Lucrare 1 Masuratori Subterane

8/18/2019 Lucrare 1 Masuratori Subterane

1/22

LUCRAREA NR. 1

EXECUTAREA STAŢIILOR TOPOGRAFICE ŞI EFECTUAREAMĂSURĂTORILOR ÎN SUBTERAN

1. Conţinutul lu!"!ii

Pentru efectuarea lucrărilor topografice de ridicare sau de trasare în subteran suntnecesare puncte topografice care formează în ansamblul lor baza planimetrică şi niveliticăde sprijin.

Din şi între aceste puncte se execută măsurători topografice, ce se prelucreazădupă metode specifice şi se raportează rezultatele obţinute pe plan sau în teren, în funcţiede problema sau problemele solicitate de procesul exploatării zăcămintelor de substanţăminerală utilă.

Desfăşurarea în bune condiţii a lucrărilor de topografie minieră depinde în mare

măsură, de modul de amplasare a punctelor planimetrice şi a reperelor nivelitice, precumşi de modul de executare a staţiilor topografice cu instrumente specifice.Măsurătorile topografice pentru lucrările de planimetrie, sunt în majoritate

măsurători directe de ungiuri şi distanţe.!bservaţiile topografice efectuate în cadrul nivelmentului constau în măsurători

de înălţimi.

#. T$%& lu!"!ii

"ucrarea are scopul de a prezenta operaţiile de executare a marcării, semnalizăriişi nominalizării punctelor şi reperelor topografice, precum şi cele referitoare la efectuareamăsurătorilor de ungiuri, distanţe şi diferenţe de nivel.

'. Lu!&!$& u(!in)$

#.$. Planimetrie subterană#.$.a. Marcarea punctelor principale şi secundare#.$.b. %emnalizarea punctelor planimetrice#.$.c.$. %taţie topografică deasupra punctului

#.$.c.&. %taţie topografică sub punct#.$.c.#. %taţie topografică cu teodolit suspendat#.$.d.$. Măsurarea ungiurilor orizontale#.$.d.&. Măsurarea ungiurilor verticale#.$.e. Măsurarea directă a distanţelor în subteran#.$.e.$. 'talonarea ruletelor #.$.e.&. Măsurarea directă în subteran a distanţelor

cu rulete de oţel#.$.e.#. (plicarea corecţiilor la distanţele măsurate direct

#.$.e.). *educerea distanţelor la nivelul măriişi în planul de proiecţie

#.$.e.+. ntreţinerea şi conservarea ruletelor #.&. -ivelment subteran


2/22

#.&.a. Marcarea reperelor de nivelment#.&.b. %emnalizarea reperelor de nivelment#.&.c. Determinarea diferenţei de nivel

'.1. PLANIMETRIA

(re ca scop stabilirea poziţiei în plan a punctelor topografice .

'.1.&. M&!&!$& (unt$lo! (!ini(&l$ *i +$un)&!$

Punctele principale sunt punctele de sprijin din subteran, plasate în rampele puţurilor, în intersecţia lucrărilor miniere principale, sau dea lungul lucrărilor miniereimportante. %unt grupate în aşa numitele /grupuri de puncte principale0, care au însubteran acelaşi rol pe carel au punctele de triangulaţie la suprafaţă.

Punctele principale sunt plasate în masivul de rocă în armătura betonată 1sau din bolţari2 din rampele sau din galeriile principale.

1 , - '

.

34

M1/

,/

0 #

0 /

1 #

1 / % %

#5.64

&&

1 #

.1/

7ig. $.$. Punct planimetric principal

n acest scop 1fig. $.$2 în tavanul lucrării miniere, la o distanţă de cel puţin $ mfaţă de orice parte, se forează o gaură de mină cu ad8ncimea de aproximativ $+ cm în carese introduce reperul metalic. %e fixează cu mortar de ciment. Punctul principal estenominalizat, iar pentru o reperare uşoară, în jurul său se desenează cu vopsea roşie saualbă un cerc de &# cm lăţime cu un diametru de cca. &4 cm. Punctele curente numite şi

puncte ordinare de poligonaţie, sunt marcate în subteran prin cuie sau ştifturi topografice1fig. $.&.2


3/22

##

, /

1

1 %

%

##

1

1 %%

7ig. $.&. 9tift sau cui topografic

Punctele curente sunt plasate tot în tavanul lucrării miniere la o distanţă deminimum $ m faţă de orice perete lateral. %e bat în fisuri, crăpături, rosturi sau armătură delemn 1fig. $.#.a.2.

