§ 13. РАЗБИВКА ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК

При сооружении тоннелей особое значение имеют геодезические работы в направляющих штольнях, от правильного положения которых в плане и профиле зависит точность сбойки встречных выработок и работ по расширению сечения.

Ось выработки задают от ближайшей точки рабочей полигонометрии с помощью отвесов, последний из которых подвешивают на расстоянии не более 2 м от забоя. Каждый осевой знак на верхняках крепи, служащий для подвески отвеса, устанавливают в створе не менее трех отвесов. При этом вешение на глаз допустимо на расстоянии не более 20 м. По мере продвижения забоя в штольне закрепляют знаки подземной полигонометрии и положение точек, ранее провешенных на глаз, проверяют инструментально.

Для задания оси в прямолинейной штольне существует много способов. Проще всего стальной рулеткой отложить от полигонометрических знаков заранее вычисленные смещения знаков от оси штольни с закреплением полученных точек осевыми гвоздями, которые должны находиться в створе. По этому створу ось инструментально продолжается до забоя.

Кривые участки штолен разбивают не по хордам, а по секущим, так как в этом случае можно увеличить длину разбивочной прямой при сохранении ее отклонений b от кривой в допустимых пределах (b = 10 см).

Кривая содержит (n – 2) секущих длиной

(5)

и две концевые секущие, которые являются неполными и имеют длину, равную 0,85 длины полных (средних) секущих (рис. 25). Направление первой (неполной) секущей задают по координатам (x1, y1)точки, находящейся на ее продолжении. Откладывая по этому направлению длину неполной секущей (0,85 L), получают положение точки А поворота. Направление второй (полной) секущей также задают по координатам (x2, у2)точки, находящейся на ее продолжении. Откладывая по этому направлению длину L полной секущей, получают положение точки В поворота секущих и т.д.

Разбивка оси на кривой
Рис. 25. Разбивка оси на кривой

Для разбивки штольни по высоте в стойки рам забивают высотные костыли на 1 м выше проектной отметки лежня рамы или делают запилы в металлических стойках. Через пять — десять рам (но не реже чем через 10 м) такие костыли устанавливают с проверкой их отметки с помощью нивелира, чтобы избежать накопления ошибок; следующие пять — десять костылей с помощью сообщающихся сосудов — устройства из двух стеклянных трубок, соединенных резиновой трубкой.

По мере закладки полигонометрических знаков и определения их отметок исправляют высотное положение ранее установленных костылей.

Штольневые рамы в забое проходчики устанавливают по створу отвесов и продолженной линии высотных костылей на предыдущих рамах. Рамы устанавливают перпендикулярно оси выработки с соблюдением горизонтального положения верхнего и нижнего элементов. Их отклонение от проектного положения в плане и профиле не должно превышать ±2 см.

§ 14. ТОЧНОСТЬ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ

Наиболее важным итогом геодезических работ при сооружении тоннелей встречными забоями является обеспечение требуемой техническими условиями точности, сбойки (в плане ±100 мм в профиле ±50 мм). На точность сбойки влияют ошибки всех перечисленных выше геодезических операций — от триангуляции до разбивки оси подземной выработки.

Описанная методика геодезических измерений обеспечивает сбойку при проходке встречными забоями с высокой степенью точности (табл. 2).

Таблица 2

Степень точности геодезических работ, мм

Ожидаемые ошибки сбойки Длина односторонней проходки, м
250 500 1 000 2 000 4 000
Высотная
Поперечная
14
8
16
24
18
44
26
54
38
78

При сооружении тоннеля полным сечением с обделкой, собираемой из готовых элементов непосредственно у забоя, точность сбойки имеет особенно важное значение. При сбойке с нарушением приведенных допусков возникнут трудности при укладке в тоннеле рельсового пути. Поэтому, если предварительно вычисленная ошибка q сбойки превосходит допускаемую ошибку Δ, проходка всем сечением должна быть своевременно прекращена и сбойке тоннеля должна предшествовать сбойка опережающей штольни. При достаточной длине штольни между обеими частями тоннеля может быть обеспечено плавное сопряжение без ущерба для последующей его эксплуатации (рис. 26).

Сбойка выработок полного сечения
Рис. 26. Сбойка выработок полного сечения

Для железнодорожного тоннеля требуемую длину D (м) штольни, обеспечивающую возможность укладки переходного участка пути в виде S-образной кривой (радиуса 2 000 м), определяют по формуле

.
(6)

Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены