Страница 16: ВСН 160-69. Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей (46701)

9.36. Перед вычислением каждого последующего знака подземной полигонометрии необходимо убедиться в отсутствии деформации предыдущих (исходных) знаков.

9.37. Вычисление углов поворота и дирекционных углов в рабочей и основной полигонометрии ведется с удержанием целых секунд. В главных ходах при измерениях углов теодолитами Т-2 средние результаты округляются до 0,5², а при измерении теодолитами типа Т-1 удерживаются десятые доли секунды.

В длинах линий, приращениях и координатах удерживаются целые миллиметры.

9.38. Если подземная полигонометрия строится треугольниками, то вычисление вновь определяемого знака производится ходом между ранее определенными (исходными) знаками через короткую и длинную стороны треугольника.

9.39. После каждого последующего ориентирования шахты от уточненного исходного подземного стана производится передача дирекционного угла и координат в забой.

При построении подземной полигонометрии в виде цепочки треугольников передача осуществляется через различные 100-метровые линии двумя ходами. При наличии главного хода основная передача производится через него.

Рис. 9.9. Схема подземной полигонометрии. Результаты измерений

По этим двум-трем независимым передачам, произведенным от уточненных данных (с учетом их весов), определяются координаты и дирекционный угол в забое.

9.40. При соединении через поперечные выработки ходов, проложенных в двух смежных тоннелях, угловая невязка в полигоне не должна превышать:

 - при однократно измеренных углах;

 - при двукратном измерении;

здесь п' - число углов в полигоне.

Относительная линейная ошибка в этих полигонах не должна превышать 1 : 25000. При периметре менее 250 м абсолютная ошибка не должна превышать 10 мм.

9.41. Вычисления подземной полигонометрии ведутся в две руки, в специальных книгах для каждого строительного управления. Новые результаты, связанные с повторными измерениями или с изменениями в исходных дирекционных углах и в координатах, тщательно сверяются с ранее произведенными вычислениями.

Использованию вновь полученных значений должен предшествовать глубокий анализ всех имеющихся вычислительных материалов.

9.42. При соединении подземной полигонометрии между двумя шахтами или порталами руководствуются допусками, установленными в п. 8.60.

Д. Уравновешивание подземной полигонометрии после сбойки

9.43. При уравновешивании подземной полигонометрии в тоннелях необходимо учитывать положение фактических осей на пройденных участках.

При проходке тоннеля встречными забоями на месте сбойки выбирается узловой знак. Координаты узлового знака принимают равными промежуточным значениям координат, при которых отклонения тоннеля не превосходят допустимых. В качестве дирекционного угла узловой линии принимают его среднее значение, полученное по данным ориентирования, выполненного по каждой из двух шахт, а также из ориентирования, выполненного по методу двух шахт.

При проходке тоннеля догоняющим забоем узловым знаком может служить один из знаков полигонометрии в середине хода, где отклонения тоннеля от рабочей оси максимальные.

Дальнейшее уравновешивание ходов, проложенных между приствольными знаками и узловым, можно выполнить упрощенным способом.

9.44. В тоннелях, предназначенных для укладки железнодорожных путей, относительная невязка каждого из ходов полигонометрии не должна превышать 1 : 10000.

9.45. Все маркшейдерские работы по определению путейских реперов в метрополитенах и железнодорожных тоннелях могут выполняться только от окончательно уравновешенных координат знаков подземной полигонометрии.

9.46. По окончании работ по строительству данного тоннеля или участка метрополитена должен быть составлен каталог подземной маркшейдерской основы для всех постоянных знаков (см. приложение 25-3).

Помимо каталога, составляются схема расположения и описание знаков (см. приложение 25-4).

Приложение 9-1

ОПИСАНИЕ знаков подземной полигонометрии

Приложение 9-2

СХЕМА вычисления поправок за центрировку

Глава 10

ПОДЗЕМНАЯ ВЫСОТНАЯ ОСНОВА

А. Схема построения нивелирной основы

10.01. Для перенесения проекта в натуру и обеспечения сбоек подземных выработок и тоннелей в профиле создается высотная основа.

10.02. Создание подземной высотной основы осуществляется путем:

а) передачи отметок с поверхности в подземные выработки;

б) проложения нивелирных ходов в выработках, тоннелях и других строящихся сооружениях.

10.03. В качестве исходных данных при передаче высот в подземные выработки принимаются отметки реперов нивелирования II класса и опорных ходов III класса.

10.04. Подземная нивелирная сеть по своему виду повторяет подземную полигонометрию. В качестве реперов, как правило, используются полигонометрические знаки.

Б. Передача отметок в подземные выработки

10.05. Передача отметок в подземные выработки и тоннели осуществляется через вертикальные стволы шахт, вентиляционные скважины, наклонные тоннели, порталы и штольни.

10.06. Перед каждой передачей отметки необходимо производить контрольное нивелирование по реперам, служащим исходными на поверхности.

10.07. Передача отметок с поверхности через вертикальные выработки производится:

а) после проходки ствола до проектной отметки;

б) после сооружения околоствольного двора;

в) после сооружения на трассе первого отрезка постоянной тоннельной обделки.

10.08. Через порталы, штольни и наклонные тоннели передача отметок осуществляется проложением нивелирного хода с дневной поверхности в подземные выработки.

В отдельных случаях целесообразно передачу отметки к порталам и штольням производить методом геодезического (тригонометрического) нивелирования.

Передачу отметки через наклонные тоннели (выработки) следует контролировать геодезическим нивелированием.

10.09. После окончания проходки ствола до проектной глубины передача отметки на нижний горизонт производится с помощью стальной рулетки и сообщающихся сосудов.