"a galeriile cu susţinere metalică ştiftul se bate în str8ngători 1fig. $.#.b.2. :8ndse impune un anumit loc de amplasare în galeria nearmată, betonată sau susţinută cu

bolţari, se practică o gaură de mină cu o ad8ncime de cca. $4 cm în care se introduce uncep de lemn, in care se bate cuiul topografic 1fig. $.#.c.2.

a b c7ig. $.#. Plasarea cuielor sau ştifturilor

:uiul sau ştiftul topografic nu se bate orizontal, ci cu o înclinare de cca. #4° faţăde acesta.

n jurul punctelor curente se trasează cu vopsea roşie sau albă un cerc cu lăţimeade &# cm şi un diametru de cca. &4 cm, înscriinduse, totodată, şi denumirea punctului.Pentru reperarea sa rapidă, se recomandă trasarea unei linii transversale pe galerie în

dreptul punctului.

'.1.2. S$%n&li3&!$& (unt$lo! (l&ni%$t!i$

%emnalizarea se face cu ajutorul firului cu plumb minier plumbină minieră 1fig.$.).2.


4/22

7ig. $.). 7ir cu plumb minier 7ig. $.+. %ondă

Plumbina sau firul cu plumb se compune dintrun lest bine centrat cu v8rfulfoarte bine ascuţit. n partea superioară are un şurub prin care se introduce firul, iar în

partea inferioară are un capac de protecţie a v8rfului de centrare. 7irul este împletit dintrun material rezistent la frecări. ntregul ansamblu al lestului trebuie să fie bine centrat şi să

aibă o greutate de peste #44 grame.%emnalizarea punctelor principale constă în scoaterea şurubului de protecţie din

bronz 1fig. $.$2 şi introducerea în locul acestuia a unei sonde 1fig. $.+2 de care se agaţăfirul cu plumb minier, căruia i se adaugă un nasture pentru ajustarea lungimii firului.

Punctele secundare, curente sau ordinare, se semnalizează cu ajutorul firului cu plumb minier care se introduce cu capătul liber întotdeauna de jos în sus, în ştiftul saucuiul topografic 1fig. $.32

7ig. $.3. ;luminarea plumbinei miniere

;luminarea plumbinei miniere 1fig. $.32 se face cu ajutorul lămpii de minăaşezată în spatele firului cu plumb şi al cărui far este obturat cu o foaie de calc care arerolul de ecran.

'.1..1. St&ţi$ to(o4!&5i" )$&+u(!& (untului

n incinta minelor, şi uneori în subteran 1la construcţia de tunele2, puncteletopografice sunt marcate la sol, respectiv în vatra tunelului, cazuri în care staţia

topografică < teodolitul trebuie făcută deasupra punctului. Pentru aceasta trepiedul, cumasa aproximativ orizontală, se aşează deasupra punctului, iar firul cu plumb se agaţă dec8rligul şurubului pompă, astfel înc8t să se găsească aproape pe aceeaşi verticală cu

punctul topografic. n cazul centrării optice se foloseşte metodologia adecvată. (poi,operatorul topograf descide cutia teodolitului, deblocează mişcările= orizontală şi


5/22

verticală ale teodolitului şil scoate, aşez8ndul pe masa trepiedului, prinz8ndul cu şurubul pompă.

n continuare se execută calarea teodolitului prin procedeele=a2 utiliz8nd nivela sferică%e urmăreşte în acest caz nivela sferică cu bulă de aer. Pentru calare se folosesc

şuruburile de calare $ şi & 1fig. $.>.2

a b c7ig. $.>. :alarea cu două şuruburi de calare

%e roteşte şurubul $ p8nă c8nd bula de aer se aşează pe direcţia &p 1direcţie

perpendiculară pe direcţia $#2 1c2. (poi se roteşte şurubul & 1d2 p8nă c8nd bula intră încercul reper 1e2. (ceastă metodă este mai puţin precisă. b2 utiliz8nd nivela toricăn acest caz, prin rotirea aparatului se aduce nivela torică pe direcţia a două

