Применение метода «свободной станции» при разбивочных работах

Сущность метода: прибор в процессе измерений устанавливается не над центром исходного или определяемого геодезического пункта, а в некоторой точке, положение которой оптимально для координирования и ориентирования прибора.

А, Б, В, Г, … – исходные пункты, доступные для измерений с данной станции; а, б, в, г, … – выносимые проектные или координируемые точки; МП – возможное местоположение прибора (откуда имеется видимость на исходные и определяемые пункты).

Для однозначного (бесконтрольного) определения планово-высотного положения геометрического центра прибора и его ориентировки в принятой системе координат достаточно произвести позиционирование на два исходных пункта, планово-высотные координаты которых известны. Измеряются: две наклонные дальности, один горизонтальный и два вертикальных угла. Оптимально координирование и ориентирование центра прибора указанным методом необходимо производить от трех - четырех исходных пунктов. Больше не стоит, так как ошибки исходных пунктов есть, а чем болье пунктов тем ниже будет точность и увеличиться трудоемкость работ. В этом случае прибор дает не только искомые величины, но и ошибки их определения. Более трех исходных пунктов берут в случаях, когда имеет место изменение планово-высотного положения центров исходных пунктов и необходимо произвести анализ их стабильности.

В современных тахеометрах зарубежных фирм-производителей имеется соответствующее встроенное программное обеспечение, позволяющее работать в различных режимах. На данном этапе следует работать в режиме «координирование прибора».

ДЛЯ СЕБЯ (вычисления посмотреть):

Если по каким-либо причинам невозможно воспользоваться стандартным программным обес­печением прибора, решение задачи может быть произведено другим методом. Сущность решения задачи заключается в следующем. Например, известны плановые координаты и высоты (отметки) двух пунктов А и Б: Xa, Ya, Ha, Xb, Yb, Hb. Измерены наклонные дальности Sa, Sb, их горизонтальные направления, по разности которых вычисляют горизонтальный угол Bab, также измерены вертикальные углы βA, βБ.

Вычисляют горизонтальные проложения по известной формуле:

Из решения обратной геодезической задачи вычисляют горизонтальное проложение между центрами исходных пунктов и дирекционные (прямой и обратный) углы:

Значение дирекционного угла определяют по знакам приращений координат, как это принято при решении обратной геодезической задачи.

Из решения треугольника А0 Б0 С по теореме синусов вычисляют его горизонтальные углы при вершинах А и Б:

Наличие одной избыточной величины в треугольнике позволяет провести контроль измерений и вычислений, вычислив невязку в треугольнике:

Ваb +А0 + Б0 –1800 = W

Вычисляют дирекционные углы направлений вдоль измеренных наклонных дальностей:

Вычисляют приращения координат от любой исходной точки до центра прибора по формулам решения прямой геодезической задачи:

Вычисляют координаты центра прибора:

Высотная отметка центра прибора определяется с контролем от двух исходных пунктов по превышениям, получаемым из тригонометрического нивелирования:

Допускается установка приемника не над пунктов в случаях:

1. Над пунктом металлический сигнал;

2. Пункт станции закреплен стенными центрами;

3. Над пунктом часть небосвода закрыта препятствиями (крона деревьев, частьздаия,забор).

При внецентренной установке станции могут возникать три типа задач:

1. Передача координат с опорных пунктов на внецентрированную станцию;

2. Передача координат с точки внецентренной установки на вновь определяемый пунк;

3. Приведение измеренных тахеометром расстояний и углов (направлений) к центрам пунктов.

Достоинства и недостатки метода:

[Существует строительный допуск (допуск на выносимую точку(рассматриваем по плану)) – δ=20мм. В ТКП = 0,2δ=4мм. На основании этой точности выбираем способ разбивки.]

Рассмотрим, путем сравнения с полярным методом разбивочных работ.

СКП выноса в натуру точки: = ( - погрешность построения угла; - погрешность отложения проектного расстояния; - погр центрирования; - п фиксирования).

≈ 1 – 2 мм.

1. СКП выноса в натуру точки в методе свободной станции определяется по той же формуле только нет, но появляется - погрешность определения станции, которая зависит от погрешности исходных данных (так как их положение в процессе работ на строительной площадке может сместиться). А исходных у нас примерно 3 следовательно и будет > Значит и по точности не лучше.

2. Пункты чаще всего расположены на расстоянии от строительной площадки, чтобы обеспечить их сохранность. Значит будут значительными по величине откладываемое расстояние и угол в полярном способе и это увеличит значение и . А в методе свободной станции мы можем устанавливать прибор на строительной площадке и тогда расст и угол будут меньше. В этом случаи метод св. станции лучше.

6. Плановое обоснование тоннелей.

7. Высотное обоснование тоннелей.

Плановое и высотное обоснование тоннелей

Основным плановым геодезическим обоснованием для вынесения в натуру запроектированной трассы тоннеля служит тоннельная триангуляция или линейно-угловая сеть. Для сгущения точек планового обоснования строят основную полигонометрическую сеть. Для передачи координат от пунктов основной полигонометрии к стволам шахт прокладывают хода подходной полигонометрии. От точек подходной полигонометрии координаты передают в подземные выработки через стволы шахт, но чтобы с достаточной точностью ориентировать подземную геодезическую основу лучше всего передавать дирекционный угол с поверхности под землю непосредственно от сторон тоннельной триангуляции или от линий основной полигонометрии. По мере продвижения забоя вперед в подземных выработках для выхода от ствола на трассу прокладывают ходы подходной подземной полигонометрии, координаты для которой передаются с поверхности. По трассе сначала прокладывают ходы рабочей подземной полигонометрии со сравнительно короткими сторонами, а затем ходы основной подземной полигонометрии со сторонами 50 – 100 м.

При строительстве длинных тоннелей и при больших расстояниях между стволами, для повышения точности передачи дирекционного угла, от приствольной линии к забою прокладывают главные ходы подземной полигонометрии. Пункты главных ходов совмещают с пунктами основной полигонометрии через 2 – 3 стороны.

Высотное обоснование. Для перенесения проекта профиля трассы создается высотное геодезическое обоснование в виде нивелирных сетей, класс которых зависит от длины тоннеля и длин встречных подземных выработок.

Требуемая точность сооружения тоннеля по высоте может быть обеспечена построением на поверхности нивелирной сети IV класса (при длине тоннеля до 5 км). Но так как высотные пункты используют в дальнейшем при наблюдении за осадками, то прикладывают хода нивелирования III класса.

Для обеспечения сбойки подземных выработок в высотном отношении в районе порталов строящегося тоннеля выполняют нивелирование II класса при длине тоннеля не более 2 км, а в горных условиях не более 1 км, при длине тоннеля более 2 км – нивелирование III класса.

Так как нивелирная сеть будет использоваться для наблюдений за осадками, то сеть 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 тоннеля. Длина ходов между узловыми точками не должна быть более 1 км. Пункты нивелирования на застроенной территории закрепляют стенными реперами, на незастроенной – грунтовыми. В процессе строительства, из-за происходящих осадок заложенных реперов, производят повторное нивелирование.

8. Способы ориентирования подземных выработок. Передача высот в подземную выработку.