10.10. Передача отметок через вертикальные стволы и вентиляционные скважины производится двумя нивелирами (один - на дневной поверхности, другой - под землей, в околоствольном дворе) с помощью стальной рулетки и нивелирных реек.

10.11. Передача отметки в подземные выработки производится не менее чем с двух исходных реперов, расположенных на поверхности и не менее чем на два репера в подходных выработках.

10.12. Рулетка, опускаемая в ствол шахты, предварительно компарируется на плоскости при натяжении 10 кг. При этом же натяжении производятся все передачи отметок.

10.13. Наблюдения при передаче отметки в шахту через вертикальный ствол или скважину (рис. 10.1) состоят из отсчетов по рейкам, устанавливаемым на поверхностных и подземных реперах, и по рулетке, опущенной в ствол (обычно нулем вниз). Отсчеты по рулетке производятся двумя нивелирами одновременно на поверхности и под землей.

10.14. Передачу отметки в шахту необходимо выполнять не менее чем при трех горизонтах инструментов или при трех положениях рулетки.

10.15. Отсчеты по рулетке и рейкам записываются в нивелирном журнале с обязательной зарисовкой расположения рулетки, инструментов, реперов и реек на поверхности и под землей.

10.16. При значительной разнице в температуре воздуха на дневной поверхности и под землей (более 5 °С) измерение ее производится на нескольких горизонтах. За окончательную температуру рулетки принимают среднее значение из показаний термометра на разных горизонтах.

10.17. Значения отметок подземных реперов вычисляются по формуле

Hm = Hn + а - [(l1 - l2) + Dk + Dt - b,

где Нт - отметка подземного репера;

Нп - отметка репера на поверхности;

а - отсчет по рейке на поверхности;

b - отсчет по рейке в шахте;

l1 - отсчет по рулетке на поверхности;

l2 - отсчет по рулетке в шахте;

Dk - поправка за компарирование рулетки;

Dt - поправка в длину рулетки за температуру.

Рис. 10.1. Передача отметки с поверхности в подземные выработки:

1 - стенной репер; 2 - подземный полигонометрический знак; 3 - нивелиры; 4 - нивелирные рейки; 5 - копер; 6 - рулетка с грузом

10.18. Поправка в длину рулетки за температуру вычисляется по формуле

Dt° = kl(tср - t0),

где k = 0,0000125 - коэффициент линейного расширения стали на 1°;

t°ср - средняя температура на поверхности и в шахте;

t0 - температура, для которой дана поправка за компарирование рулетки.

10.19. При передаче отметки в глубоких стволах (более 150 м) вводится поправка за удлинение рулетки под влиянием собственного веса, вычисляемая по формуле

где Q - половина собственного веса рулетки;

l - длина рулетки (использованная в данной передаче);

Е - модуль упругости (для стали E = 2 · 106 кг/см2);

F - поперечное сечение рулетки, выраженное в см2.

10.20. При глубинах стволов свыше 150 м рекомендуется для передачи отметки применение специального проволочного мерного прибора (глубиномера), снабженного счетчиками полных оборотов мерного диска, приспособлением для определения долей оборота и рейками, скрепляемыми с проволокой в процессе передачи отметки.

10.21. Расхождения значений отметок, полученных из передач при разных горизонтах (или разных положениях рулетки), не должны превышать 4 мм, а расхождения значений отметок по разновременным передачам - 7 мм. Для глубоких стволов допуски устанавливаются специальными расчетами.

10.22. При передаче отметок через наклонные тоннели рейки должны быть вновь исследованы и прокомпарированы контрольным метром.

10.23. Допустимое расхождение в вычисленной отметке подземного репера, полученной из прямого и обратного нивелирования через наклонный тоннель, не должно превышать величины, равной  где n - число штативов.

В. Подземные нивелирные ходы

10.24. Исходными данными для подземного нивелирования являются отметки реперов, на которые высота передана с дневной поверхности.

10.25. Для нивелирования реперов в подземных выработках и тоннелях применяются:

а) нивелиры типа НВ-1, НСМ-2А с самоустанавливающейся линией визирования и им равноточные;

б) двусторонние или односторонние шашечные рейки с сантиметровыми делениями длиною от 0,6 до 3,0 м.

10.26. Рейки должны быть прокомпарированы. Случайные ошибки дециметровых делений не должны превышать  0,5 мм. Установка реек в вертикальное положение производится при помощи отвесов или круглых уровней.

10.27. Нивелирование производится из середины, в прямом и обратном направлениях.

10.28. Превышение на станции определяется отсчетами по двум сторонам реек, а при наличии односторонних реек - при двух горизонтах нивелира.

10.29. Расхождения в превышениях, определенных на станции по черным и красным сторонам реек или при двух горизонтах инструмента, не должны превышать 3 мм.

10.30. Отметка репера, заложенного в кровле, определяется по формуле

Hк = Hл + а + b,

где Hк - отметка репера, заложенного в кровле;

Hл - отметка репера, заложенного в лотке;

а - отсчет по рейке, установленной на лотковом репере;

b - отсчет по рейке, приложенной нулевым концом к реперу в кровле.

10.31. При наличии деформаций подземных выработок производятся повторные нивелирования, частота которых зависит от интенсивности деформации.

10.32. После каждого подземного нивелирования полевые журналы проверяются в две руки. Составляется в крупном масштабе схема нивелирной сети, на которую выписывают (с округлением до миллиметра) средние превышения из прямого и обратного ходов, дату нивелирования и число штативов. Превышения могут заноситься также в схему подземной полигонометрии, где они записываются зеленым цветом.

10.33. По мере замыкания нивелирных полигонов подсчитываются их невязки.

Допустимые невязки в полигонах вычисляются по формуле