şuruburi de calare 1fig. $.5.f2, exemplul $ şi #. %e rotesc aceste şuruburi concomitent şi însens contrar p8nă c8nd bula va intra între repere, după care se roteşte teodolitul cu unungi drept, astfel înc8t nivela torică să fie perpendiculară pe prima poziţie, după care seroteşte de şurubul & p8nă c8nd bula va intra între repere 1fig. $.5.g2. %e face verificareacalării rotind teodolitul, făc8nduse fine rectificări ale calării.

f g7ig. $.5. :alarea cu trei şuruburi de calare

O2+$!6&ţi$7

$. n cazul în care la calarea teodolitului, pe direcţia $# 1fig. $.5.f2 unul din şuruburilede calare este la capătul de înşurubare 1se blocează2 se roteşte acest şurub cu o

jumătate de tură înapoi şi se acţionează, pentru calare, numai celălalt şurub. Dacănici acum nu se aduce bula între repere, se face o nouă orizontalizare a meseiteodolitului prin mişcarea laterală pe aceiaşi direcţie a piciorului & al trepiedului şise reia calarea.

&. n cazul c8nd şurubul a ajuns la o poziţie de maxim sau minim 1se blocează sus sau

jos2, se roteşte şurubul & înapoi cu jumătate de tură şi se rotesc şuruburile $ şi # înaceiaşi parte cu aceiaşi cantitate, p8nă ce bula intră între repere pe direcţia &a, dupăcare se reia calarea.


6/22

Metoda /a0 de calare este expeditivă, utilizată doar pentru calarea iniţială, dupăcare pentru calarea finală se foloseşte metoda /b0 care fiind laborioasă necesită timpmai mult de lucru, dar este mai precisă.

După efectuarea calării lestul plumbinei se coboară p8nă la cca. & mm deasupra punctului topografic. %e face translatarea fără rotaţia teodolitului pe masa trepiedului p8nă c8nd v8rful lestului se va găsi pe aceeaşi verticală cu punctul topografic. n finalse str8nge definitiv şurubul pompă fix8nd teodolitul pe masa trepiedului. %e verifică şi

rectifică calarea, după care se poate trece la efectuarea observaţiilor azimutale şizenitale.

'.1..#. St&ţi$ to(o4!&5i" +u2 (unt

'ste cazul specific mineritului în care punctul este marcat în tavanul lucrăriiminiere, iar teodolitul trebuie staţionat sub punct. Pentru efectuarea unei astfel de staţiise semnalizează reperul topografic 1fig. $.?2.

7ig. $.?. (găţarea firului cu plumb în cuiul topografic

%ub acest fir cu plumb se aşează trepiedul teodolitului astfel înc8t şurubul pompă să se găsească sub plumbină, iar platforma trepiedului să fie c8t mai orizontală.

%e scoate teodolitul din cutia sa, se aşează pe platforma trepiedului şi seefectuează operaţiile de calare conform metodologiei indicate la punctul /b0. ncontinuare se orizontalizează luneta, fie prin aducerea în coincidenţă a reperelor existente pe carcasa eclimetrului destinate acestui scop, fie prin introducerea îneclimetru a valorii $44g 1sau #44g2. 7igurantul topograf scoate capacul de protecţie alv8rfului plumbinei, trage de capătul liber al firului pentru a desface funda 1nodultopografic2 şi lasă uşor firul p8nă la cca. & mm de luneta teodolitului. n cazul c8nd

plumbina are oscilaţii pentru înlăturarea acestora, v8rful se fixează, tampon8ndul cu

foaia de calc sau cu carnetul figurantului. %e translează teodolitul 1fără rotaţie2, p8năc8nd gintul sau reperul de pe lunetă 1marc8nd axa verticală2, se va găsi pe aceiaşiverticală cu v8rful ascuţit al plumbinei. %e str8nge definitiv şurubul pompă şi severifică şi rectifică calarea. 68rful plumbinei se protejează cu capacul propriu, se ridică

plumbina, şi se înnoadă firul deasupra teodolitului printrun nod topografic.

