Лекция по маркшейдерскому делу на тему "Маркшейдерские работы при проведении траншеи"

2.1 Маркшейдерские работы при проведении траншеи

2.1.1 Вычисление дирекционных углов примычных направлений. Задание направления траншее в горизонтальной плоскости

 Работы связанные с разбивкой трассы траншей, маркшейдер должен выполнять на основе проектных планов, разрезов и других графиков. На - проектных планах, составленных в крупном масштабе (1:500-1:1000), должен быть приведены координаты точек примыкания, дирекционные углы  первоначальных направлений, расстояния между вершинами углов поворота оси  с углами поворота и радиусами сопрягающих кривых.

По координатам исходного опорного пункта триангуляции  и координатами точки ,  ) необходимо вычислить дирекционный угол а стороны IA и расстояние  до точки А:

Дирекционный угол  вычисляется по формуле:

                                       (2.1)

Расстояние  определяется по формуле:

                                                 (2.2)

                                             (2.3)

Для выноса в натуру точки А - врезки траншеи необходимо вычислять примычный угол

                                           (2.4)

где - дирекционный угол исходного направления, г.

Для закрепления направления оси траншеи вычисляется угол направления  по формуле :

                                           (2.5)

где - дирекционный угол первоначального направления траншеи, град.

Для задания направления траншее в горизонтальной плоскости необходимо теодолит установить в точке А, отложить угол направления и закрепить направления оси траншеи точками через каждые 20-50 м., а на участках кривой точками через 10 м, как показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Задание направления траншее в горизонтальной плоскости.

По заданному направлению откладывают длину первоначального участка траншеи . Получают точку В - угол поворота траншеи.

2.1.2  Разбивка закруглений на криволинейных участках трассы

По проектным углу поворота траншеи  и радиусу закругления R=100 м.

 Главные элементы кривой и разбивка главных точек кривой. К главным элементам кривой относятся следующие величины: R - радиус кривой, О- угол поворота трассы.

Также главными элементами являются тангенс, вычисляемой по формуле:

                                                                 (2.6)

Биссектриса кривой:

                                             (2.7)

Главными точками кривой (рис.2.2) являются: начало кривой (НК), середина кривой (СК) и конец кривой (КК).

                      

 Рисунок 2.2 Главные точки кривой

На местности от угла поворота траншеи точки В по первоначальному положению траншеи откладывают вычисленное значение тангенса - закрепляют начало кривой НК ПКО. С помощью теодолита в точке В откладывают угол поворота траншеи и в данном направлении еще раз отмеряют величину тангенса и закрепляют точку конца кривой - ПК2. Горизонтальный угол 180° - в вершине кривой делят пополам и в полученном направлении откладывают величину биссектрисы, закрепляют середину кривой.

 Способы детальной разбивки кривой

Детальная разбивка кривой осуществляется двумя способами: способом прямоугольных координат (рис.2.3) и способом продолженных хорд (рис.2.4).

Сущность первого способа заключается в определении положения точки 1 кривой с помощью прямоугольных координат.

Разбивка ведется от начала кривой (конца кривой) к середине. За ось «Х» принимают линию тангенса, за начало координат - начало (конец) кривой. За ось « У» принимают направление, перпендикулярное линии тангенса.

Координаты вычисляются по формулам:              

;                                                                                                (2.8)

  Y                                                                                  (2.9)

Где - величина равная 15 м.

                                  

Рисунок 2.3  Детальная разбивка способом прямоугольных   координат.

Положение разбивочных точек в способе продолженных хорд определяется линейными засечками. Положение первой точки определяется при помощи прямоугольных координат.

Положение последующих точек определяется следующим образом. Откладываю отрезок s на продолжении линии НК-1 и фиксируют точку 1. Прикладывают начало делений рулетки в точки 1,.удерживая начало ленты в точке 1, а начало делений рулетки в точке 1,радиус - векторами s и d засекают точку 2 ; значение величины d вычисляют по формуле :

                                                                                 (2.10)

     

Рисунок 2.4  Детальная разбивка кривой способом продолженных хорд.

