Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей

19.40. Измерение отклонения скважины от вертикали лотаппаратом производится в следующем порядке:

а) опускают источник света в скважину на глубину его максимальной видимости;

б) устанавливают лотаппарат над скважиной и с помощью подъемных винтов, а также регулированием ножек штатива направляют визирный луч на видимый источник света;

в) подводят палетку под лотаппарат, центрируют ее над центром скважины и ориентируют на выбранную точку;

г) производят по палетке отсчеты x_н и у_н;

д) приводят визирную ось лотаппарата в вертикальное положение и производят по палетке отсчеты х_в и у_в.

По окончании этих измерений снимают палетку, поднимают источник света на следующий определяемый горизонт скважины и затем производят все описанные выше действия; при каждом наблюдении палетка ориентируется на одну и ту же точку.

19.41. По окончании наблюдений скважины измеряется «высота лотаппарата» (расстояние от палетки до середины головки штатива). Глубина измерений определяется тросиком, на котором опускается источник света.

19.42. Глубина наблюдаемых точек фиксируется с точностью ± 10 см. Погрешность в определении высоты лотаппарата над палеткой и погрешность центрирования палетки над центром устья скважины не должны превышать ± 10 мм. Отсчеты по палетке производятся с точностью ± 0,5 мм. Расхождения в разностях отсчетов по палетке (см. ниже пп. 19.43 и 19.44) при двойных измерениях допускаются в пределах от 1 до 2 мм, в зависимости от глубины наблюдаемых точек.

19.43. Вычисление отклонений скважины от вертикали производится по формулам (рис. 19.11):

где А_х, А_y - отклонения скважины относительно ориентированных осей палетки;

l - «высота лотаппарата» (расстояние от палетки до середины головки штатива);

L - глубина наблюдаемой точки (относительно палетки);

x_н, y_н - отсчеты на палетке по наклонному лучу, направленному на определяемую точку А в скважине;

x_в, y_в - отсчеты на палетке по вертикальному лучу;

x_ц, y_ц - отсчеты центра палетки, установленного над центром скважины.

Примечание. Указанные формулы применяются в случаях, когда палетка отцентрирована над скважиной.

Образец полевого журнала и пример вычислений даны в приложениях 19-6 и 19-7.

Рис. 19.11. Геометрическая схема определения искривления скважин

19.44. Если установить палетку над устьем скважины невозможно, отклонения вычисляют относительно вертикальной оси лотаппарата, отцентрированной над центром колонки, по формулам:

19.45. Измерение искривлений скважин с большими углами наклона, где нельзя применить обычный инструмент, производится теодолитом с внецентренной трубой. Измерения разрешается производить при одном положении круга с введением в отсчеты по горизонтальному кругу поправки, вычисляемой по формуле

где r - эксцентриситет трубы;

L - горизонтальное расстояние до наблюдаемой точки;

r¢ = 3438¢.

В случае, если L менее 2 м, поправку вычисляют, пользуясь зависимостью

В измерения при круге право поправка прибавляется, при круге лево - вычитается.

Измерение искривлений наклонных скважин с помощью теодолита при сооружении эскалаторных тоннелей

19.46. Измерение искривлений наклонных скважин в пределах видимости источника света заключается в определении отклонений пробуренных скважин от их проектного положения в плане и профиле.

19.47. Для определения отклонений пробуренных скважин от их проектного положения необходимо:

а) установить теодолит в створе оси пробуренной скважины. Инструмент устанавливается с расчетом максимальной видимости источника света, опущенного в скважину;

б) после установки теодолита определить его координаты x_к1, y_к1 и отметку (Г. И.);

в) измерить расстояния от теодолита до определяемых точек скважины и расстояние от горизонтальной оси инструмента до устья скважины;

г) измерить горизонтальные углы, образуемые проектным направлением с направлениями на определяемые точки скважины;

д) измерить углы наклона на наблюдаемые точки в определенных местах скважины.

19.48. Координаты х_к1, у_к1 определяются полярным способом из центра эллипса или непосредственно промерами от закрепленных осей эллипса х_э и у_э с помощью рулетки, натянутой от центра теодолита по нормали к визирной оси второго теодолита, установленного над центром эллипса и ориентированного: по оси х - для определения у_к1 и по оси у - для определения x_к1 (рис. 19.12). Величину у_к1 откладывают по малой оси эллипса (у) и закрепляют колышком, с забитым в него гвоздем - для снятия направления при измерении горизонтальных углов на определяемые скважины.

Примечание. Для ориентировки теодолита при измерении горизонтальных углов боковых скважин на эллипсе величина у_к1 откладывается по линии, параллельной оси у и смещенной от точки стояния инструмента на расстояние не менее 10 м.