'.1..'. St&ţi$ u t$o)olit$ +u+($n)&t$

%e înt8lneşte în cazul poligonării lucrărilor miniere cu înclinare mare 1plane

înclinate, suitoare, rostogoluri armate în lemn2, sau c8nd condiţiile grele de mină nu permit aşezarea teodolitului pe trepied. n astfel de situaţii, teodolitul se suspendă pesuporţi metalici fixaţi în armături. %e descrie ecipamentul de suspendare a teodolituluiaparţin8nd unei truse germană @eiss 1fig. $.$42.


7/22

7ig. $.$4. 'cipament pentru staţii topografice suspendate,

ntro suitoare pe compartimentul de circulaţie în armătura opusă compartimentuluide transport, cu ajutorul unui sfredel se dă o gaură în care este introdus prin înşurubare cuo mandrină 1&2, un suport orizontal 1$2. n despicătura capătului sferic al acestui suportorizontal se introduce un pivot 1#2 mobil întrun sistem nucă asigurat de şaibele superioară1)2 şi inferioară 1+2 fixat cu piuliţă fluture 132. :u nivela sferică cu bulă de aer 1>2 aşezată

pe pivotul 1#2 se calează transversala suportului şi din piuliţa fluture 132 pe direcţie axială aaceluiaşi suport, realiz8nduse în acest mod verticalizarea pivotului 1#2. n continuare sescoate mandrina 1&2 şi nivela sferică 1>2. Pe pivotul 1#2 se montează ambaza 152str8ng8nduse şurubul de fixare pe partea teşită a pivotului 1#2. n ambază 152 se montează

teodolitul căruia ia fost scoasă ambaza proprie, teodolit care va fi fixat cu şurubul defixare a mişcării generale.:alarea teodolitului constă în aducerea nivelei torice pe direcţia suportului orizontal

1$2 şi acţionarea şurubului de calare de pe această direcţie, p8nă c8nd bula intră întrerepere. %e roteşte teodolitul pe o direcţie perpendiculară cu prima poziţie şi se acţioneazăcel deal doilea şurub de calare p8nă c8nd bula ajunge între reperele mişcării generale.

:alarea teodolitului constă în aducerea nivelei torice pe direcţia suportului orizontal1$2 şi acţionarea şurubului de calare de pe această direcţie, p8nă c8nd bula intră întrerepere. %e roteşte teodolitul pe o direcţie perpendiculară cu prima poziţie şi se acţionează

cel deal doilea şurub de calare p8nă c8nd bula ajunge între repere.După verificarea stabilităţii calării şi pe direcţia opusă se poate considera teodolitul aşezatîn staţie suspendată.

'cipamentul este prevăzut cu semnale care se introduc pe pivotul 1#2 şi care auaceiaşi înălţime 1teodolitambază2. De remarcat faptul că o astfel de staţie, după scoatereasuportului orizontal 1$2 din grant 1armătura suitoarei2, nu mai poate fi reconstituită.

'.1.).1. M"+u!&!$& un48iu!ilo! o!i3ont&l$

%e face prin două metode funcţie de gradul de precizie impus.Metoda simplă se aplică în lucrările topografice curente din subteran în cazul

teodolitului repetitor de tip Aeo 4&4, Aeo 4#4, teodolite la care, în poziţia ; 1cerculvertical pe partea st8ngă2, se introduce zero în aparat şi se apasă clapeta repetitoare 1fig.$.$$2.


8/22

i91i

i:1

i

7ig. $.$$. Metoda simplă de măsurare a ungiurilor orizontale.

7olosinduse de cătare se vizează punctul anterior 1cunoscut2 il din poligonaţie, se blocează cercul orizontal şi acţion8nduse şurubul de fină mişcare se punctează c8t maisus firul din il, debloc8nduse clapeta repetitoare.

%e deblocează mişcarea generală, se roteşte teodolitul în sensul direct viz8nd şi punct8nd punctul următor i$ citind la cercul orizontal ungiul Bi. 6aloarea se înscrie încarnetul de teren < tabelul $.$.

Aabelul $.$.