2.1.3 Перенесение проектного уклона траншеи

В зависимости от уклона или угла наклона почвы траншеи применяются различные способы задания направления в вертикальной плоскости.

 При углах наклона выработок до 5-6° (i= ±0,l) Задание направления в вертикальной плоскости осуществляется с помощью ватерпаса , нивелира и приборов УНС-2, ЛУН-1, ЛВ-5М.

Уклон траншеи задают при помощи нивелира и закрепляют реперами (Л1,Л2,ЛЗ), закладываемыми вдоль оси траншеи (или с некоторым смещением) через каждые 20 м. Торец установленных реперов (кольев) должен соответствовать проектным отметкам. Для удобства пользования реперами и контроля за соблюдением проектного уклона на конце реперов укрепляют Т- образные визирки.

При проверке наклона подошвы траншеи ватерпасом он устанавливается на доску, уложенную на очищенную почву, меньшей «подушкой» в сторону увеличения угла наклона. Если уклон выработки соблюдён, то отвес ватерпаса будет стоять на нулевой метке.

Уклон может быть задан с помощью светового указателя направления УНС-2. Для этого микрометренный винт наклонного уровня, имеющий деления в тысячных уклона, ставят проектный уклон и уровень устанавливают на приборе. Изменением высот поддерживающих штанг добиваются приведения пузырька уровня на середину.

Тогда горизонтальный штрих световой марки будет указывать на забое линию проектного уклона. По заданной вертикальной «скобе»- расстоянию от горизонтального штриха марки до почвы траншеи ведётся контроль соблюдения уклона при проходке. Накладной уровень работает в пределах ± с ценой деления 0,001.

Для задания уклона лазерным указателем направления ЛУН-3 используется оптическая система в виде клинового компенсатора, которая обеспечивает заданный наклон луча в пределах ±2°. Установка заданного уклона осуществляется с помощью специального кольца, расположенного перед коллиматором, на котором нанесены деления в тысячных уклона.

Чтобы использовать для этой цели лазерный визир ЛВ-5M, необходимо наводящим винтом излучателя установить пузырёк цилиндрического уровня на середину и затянуть закрепительный винт горизонтальной оси. Освободив зажимной винт механизма вертикального микрометренного наведений, необходимо установить на нули шкалу оборотов и микрометренную шкалу. Затем затянуть зажимной винт механизма вертикального микрометренного наведения и открепить закрепительный винт горизонтальной оси. Вращая штурвал микрометренной шкалы, устанавливают заданный наклон излучателю по шкалам оборотов и микрометренного наведения. Для этого заранее нужно перейти от проектного уклона к углу наклона. После выполнения этих операций луч лазера будет указывать проектный уклон (наклон) выработки.

Измерив высоту инструмента на исходной точке, используют её для проверки почвы проходимой выработки.

 При углах наклонами выработок свыше 6° задние направления в вертикальной плоскости может быть выполнено с помощью теодолита.

Способ осевых реперов. Пусть в какой-либо точке в начале проходки заложен исходный репер. Представляющий собой постоянный или временный маркшейдерский знак. Над ним устанавливают теодолит и трубу его ориентирует по направлению продольной оси выработки. Измеряют расстояние от исходного репера до оси вращения трубы теодолита - это и будет вертикальная «скоба».На вертикальном круге теодолита устанавливают отсчет, соответствующий проектному углу наклона выработки, и визируют на отвес самой дальней направленческой точки. Наблюдая в трубу теодолита, совмещают поверхность подошвы траншеи со средней горизонтальной нитью сетки нитей. В данном месте закрепляют точку и вычисляют вертикальное расстояние от маркшейдерской точки до почвы проектируемой траншеи. Повторяют все действия аналогично при втором положении трубы. Определяют среднее расстояние и окончательно отвес вешают так, чтобы расстояние от точки до почвы траншеи соответствовало бы первоначально вычисленному вертикальному. После этого производят контрольное измерение угла наклона. Если он соответствует проектному, то пользуясь как ориентиром, по направлению визирного луча устанавливают еще несколько точек и для каждой вычисляется вертикальное расстояние до почвы проектируемой траншеи.

