дано уравнение рулетки; вели­чину коэффициента расширения а для стальной рулетки принимают равной 0,0000125.

Для получения tср при передаче высоты измеряют температуру на поверхности, в подземных выработках и в стволе через каждые 5 м высоты. Из результатов измерений температуры в указанных точках берут среднее значение.

При передаче отметки на большую глубину следует учитывать поправку за удлинение рулетки под действием собственной массы, вычисляемую по формуле

Δl= ( 7.17 )
где P - собственная масса рулетки; l - длина рулетки; E - мо­дуль упругости; F - поперечное сечение.

Для стальных рулеток шириной 10 мм и толщиной 0,2 мм F=0,02 см2; E=2·106 кг/см2. При длине рулетки 100м и удельном весе у=8·10-8 Н/м3 масса Р=0,02·100,8 = 1,6 кг и поправка Δl =0,2 см=2 мм. Для рулетки длиной 50 м поправка Δl =0,5 мм.

Расхождения значений высот подземных реперов, полученных при разных горизонтах нивелиров или при 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.

7.7. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ
Оси и контуры тоннеля и подземных сооружений в процессе строительства разбивают от пунктов подземного полигонометрического хода, прокладываемого в выработках вслед за забоем. Для выхода от ствола на трассы в подходных выработках, пред­ставляющих в большинстве случаев штольни шириной в основании около 3 м и высотой около 2 м, прокладывают ходы подходной подземной полигонометрии. Из-за сравнительно небольшой ширины подходной штольни и малого радиуса круговой кривой в ходы подходной подземной полигонометрии необходимо включать стороны длиной менее 10 м.

Полигонометрические ходы, прокладываемые по трассе тонне­ля, делятся на два вида: рабочие подземные полигонометрические ходы со сторонами 25 - 50 м и основные полигонометрические ходы со сторонами 50 - 100 м. При удалении забоя от ствола более чем на 1 км по пунктам основного подземного полигонометрическoгo хода прокладывают главные ходы, измеряют углы между диагоналями, соединяющими отстоящие на наибольшие (50, 100 м) расстояния друг от друга пункты основного полигонометрического хода. Основные полигонометрические ходы прокладывают в виде цепочек вытянутых треугольников (рис. 7.12).

Значения координат пунктов и дирекционных углов линий, на которые опираются ходы подземной полигонометрии, получаются в результате ориентирования через ствол, ходы подземной полиго­нометрии могут опираться на пункты геодезического обоснования, созданного на поверхности путем непосредственного примыкания через порталы.

Пункты рабочих и основных полигонометрических ходов в што­льнях закрепляют бетонными монолитами, а в бетонной обделке тоннеля - обрезками рельсов длиной около 10 см, забетонирован­ными в обделку тоннеля. Центр знака фиксируют отверстием 1 — 2 мм, зачеканенным медью. В своде тоннеля при скальных породах или бетонной обделке полигонометрические знаки закрепляют спе­циальными штырями. В тоннелях с металлической тюбинговой обделкой полигонометрические знаки закрепляют на ребре жест­кости обделки. При этом запиливают площадку на уровне головки рельсов размером 2 - 3 см и в середине ее просверливают отверстие, которое зачеканивают медью.

Знаки основной полигонометрии в тоннелях закладывают приме­рно на 10 см выше уровня головки рельсов. На каждый закреплен­ный знак составляют описание.

Линии в подземном полигонометрическом ходе измеряют подвесными стальными прокомпарированными рулетками или проволоками в прямом и обрат­ном направлениях. Широко испо­льзуют светодальномеры. Кроме того, в рабочей полигонометрии иногда применяют короткобазисный метод.

П
Рис. 7.12. Схема подземной

полигонометрии


ри измерении линий подвесными мерными приборами для натяжения их используют динамометры или блочные штативы с гирями. Отсчеты при измерении длин пролетов производят по нитям отвесов, подвешенных в створе измеряемой линии через 20 или 24 м. Перед измерением линий нивелиром отмечают один и тот же горизонт на нитях всех или нескольких соседних отвесов, что исключает необходимость введе­ния поправок за наклон мерного прибора.

Углы в ходах рабочей полигонометрии измеряют теодолитом типа ЗТ5 двумя приемами. В ходах подходной и основной полигонометрии со сторонами 50 - 100 м углы измеряют приборами ЗТ2 тремя-четырьмя круговыми приемами. Главные ходы прокладыва­ют для обеспечения требуемой точности сбоек при односторонних проходках большой протяженности со сторонами длиной до 1 км, поэтому углы, в главных подземных "полигонометрических ходах измеряют шестью приемами.

Для уменьшения влияния ошибок центрирования через один - два приема заново центрируют теодолит, изменяя при этом установку центрира на 180°.

В ходах подходной полигонометрии на участках с короткими линиями для исключения ошибки центрирования при измерении углов на концах коротких линий одновременно устанавливают два теодолита и визируют непосредственно на штифты зрительных труб.