"ecturileungiului

Cngiorizontal

Cngi vertical lungimeaDetalii %ciţă

g c cc g c cc m mm

il

i il$5? >+ 54 $$) >& 34 )3 )$&

Metoda precisă se aplică în cazul lucrărilor topografice de constituire saurepoligonare a unor orizonturi cu străpungeri importante. %e foloseşte ca instrumentteodolitul cu o precizie a aparatului cca p &±= . Pentru aplicarea metodei cu teodolitul in

poziţia ; se vizează şi se punctează punctul anterior il, se aduce tamburul de coincidenţă ateodolitului în dreptul unei diviziuni c8t mai aproape de zero. %e deblocează şurubulreiterator şi se aduce 4g pe &44g, după care cu tamburul de coincidenţă se aduce încoincidenţă 4g cu &44g. %e face lectură la cercul orizontal după care se blocează teodolitul

rotinduse în sens direct, se vizează, se blocează, se punctează şi lecturează către punctulurmător.%e deblocează, şi rotind în acelaşi sens, se vizează punctul iniţial, se punctează şi

lecturează. %e dă luneta peste cap, se deblocează şi rotind în sens direct se aduce &44 g pe4g efectu8nduse măsurătorile în sens invers. Măsurătorile se trec în tabelul $.&.

Măsurarea precisă a ungiurilor orizontale Aabelul $.&.

punct Poziţia ;a Poziţia ;;a Mediaredusă la poz. ;a

*educerea la 4a primei vize

:

:EB+4?

%ciţa

% 6 g c cc g c cc

+4?+45+$4+45

4$??$

445>44

&)&)#3

&44#??&44

445>44

$)$4&5

444.$5.44$??.5>.$>444.#&.44

44.44.44$??.53.??44.44.$)

4>

$)

44.44.44$??.43.?&44.44.44

508

510

509


9/22

'.1.).#. M"+u!&!$& un48iu!ilo! 6$!ti&l$

Cngiurile verticale, ca mărimi măsurate, sunt utilizate în lucrări de nivelment şisunt raportate totdeauna faţă de orizontală 1fig. $.$&2

O!i3ont&l&

; $ ! t i & l &

1

#


10/22

'.1.$.1. Et&lon&!$& !ul$t$lo!

Datorită deselor utilizări şi expuneri în diferite medii şi condiţii de lucru ruletele sedeformează necesit8nd verificarea şi etalonarea lor periodică.

6erificarea se referă la aspectul fizic ca= îndoiri, crăpături, fisuri, deformări, lipsuri,verificări care se fac prin analizare cu ociul liber.

Pentru etalonare se folosesc bazele existente de etalonare. n absenţa acestora, în bazinele miniere, se construiesc baze de etalonare. n ambele cazuri bazele de etalonaresunt amplasate, de obicei, în incinta unităţii, societăţii sau regiei miniere. Fazele au olungime de )5 m, iar etalonarea lor se face cu fir de invar ca în figura $.$).

#>%

>.%

A R B

7ig. $.$). 'talonarea bazei etalon(, F < borneG * < trepied cu cap reper

n continuare sunt redate pe faze şi operaţii datele concrete obţinute la etalonareaunei baze nou create. %e alege spre exemplu, pentru punctul ( cota arbitrara @( H$44,444m, faţă de care se dau cote, prin nivelment geometric de precizie, bornei F, @ F H??,?5>m şi reperului *, @* H $44,4$)m.

"ungimile exterioare ale bazei se determină cu două fire de invar 1*usia2 1seriile de

fabricaţie &$&$ şi &&4+2 făc8nduse cu precizie toate măsurătorile inclusiv măsurareatemperaturii la începutul şi la sf8rşitul operaţiilor, observaţiile pentru tronsonul (* suntcele din tabelul $.#.

7irul invar -r. &$&$ partea (*

Aabelul $.#.DC% ( * -A!*% * (:itire

-r.Aemp!:

"ecturaîn * l* 1min2

"ecturaîn (l(1mm2

l( lF1mm2

:itireanr.

Aemp!:

"ecturaîn (l(1mm2

"ecturaîn * l* 1mm2

l( l* 1mm2

$.&.#.).+.3.>.

$3,#

$>,)

#?,$)##,53&,&##,?>4,)3>,?$+,#

#3,)#4,3+?,$#4,?3>,)3),?$&,#

#,4#,4#,$#,4#,4#,4#,4

$.&.#.).+.3.>.5.

