Файл: Лебедев, Н. Н. Курс инженерной геодезии. Геодезические работы при проектировании и строительстве городов и тоннелей учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

микрометренного передвижения точек подвесов в направлении, перпендикулярном к оси подходной штольни. Эти устройства на­ дежно закрепляют на копре шахты. Предварительно устанавливают отвесы в створе оси подходной штольни на глаз.

Для придания отвесу более устойчивого положения грузы опу­

скают в баки,

наполненные маслом. Вязкость

масла должна быть

такой, чтобы она позволяла от­

 

Т а б л и ц а 33

весу свободно занимать вертикаль­

 

 

 

ное положение.

 

 

 

Диаметр

П редельная

В качестве

жидкости

(успо­

прочность проволоки

проволоки

при растяж ении

коителя

грузов

отвесов)

приме­

в мм

в кг

няют также воду с мелкими опил­

 

 

ками.

правильного

проектиро­

0,5

43

Для

0 ,8

100

вания точек и направлений под­

1,0

153

вешенные проволоки

на всем про­

1,2

225

тяжении не должны касаться пред­ метов в стволе.

Выполнение этого обязательного условия проверяют путем по­ сылки сверху вниз по проволоке так называемой «почты». Для этой цели применяют колпачок из рубероида.

Проволока под действием груза увеличивается в длине, поэтому подвешивать ее необходимо не менее чем за 15 мин до измерений, связанных с ориентированием. Величину удлинения проволоки под действием подвешенного груза можно подсчитать по известной формуле

М = Qi

(Х.11)

EF *

где Q — вес груза;

I — длина проволоки;

Е— модуль упругости, который для стальной проволоки можно принять 2 10е кг/см3;

F — площадь поперечного

сечения

проволоки.

Если

взять проволоку

диаметром

0,6 мм, то F = 0,003 см2.

При I =

80 м и Q = 35 кг

 

 

 

 

АI:

35 •

S000

 

 

0,003

• 2 • ІО6 —43 см

Расхождения в расстояниях между отвесами, измеренных на поверхности 12 и под землей Г2, допускают (с учетом поправок за температуру и компарирование) не более 2 мм.

Если расхождения по величине больше 2 мм, следовательно проволоки отвеса не проходят свободно в стволе и отклоняются от вертикальных линий. В этом случае направление оси подходной штольни в подземных выработках будет задано неправильно.

295


§ 64. Процесс ориентирования по способу соединительного треугольника

Точность ориентирования во многом зависит от формы соедительного треугольника. Выведем формулы, позволяющие определить нанвыгоднейшую форму соединительного треугольника.

Угол ß соединительного треугольника определяется по формуле

sin ß = sin а .

(Х.12)

Возьмем полный дифференциал

 

о rfß

sin а j,

bsin а

,

,

b

 

 

da

cos ß ——= ------ab

а-

da

-—

cos а — ,

откуда

r p

 

а

 

 

 

а

 

 

p

sin а

 

 

 

 

 

,

b

 

а

,

dß:

 

p db-

 

 

 

 

 

 

a- cos ß

p da -j---- _—-

da.

 

аcos ß

 

7

 

а cos ß

 

 

 

iisin a

 

 

cos

 

 

Ho sin а = sin ß -г-, поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

dß = tg ß p -^ — tg ß p -^

,

b cos а da.

(X.13)

(X.14)

Перейдем к средним квадратическим ошибкам

 

 

ml = tg2 ßp2

+ tg2 ßp2

+ - £

cos-

m‘a.

 

Примем

 

ть = ma

- m5.

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

t о о (

 

 

n„,2 I

 

cos- a

 

 

I

1 I

1 \

^2

m-„.

(X.15)

m ß =

tg “ ß ( j i " +

TF ) P~™s +

-g2 coS“ ß

Первый член правой части формулы выражает влияние ошибок измерения линий соединительного треугольника на точность опре­ деления угла ß. Обозначим это влияние через тр

(mß)2 = tg2ß (-р- + -^-) Р2тІ

(Х.16)

или

 

= tg ß Y a"atbt Pms-

(X-17)

Полученная формула показывает, что чем меньше угол ß, тем меньше влияние ошибки измерений линий соединительного треуголь­ ника на значение вычисляемого угла ß.

Если угол ß мал, то и угол а мал, т. е. соединительный треуголь­ ник должен иметь вытянутую форму.

296


При малых углах отношение синусов углов можно заменить отношением тангенсов. Следовательно,

откуда

 

~b__

t g а

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

~ ~ Tg f’

 

 

 

 

tg ß = tg а .

 

 

Подставляя значение tg ß в формулу (Х.17), получаем

 

*

b .