Рис. 19.12. Определение координат точки установки инструмента непосредственно промерами от осей эллипса с помощью второго теодолита, установленного над центром эллипса:

1 - установленный (первый) теодолит; 2 - точка, вынесенная для ориентировки теодолита; 3 - точка для ориентировки теодолита; 4 - второй теодолит

19.49. При наличии закрепленных нормалей - смещенных малых осей I-I и II-II координаты х_к1 и у_к1 точки установки инструмента для измерения скважины с номером «к» определяются формулами

х_к1 = х_н ± D;

у_к1 = у_{к скв} ± Da,

где х_н - абсцисса х нормали (расстояние ее от малой оси эллипса);

D - расстояние от нормали до точки установки инструмента;

Da - смещение теодолита от проектной оси скважины (рис. 19.13).

Рис. 19.13. Определение координат точки установки инструмента от нормалей - смещенных малых осей эллипса:

1 - закрепление нормали с вынесенными осями скважин; 2 - установленный теодолит для съемки скважин

19.50. Измерение горизонтальных углов и углов наклона на источник света, опускаемый в скважину, производится через интервалы 5 - 10 м при подъеме и спуске. При спуске измерение производится при втором положении круга.

19.51. Вычисление отклонений скважин от их проектной оси производится по формулам (рис. 19.14):

Da = у_к1 - у_{к скв};

Db = Г. И. - H_1пр;

H_Iпр = H_э + (x_{к скв} - х_к1)tg b;

a_n = l_ncos b_n × sin Da_n + Da;

b_n = l_nsin Db_n + Db;

Db_n = b - b_n;

Da_n = a_n - a₀,

где a_n и b_n - отклонения скважины в точке п в плане и профиле;

l_n - расстояние от наблюдаемой точки п до горизонтальной оси вращения теодолита;

Г. И. - фактическая отметка горизонтальной оси теодолита;

H_1пр - проектная отметка горизонтальной оси теодолита;

Н_э - отметка нулевого горизонта;

b_n - угол наклона, измеренный на точку п скважины;

b - проектный угол наклона скважины;

х_к1, у_к1 - координаты точки установки инструмента для скважины с номером «к»;

x_{к скв}, у_{к скв} - проектные координаты устья скважины с номером «к»;

а_п - измеренное направление на определяемую точку п;

а₀ - проектное направление оси скважины.

Пример вычислений дан в приложении 19-8.

Рис. 19.14. Геометрическая схема элементов отклонений наклонной скважины:

а - план; б - профиль

19.52. Расстояние от нулевого сечения (нормального сечения к оси тоннеля, проходящего через центр эллипса) до фактического центра устья колонки вычисляется по формулам (рис. 19.15):

а) для скважин, расположенных в верхней части эллипса (своде)

F = x_{к скв}cos b - (l_пр + Dhsin b) - l_ф;

б) для скважин, расположенных в нижней части эллипса

F = x_{к скв}cos b + (l_пр + Dhsin b) - l_ф;

l_пр рассчитывается по формуле

l_пр = (H_Iпр - H_э)cosec b = h × cosec b,

где F - расстояние от нулевого сечения до фактического центра устья колонки;

l_ф - измеренное расстояние от центра устья колонки до горизонтальной оси инструмента;

l_пр - расстояние от проектного центра устья колонки до центра инструмента по проектной оси скважины;

x_кэ - проектная абсцисса скважины, берется абсолютное значение;

Dh - разность горизонта инструмента и H_Iпр;

H_Iпр и Н_э - те же, что и в п. 19.51.

Рис. 19.15. Определение расстояния от нулевого сечения до центра устья скважины

19.53. При измерении отклонений скважин (вертикальных и наклонных) инструментальные наблюдения ведутся на максимальную видимость опускаемого в скважину источника света. После ухода света за пределы видимости производятся наблюдения за отсветом с фиксацией его глубины и зарисовок ухода скважины (вправо, влево, вниз, вверх).

19.54. За пределами видимости источника света разрешается в скважинах глубиной до 75 м определять положение скважины экстраполяцией на ¼ измеренной длины. В скважинах глубиной более 75 м экстраполяция разрешается на длину не более 15 м.

19.55. Экстраполяция производится графически по инклинограмме (горизонтальная проекция) и профилю скважины, составленному по направлению ее искривления, с учетом характера искривления и наблюдений за отсветом, фиксированных при измерении скважины.

19.56. Измерение искривлений скважин за пределами видимости осуществляется специальными инклинометрами. Выбор прибора производится в зависимости от конструкции скважины и требуемой точности измерения. Ошибка измерения, обеспечиваемая применяемыми приборами, не должна выходить из пределов установленных допусков отклонений скважин при бурении.

19.57. Измерение искривлений наклонных скважин под углом наклона в 30° за пределами видимости производится тросиковым инклинометром.