27.5. Предаване на координати и ориентация на геодезическа обосновка в подземни изработки
Ориентацията на подземната геодезическа мрежа, която се състои в прехвърлянето на дирекционния ъгъл и координатите от дневната повърхност към хоризонта на подземните изработки, е една от най-важните работи, извършвани при изграждането на тунели. В зависимост от характера на връзката между тунела и повърхността се използват различни методи за ориентиране.
Ако има изходи към дневната повърхност през портали, навеси, наклонени проходи, ориентирането се извършва чрез полагане на полигонометричен проход директно от повърхността в подземни изработки.
При изграждането на тунел през вертикална шахта ориентацията на мрежата се осъществява чрез две групи методи, базирани на физични и геометрични принципи. Първата група включва следните методи: магнитен, поляризационен, автоколимационен, жироскопичен; към втората група - методи за подравняване на два отвеса и неговата модификация, свързващ триъгълник, два вала.
При извършване на магнитна хоризонтация се използва теодолит с компас. На повърхността, от страната на полигонометрията, се определя деклинацията на магнитната стрелка, а в мината, като се вземе предвид деклинацията, ъгълът на посоката се определя от компаса. Методът се използва за предварително ориентиране, тъй като грешката при определяне на дирекционния ъгъл е около 1'.
Използва се специално оборудване по пътя на поляризация и светлинен поток. На повърхността и в шахтата са монтирани поляризатори, върху които е фиксирана посоката на поляризация на светлинните вълни. Чрез завъртане на горния поляризатор около вертикалната ос се постига минимална осветеност в долния поляризатор, която съответства на перпендикулярността на техните поляризационни равнини. Като се определи от точките на геодезическата основа дирекционния ъгъл на посоката на равнинатаполяризация на повърхността, намира се и дирекционният ъгъл на посоката на поляризационната равнина във вала. При визуална регистрация грешката при определяне на дирекционния ъгъл е G, при електронна регистрация - 5,8 ".
При автоколимационния метод посоката към мината се предава с помощта на два автоколимационни теодолита, монтирани на повърхността и в мината, и огледални рефлектори, разположени по дължината на шахтата. Грешката при ориентация е 6,8".
Разглежданите физични методи все още не са намерили широко приложение поради сложността на производственото оборудване.
Жироскопичният метод е един от най-модерните методи за автономна ориентация. Този метод ви позволява да определите азимута или дирекционния ъгъл на посоката в подземни изработки по всяко време, на различни дълбочини и на произволно разстояние от шахтата. В този случай също не се налага спиране на работа в шахтата или спиране на подземни строителни работи за времето на ориентиране, както се прави при другите видове ориентиране.
Жироскопичната ориентация се извършва с помощта на жиротеодолити или гиронни приставки. Непосредствено преди ориентирането и непосредствено след него, на линия с известен дирекционен ъгъл (триангулационна страна или основна полигонометрична линия), разположена в близост до шахтата, се определя постоянна корекция на жиротеодолита L.
Постоянната корекция на жиротеодолита се изчислява по формулата
A \u003d SS ISH - SH GISH + UISH - 5 И C X,
където a ref е дирекционният ъгъл на първоначалното направление, според който се определя постоянната корекция; a r ref е азимутът на началната посока, определена от жиротеодолита; y ref - сближаване на меридианите за началната посока; 8 RH - Корекция за избягванеотвеси в първоначалната посока.
Дължината на страната, използвана като отправна точка за определяне на постоянната корекция на жиротеодолита, трябва да бъде най-малко 100 m, а дължината на страната, която трябва да бъде определена, трябва да бъде повече от 30 м. В подземни изработки ъглите на пряка и обратна посока се определят чрез пренареждане на жиротеодолита от една крайна точка на полигонометричната линия към друга.
При изпълнение на специална програма за жироскопична ориентация с високоточен жиротеодолит е възможно да се определи дирекционният ъгъл на посоката със средноквадратична грешка от 5,10".
Всички геометрични методи се основават на използването на отвеси, които се спускат от повърхността в подземни изработки през шахти, кладенци с голям диаметър и други вертикални прониквания. Масата на товара и диаметрите на отвеса се определят в зависимост от дълбочината на мината. За да се намалят колебанията, отвесите се поставят в съдове с вода или масло. Вместо отвеси понякога се използват лазерни или оптични устройства за вертикален дизайн с висока точност.
За прехвърляне на планираните координати от повърхността към подземните изработки се използва един отвес. От най-близките полигонометрични точки се определят координатите на отвеса на повърхността и същите координатни стойности се присвояват на долната точка на отвеса. Трябва да се отбележи, че дори и в случай на физически методи
ориентационният трансфер на координати може да се извърши само с помощта на отвес или друг вид вертикална проекция.
При методите за предаване на дирекционния ъгъл се използват два отвеса, отдалечени един от друг на възможно най-голямото разстояние, което е допустимо за вертикално проникване.
Най-просто дирекционният ъгъл се предава с помощта на подравняването на два отвеса. При този метод, на повърхността от точките на полигонометрията, оста се изважда и фиксираI (фиг. 27.10). Над точките, фиксиращи тази ос, са монтирани теодолит и цел за наблюдение. Теодолитът е ориентиран по дължината на линията I. В тази линия отвесите и 0 2 са окачени стриктно по дължината на теодолита. При подземни изработки теодолитът се монтира в точка А на специален
маса, която може да се мести с помощта на микрометърно устройство. Чрез преместване на теодолита перпендикулярно на подравняването на отвесите, настройте неговата зрителна линия в това подравняване. Измерванията се правят на два кръга многократно. Ъгълът на посоката се предава на точките на подземната полигонометрия, например AB, чрез завъртане на теодолита точно на 180 °. Точността на метода се характеризира със средна квадратна грешка от порядъка на 30 ". Основният източник на грешки е люлеенето на отвесите. За да се подобри точността на разстояние 1,2 cm от отвесите,
Ориз. 27.10. Схема за ориентиране с помощта на два отвеса
везни с милиметрови деления. Везните отчитат показания, съответстващи на крайните позиции на люлеещите се отвеси. Средната стойност се приема като позиция на отвеса в спокойно състояние. След това теодолитът се премества така, че неговата визирна ос да минава през получените средни показания на скалите. По този начин се постига значително увеличение на точността до 6. 8 ". Координатите се предават на един от отвесите, за които разстоянието / се измерва на повърхността. За определяне на координатите на точка B се измерват разстояния / 2, / 3 и / 4.
Най-широко използваният метод е свързващият триъгълник. При този метод два отвеса O x и 0 2 също се спускат в багажника (фиг. 27.11). В точка А, фиксирана на повърхността близо до ствола, измерете ъгъла a между посоките на отвесите и съседния ъгъл co. Освен това те измерват разстоянието a между отвесите и разстоянията b и c от теодолита до
всеки отдва отвеса. Така върху повърхността се получава триъгълник ABC, в който са измерени три страни и един ъгъл. Този хоризонтален триъгълник се нарича свързващ триъгълник. Въз основа на резултатите от измерването могат да се изчислят стойностите
стойности на другите два ъгъла p и y на триъгълника съгласно следните формули: sin p \u003d sin a b / a\ sin y \u003d sin a • c / a. Познаване на дирекционния ъгъл
Ориз. 27.11. Схема за ориентиране по метода на свързващия триъгълник