1 Г а2 Ь2

'Pm s

 

Щ =

-

tg а

у

- а262

 

ИЛИ

 

tg а ]/"•а2 -j- b 2

 

 

игрß =

Pm s

 

Если вынести из-под радикала а, получим

 

/

т, tg а

 

л Гл * f Ь \ 2

(Х.18)

т Р = - п г - Р К ^ + и ) •

 

Рассмотрим влияние ошибки измерения угла а на точность опре­ деления угла ß. Это влияние определяется вторым членом правой части формульг (Х.15), которое обозначим через т$

Ъ2 cos2 а

)2 а2 cos2 ß m°‘

Заменяя cos2 а через 1 — sin2 а = I j— sin2 ß^-, получаем

При малой величине угла ß можно принять cos ß = 1; tg ß = 0; тогда

т} = та ^ .

(Х.19)

Из анализа формул (Х.18) и (Х19) следует, что угол а должен быть как можно меньше и не более 2 °; расстояние а между отвесами желательно иметь как можно больше. Это расстояние зависит от габарита ствола, и при диаметре круглых стволов 6 м величина а лежит в пределах 4—5,5 м.

Кроме того, отношение

должно

быть как можно

меньше. Следо­

вательно, точки А и А і

выгоднее

закреплять как

можно ближе

к стволу.

Подвешенным отвесам после проверки их «почтой» дают время успокоиться и «отвисеться», после чего выявляют, не опустились ли отвесы на дно бачков в результате удлинения проволоки под дей­ ствием груза.

297


Для увеличения надежности и точпости ориентирование выпол­ няют по способу соединительного треугольника при трех положениях отвесов. Для перемещения точки подвеса отвесов применяют спе­ циальные пластинки.

Эти пластинки имеют стопорное устройство, позволяющее пере­ мещать точку подвеса точно на 15 мм. Пластинки при закреплении ориентируют таким образом, чтобы направление перемещения точки подвеса отвеса было перпендикулярно визирному лучу, направлен­ ному па отвес с точки А или A t.

Если точка подвеса перемещается на 15 мм, то и под землей отвес смещается на такую же величину, что подтверждает отсутствие от­ клонения проволоки отвеса в направлении, перпендикулярном вертикальной плоскости, проходящей через отвесы.

Т

Если между направлениями на пункт триангуляции и на отвес Ог в первом положении был измерен угол м (рис. 1 01 ), а после переме­ щения отвеса 0 1 на величину I измеренный угол оказался равным со и то разность измеренных углов Д<л„3„ —о) і — со можно проконт­ ролировать по формуле

где I — величина перемещения отвеса;

b — расстояние от инструмента до отвеса.

Сходимость разности измеренных углов в подземных выработках в допустимых пределах является хорошим контролем не только правильности измерения углов, но и правильности проектирования отвесов.

Если проволока отвеса изогнулась при прикосновении к пред­ метам оборудования в стволе, то величина Дшнзм п.олучает недопу­ стимое отклонение от теоретически рассчитанной величины.

Предварительно составленные таблицы теоретических значений величин Д(о7 применительно к данным пластинкам для различных расстояний между инструментом и отвесами позволяют быстро осу­ ществлять надежный полевой контроль правильности проектирова­ ния точек отвесами и угловых измерений.

298


При помощи пластинок можно учитывать величину перемещения отвесов со средней ошибкой порядка 0,1 мм. При расстоянии от инструмента до отвеса 4 м эта ошибка искажает угол на величину

dco

0.1

5Г/

4000

.

 

 

■ При расстоянии между инструментом и отвесом 6 м

о'

0,1 р ~ 3 ,5 ".

 

6000

Для контроля длин сторон соединительного треугольника в про­ цессе измерения стороны с измеряют линейкой с миллиметровыми делениями величину перпендикуляра h, опущенного из вершины В треугольника АВС на сторону с (см. рис. 97).

Длину стороны с можно получить как сумму проекций сторон а и б (см. рис. 97).

Известно, что проекции а' и б' могут быть подсчитаны по формулам

а ~ а 2а ’

 

Таким образом,

 

с = а' + б* = а + б— g —

(Х. 20)

Сравнивая вычисленное значение стороны с с результатом непо­ средственного измерения, получают надежный контроль линейных измерений.

Длины сторон б и с соединительного треугольника измеряют ме­ жду цонтрировочным штифтом оптического инструмента и отвесами стальной прокомпарированной рулеткой, натянутой на весу гирей весом 1 0 кг при помощи блочных устройств.

Длину стороны а измеряют между отвесами тем же методом, что и стороны б и с .

Если центрпровочный штифт при измерении сторон б и с отъ­ юстирован тщательно, то можно считать, что линии измеряют не­ посредственно от оси вращения угломерного инструмента, а следо­ вательно, ошибка центрирования инструмента над точкой А не влияет на точность определения углов ß и у. Ошибка центрирования угло­

мерного инструмента над точкой А или

А г будет влиять только

на измеряемые примычные углы со и со

На поверхности линию, от

которой передается дирекцнонный угол в подземные выработки, обычно можно получить значительной длины, вследствие чего ошибка центрирования инструмента при ориентировании влияет на точность измеряемого примычного угла со очень мало.

В подземных выработках первая линия цодземной полпгонометрпи бывает короткой, поэтому ошибка центрирования угломерного инструмента над точкой А г существенная. Так, при ошибке цонтрп-

299