Учитывая высокую значимость и ответственность в обеспечении сбойки подземных выработок с необходимой точностью, угловые измерения в ходах подземной полигонометрии производят не менее чем два раза в различное время. Угловые невязки в треугольниках основной полигонометрии со сторонами 50 и 100 м не допускаются более: 8” - при однократном измерении углов, 6” - при подсчете невязки по средним значениям углов, полученных в разновременных измерениях.

В замкнутых полигонах допустимую невязку подсчитывают по формуле


доп fβ = 6",
где n - число сторон подземного полигонометрического хода.

Относительную линейную невязку в этих полигонах не допуска­ют более 1 : 25000. При периметре менее 250 м и абсолютная невязка не должна превышать 10 мм.

Координаты точек ходов основной полигонометрии вычисляют по мере продвижения забоя вперед. Перед вычислением координат угловые невязки в треугольниках распределяют поровну на все углы. После сбойки между стволами ходы подземной полигономет­рии ориентируют по способу двух шахт. Это необходимо для уточнения дирекционных углов околоствольных линий подземной полигонометрии, для случая нового строительства.
7.8. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ЩИТОВОЙ ПРОХОДКЕ
При сооружении тоннеля щитовым способом тоннельная обдел­ка, состоящая из чугунных или железобетонных тюбингов или блоков, собирается внутри оболочки щита. Поэтому положение колец тоннельной обделки в плане и по высоте зависит от положения щита. Это обстоятельство заставляет вести щит строго по заданному проектом направлению и не допускать, отклонения его в плане и по высоте более чем на 50 мм.

Все геодезические работы, связанные с ведением щита, выполняют от пунктов подземной полигонометрии, знаки которой закрепляют на конструкциях готового тоннеля. От знаков основы для задания оси тоннеля инструментально выставляют специальные сигналы C1 и C2 (рис. 7.13, а). Эти сигналы устанавливают и осве­щают так, чтобы они были хорошо видны с верхней площадки в середине щита. На этой площадке размещают все геодезическое оборудование щита; так называемый щитовой оптический прибор 1 (рис. 7.13, 6) с соответствующими линейками или дугами 2; три знака 3, фиксирующие продольную ось щита; две марки 4 для определения поперечного наклона. Кроме того, измеряют все рас­стояния, определяющие геометрию щита.

Для определения отклонения продольной оси щита от оси тон­неля перемещают трубу прибора вправо или влево от оси до тех пор, пока видимые в трубе изображения двух сигналов не совме­стятся. Поскольку нулевой отсчет по линейке прибора совпадает с продольной осью щита, то отсчет при совмещении прибора со створом сигналов будет соответствовать искомому отклонению. Эти определения могут быть выполнены лишь в своде опорного кольца щита (точки O2 и O3). Отклонения в плоскостях ножа и хво­ста шита (точки O4 и O1 соответственно) могут быть вычислены по формулам


Рис. 7.13 Геодезическое обеспечение щитовой проходки


x4 = x3 + (x3 x2);

(7.18)


x1 = x2 + (x2 x3),
где l1, l2, l3 - известные расстояния между соответствующими сечениями щита; x2 и x3 - измеренные отклонения в своде щита.

Вместо зрительной трубы иногда используют отвес. Попереч­ный уклон щита, возникающий за счет его поворота вокруг про­дольной оси, определяют нивелированием марок 4, а продольный уклон - марок 3. Для этих же целей применяют специальные от­весы-уклономеры, уровенные приспособления, гидростатические ни­велиры.

При скоростном строительстве тоннелей для определения поло­жения щита применяют лазерные приборы, которые позволяют визировать на большие расстояния в плохих условиях видимости, обеспечивать оперативность, а в ряде случаев и непрерывность геодезического контроля.

По результатам геодезических измерений положения щита реша­ется вопрос о том, какие домкраты нужно включать при следующем его передвижении. Если щит отклонился, например вправо, то включают большее число правых домкратов, если вверх - то верх­них и т. п.

7.9. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ

ПРИ ПОДЗЕМНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ


Разбивочные работы для подземного строительства выполняют при проходке стволов шахт, при разбивке оси тоннеля, при сооружении наклонных тоннелей для эскалаторов, при укладке обделки тоннеля, при возведении станций и вспомогательных сооружений, при укладке железнодорожных путей.

Стволы в основном сооружают из железобетонных колец. Геоде­зические разбивки в этом случае заключаются в определении центра ствола, а затем и его вертикальной оси. В процессе проходки ствола и установки колец следят за их перекосом в горизонтальной плос­кости и вертикальностью.

Ось тоннеля разбивают от пунктов подземной полигонометрии. На прямолинейном участке положение оси тоннеля определяется координатами пикетов, вычисленными при аналитической подго­товке проекта трассы. Если на участке проходки вблизи пункта подземной полигонометрии оказывается пикет, то любым из возможных способов (полярным, перпендикуляров, линейной засечки) от ближайшего пункта подземной полигонометрии его положение выносят в натуру. Поскольку проходку ведут меньшими отрезками чем расстояние между пикетами, то возникает необходимость выно­са оси тоннеля по промежуточным (плюсовым) точкам, например T1, T2, T3. Для этого нужно вычислить проектные координаты промежуточных точек, а по этим координатам и координатам ближайших точек полигонометрии - разбивочные элементы и вы­полнить в натуре разбивку.