$+,>

$),#

$),>&>,5+$,>$&,?#4,5++,+$>,)#&,5

$$,5&+,$)5,?$4,$#5,$+&,3$),+#4,$

&,?&,>&,5&,5&,>&,?&,?&,>

medie $3,5 # medie $+,4 &,54

Pentru temperatura medie între seria /dus0 şi seria /întors0 $+,?o

: distanţa (* diferă de lungimea nominală a firului &$&$ cu=

( ) ( )l l mediu l l mediu* * ( (l &.?4+mm&

− + −

= = + 1$.$2


11/22

Prin aceiaşi metodă cu al doilea fir de invar 1nr. &&4+2 la temperatura medie de$&,&I:, sa obţinut=

( ) ( )&.?)4

&

l l mediu l l mediu R R A Al mm

− + −

= = +1$.&2

"ungimea nominală a firului nr. &$&$ dată în cartea sa tenică pentru temperatura degradare $3,3I: este .???,?3 mm. n acelaşi fel pentru firul nr. &&4+ lungimea nominalăeste &).444,4+ mm.

7aţă de cele de mai sus, distanţa (* rezultă=:entralizator tronson (*

Aabelul $.).

-r.firului

"ungimea firului1mm2

(* $ 1mm2

Distanţa (* mm

Aemperaturade măsurare

I:

&$&$ ???,?3 &,?4+ &)44&,53 $+,?&&4+ &)444,4+ &,?)4 &)44&,?? $&,&

:ele două valori pentru distanţa (* &).44&,53mm şi &).44&,??mm obţinute cu celedouă fire, urmează să fie corectate cu corecţia de temperatură şi după aceasta să secalculeze media pentru ca operaţia să fie justificată fizic şi matematic. :orecţia detemperatură a determinărilor sa făcut după relaţia dată în cartea tenică a firelor respective.

( ) ( )&4

&$4f t tt4,4$nBtt4,44$nJK −+−=± 1$.#2

în care=4,44$ şi 4,4$ sunt caracteristici termice ale firuluit$ < este temperatura de lucrut4 < este temperatura de gradare a firului $3,3I:n < este numărul tronsoanelor măsurate cu acelaşi fir

Pentru firul &$&$ ),$5=α $#4,4=β Pentru firul &&4+ 5,)=α $3?,4=β

Prin relaţia de mai sus, cele două valori ale lungimii (*, obţinute cu cele două fire,au fost corectate cu corecţia de temperatură, obţin8nduse tabelul de mai jos.

Distanţa (*, stabilită definitiv 1fără reducere la orizont2 este &)44&,))mm.:orecţii de temperatură

Aabelul $.+

-r.7irului

"ungimeanominală din

fabrică

1t$3,3I:2mm

Distanţa (* măsurată mm

Aemperaturade măsurare

I:

:orecţia detemperatură

mm

Distanţadefinitivă(* mm

&$&$ ???,?3 &)44&,53 $+,? 4,4& &)44&,5)&&4+ &)444,4+ &)44&,?? $&,$ 4,4+ &)44&,?)

Media &)44&,5?


12/22

"ungimea totală a bazei de etalonare formată din cele două tronsoane (* şi F* adevenit egală cu )54$$,##mm. *educerea la orizont a acestei distanţe în funcţie de cotelearbitrare ale punctelor (, * şi F ar fi redus valoarea cu cca. 4,4&mm şi sa neglijat.

'talonarea ruletelor pe bază (F se face în aceleaşi condiţii ca şi măsurarea cu fir deinvar. *uletele se întind pe scripeţi la cele două capete deasupra bazei (F şi tensionate cuc8te $4Lg la fiecare capăt, efectu8nduse 5 serii de citiri simultane la cele două repere ( şiF 1fig. $.$+2, măsur8nd, totodată temperatura.

+!i($t$+!i($t$l$tu!& A l$tu!& B

1/ ?41/ ?4A B

7ig. $.$+. 'talonarea ruletelor

n tabelul $.3 sunt redate rezultatele observaţiilor la etalonarea unei rulete.