  Закрепленные таким образом точки обозначают в натуре проектное направление выработки в вертикальной плоскости.

   2.1.4  Производство нивелирования вдоль оси траншеи

Нивелирование оси траншеи осуществляется методом «из середины» от исходных реперов нивелиром Н - 3 в следующем порядке:

- устанавливают нивелир приблизительно посередине между пикетами, при этом расхождение плеч не должно превышать 3 -5 м.

- визируют на рейку на заднем пикете и берут отсчет по черной стороне рейки, визируют на передний пикет - берут отсчет по черной стороне рейки. Повторяют визирование на задний и передний пикеты и берут отсчеты по красным сторонам реек.

- если между пикетами имеются промежуточные точки, то устанавливают рейку на эти точки и берут отсчет только по черной стороне реек.

Нивелирование осуществляется в прямом и обратном направлении, при этом в обратном ходе нивелирование осуществляется в прямом и обратном направлении, при этом в обратном ходе нивелирование осуществляется только по связующим пикетам. Контроль заключается в сравнении фактической невязки с допустимой. Фактическая невязка вычисляется по формуле:

                                                                               (2.11)

где  — превышения, измеренные в прямом ходе, м.;

- превышения, измеренные в обратном ходе, м.;

Допустимая невязка в превышениях вычисляется по формуле:

                                                                                        (2.12)

где L - длина нивелирного хода, км

2.1.5 Построение продольного профиля и поперечных сечений

Профиль строится в следующем порядке:

-       вычерчивается таблица профиля и выбирается значение горизонтального и вертикального масштаба - 1 : 500, лист 3 графической части.

-       с плана траншеи в таблицу профиля переносят фактические отметки пикетов вдоль оси траншеи;

-       построение фактического профиля земной поверхности от условного горизонта;

-      по заданным проектным уклонам подсчитываются проектные отметки пикетов по формуле:

                                                                        (2.13)

где  - предыдущая проектная отметка пикета оси траншеи, м.;         

         - проектный уклон оси траншеи , м.;

       - расстояние между пикетами, м.

 вычисляют рабочие отметки по формуле:

                                                                      (2.14)

где - проектная отметка пикета, м.;

       - фактическая отметка пикета, м.

В таблицу для построения поперечных сечений по линиям, проходящим через пикеты, заносят проектные отметки подошвы траншеи и фактические отметки поверхности. На основании этих данных строят поперечные сечения, затем вычисляют рабочие отметки. По поперечным сечениям траншеи вычерчивают на плане нижнюю и верхнюю бровки траншеи.

2.1.6  Определение объема земляных работ

Объем земляных работ определяют по формуле:

                  (2.15)

Где  - глубина траншеи в точке с, м;

В - ширина подошвы траншеи, м;

- угол откоса борта траншеи, град.;

- длина участка траншеи, м;

                                                               (2.16)

где, i-уклон подошвы траншеи;

            (2.17)

Вычисление площадей сечений траншеи представлены в таблице на листе графической части.

2.1.7 Мероприятия для обеспечения безопасности движения

Для обеспечения безопасности движения осуществляются следующие мероприятия:

- Не менее одного раза в квартал комиссия в составе зам  Директора по производству, начальника отдела эксплуатации автотранспорта, ответственного лица дорожной службы должна проводить обследование проезжей части дороги и искусственных сооружений, делать оценку их состояния и намечать меры по устранению выявленных недостатков.

Результаты обследования оформляются актом, который  утверждается главным инженером.

По требованию руководства автоколонн проводятся совместные внеочередные обследования дороги.

Скорость и порядок движения автомобилей на технологической автодороге устанавливается на основании приказа по разрезу.

Автодорога должна постоянно очищаться от просыпей и подвергаться периодической инструментальной проверке на соответствие ее - проекту.

 Прочность дорожного покрытия должна обеспечиваться своевременным восстановлением слоя износа, ровность - восстановлением; деформированных поверхностей, сцепление колес с покрытием - систематическим удалением снега, льда, грязи, распределением по поверхности покрытия смеси мелкого щебня.

Для информации об условиях движения по дорогам устанавливают дорожные знаки.