При строительстве наклонных тоннелей в первую очередь произ­водят разбивку тоннеля на поверхности. Если наклонный тоннель в поперечном сечении имеет вид окружности, то сечение его горизонтальной плоскостью будет эллипсом, центр которого совпадает с центром тоннеля. Отсюда следует, что на поверхности необ­ходимо вынести в натуру по координатам центр наклонного тоннеля, по направлению дирекционного угла a наклонной оси тоннеля - размер большой полуоси, а по перпендикулярному направ­лению - размер малой полуоси эллипса. Для наклонных эскалаторных тоннелей метрополитена угол наклона β к горизонту прини­мают равным 30°. В этом случае размер малой полуоси эллипса будет равен радиусу тоннеля a=r, а большой полуоси - b=2r. Проектные значения координат центра и дирекционного угла оси относятся к определенной проектной уровенной поверхности, на­пример пола вестибюля. В натуре разбивку производят на дневной поверхности, отстоящей от проектной на величину h. При значительной величине h в проектные координаты вводят поправки по формулам

Δx = h ctg β cos a; Δy = h ctg β sin a. (7.19)
Ось наклонного хода при сборке обделки тоннеля задают визир­ной осью теодолита, устанавливая наклон оси по вертикальному кругу.

При укладке сборной обделки тоннеля как из металлических тюбингов, так и из железобетонных блоков, контролируют прави­льность укладки их в плане и по высоте. Положение колец обделки в плане определяют от оси тоннеля боковым нивелированием, по высоте - нивелированием свода и лотка. Измеряют эллиптичность колец, т. е. разность проектных и фактических горизонтальных и вертикальных диаметров, а также диаметров под углом 45°. Через 8 - 10 колец определяют отклонение передней плоскости колец от перпендикуляра к оси тоннеля, которое называют опережением колец.

Геодезические работы при проходке станционных тоннелей, со­оружаемых из тюбингов или блоков, сходны с работами, выполняемыми при строительстве перегонных тоннелей. Исключение составляет повышенное требование к установке колец в продольном направлении (по пикетажу), для чего через 8 — 10 колец определя­ют пикетаж и опережение. После завершения строительства станци­онных тоннелей производят монтаж внутренних строительных кон­струкций и оборудования станции, а также монтаж платформ. Эти работы выполняют относительно продольных и поперечных осей * станции, которые, в свою очередь, выносят от пунктов полигонометрии. Для укладки железнодорожных путей в тоннелях закрепляют так называемые путейские реперы. На прямых участках: путейские реперы устанавливают через 20 м, на кривых — через 5 м.Их также располагают на всех характерных точках плана и профиля трассы. Путейский репер представляет собой болт со сферической головкой, бетонируемый в обделке тоннеля. Реперы устанавливают таким образом, чтобы верх сферической головки имел высоту, соответст­вующую высоте головки ближнего к реперу рельса на этом пикете. Пикетаж реперов ведут от знаков полигонометрии путем измерения расстояния между ними. Получив фактическое значение пикетажа реперов, вычисляют их проектные высоты и на эту высоту, пользуясь нивелиром, устанавливают сферические головки болтов. Вычис­ляют также расстояние г от репера до оси пути и расстояние I от репера до внутренней грани ближнего к реперу рельса. Используя все эти значения, производят укладку рельсов от путейских реперов, пользуясь рейкой и накладным уровнем. Проверку высотного поло­жения рельсов выполняют при помощи нивелира в процессе и после заливки шпал бетоном.
Вопросы для самопроверки


  1. Перечислите виды тоннелей?

  2. Каким образом сооружают тоннели?

  3. Какие виды работ выполняют для строительства тоннелей?

  4. Какова общая схема построения планово – высотного обоснования?

  5. Что такое ориентирование подземных выработок и каковы способы его выполнения?

  6. Как передают отметку в подземные выработки?

  7. Какие разбивочные работы выполняют в подземных выработках?



следующая страница >>
Смотрите также:
Методические указания и контрольные задания для студентов заочников образовательных учреждений среднего
341.41kb.
1 стр.
-
315.62kb.
1 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников угкр по дисциплине Передача дискретных сообщений
720.14kb.
4 стр.
Методические указания и контрольные задания №3 для студентов-заочников отделения
998.5kb.
2 стр.
Методические указания, программа и контрольные задания для студентов очного отделения специальности 0604 тамбов издательство тгту 2002
928kb.
4 стр.
-
2046.85kb.
13 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального колледжа
2355.12kb.
12 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников угкр по дисциплине: «Линейные сооружения связи»
907.38kb.
5 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения (1 семестр) бакалавриат Хабаровск 2011 ббк Х 3 Х 12
246.83kb.
1 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников
387.82kb.
2 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательного
101.65kb.
1 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников
912.09kb.
6 стр.