Et&lon&!$& !ul$t$i !u+$ n!. >,@Aabelul $.3

*uleta nr. "ectura%erii de lecturi

$ & # ) + 3 > 5 Media)>?5 "a borna * )?&+),4 )?>>>,+ )?&&3,+ )?&3&,4 )?&&5,+ )?$>3,4 )?&43,+ )?###,+

"a borna F $&+#,+ $$>>,4 $&&>,4 $&3&,+ $&&>,+ $$>),+ $&4+,+ $4#&,4"( "F )4444,+ )5444,+ )>???,+ )>???,+ )>???,+ )544),+ )544$,4 )544$,+

Aemperatura $?,$I:

&4,+I:

7iind mult diferite de restul lecturilor, seria 3 a fost anulată. Media celorlalte > seriide determinări ale distanţei (F cu ruleta în cauză este de )5.444,#mm la temperaturamedie=

:$,&4&

+.&4>.$?°+=

+=

mt 1$.)2

:oeficientul de corecţie determinat prin etalonarea acestei rulete, este=

$,444&&?)5444,#)54$$,##

1ruleta2D1invar2DM

(F

(F === 1$.+2

pentru temperatura de etalon &4,$I:

:oeficientul astfel determinat era valabil numai pentru măsurători efectuate cuîntreaga ruletă desfăşurată 1lungimi )5+4m2 întruc8t etalonarea sa efectuat numai la celedouă capete.

:u valoarea H$,444&&? se vor înmulţi toate distanţele măsurate cu această ruletă

pentru a obţine mărimea lor adevărată. Mărimii obţinute după înmulţirea lor cu trebuiesă i se aplice în continuare corecţia de temperatură de la Ntm măsurată în mină p8nă la&4,$I: măsurată la etalonare.

'.1.$.#. M"+u!&!$& )i!$t" n +u2t$!&n & )i+t&nţ$lo! u !ul$t& )$ oţ$l


13/22

*uleta de oţel folosită în măsurarea directă a distanţelor în subteran are o lungimede #4m sau +4m, fiind compusă din panglică de oţel propriuzisă, ruletă întro furcă cum8ner şi manivelă pentru str8ngerea panglicii. *olul acestei furci este, at8t pentruîntinderea panglicii de oţel în timpul măsurării, c8t şi pentru depozitarea după folosire.

*uleta de oţel montată în furcă face parte din categoria instrumentelor precise pentru măsurarea directă a distanţelor.

( măsura în subteran o lungime cu ruleta de oţel, înseamnă a determina mărimeadistanţei între două puncte topografice marcate în tavanul lucrărilor miniere prin ştifturitopografice. n subteran se impune ca distanţa dintre două puncte să poată fi măsuratădirect cu ruleta fără trasare de aliniament.

!peraţia de măsurare necesită o ecipă de lucru formată din cel puţin două persoane1operator topograf şi figurantul topograf2 iar ca instrumente şi materiale ruleta de oţel şidouă plumbine 1firul cu plumb2.

Pentru măsurarea expeditivă a distanţelor în subteran se procedează astfel=

l$tu!&

l1/ )1/>:1/)i6i3iun$& 3$!o

/

5i4u!&nto($!&to!

1/> 1/

7ig. $.$3. Măsurarea expeditivă a distanţelor în subteran

n punctele topografice marcate prin ştifturi, se introduc fire cu plumb pentrusemnalizare. De obicei, măsurarea distanţelor se face simultan cu operaţiile de măsurare aungiurilor, deci, împreună, cele două operaţii constituie ridicarea poligonaţiei subterane.

!peratorul topograf ţine ruleta în punctul de staţie 1$4)2, iar figurantul topograf odesfăşoară p8nă la următorul punct de staţie. *uleta este întinsă de ambii topografi,figurantul ţin8nd ruleta cu capătul de zero în dreptul firului cu plumb. (nunţat verbal decătre figurantul topograf, în momentul în care /zero0 se găseşte în dreptul firului cu

plumb, operatorul va citi mărimea distanţei pe ruletă p8nă la diviziuni de centimetri,apreciind milimetrii 1ex. Distanţa d$4)$4+H)5,)5m citiţi şi încă 5mm apreciaţi, adicădistanţa d$4)$4+H)5,)55m2, după care banda de oţel se str8nge pe furcă prin rulare.

;nstal8nduse aparatul 1teodolitul2 în staţia imediat următoare $4+ pentru măsurareaungiurilor, operatorul va lua cu el şi ruleta, iar figurantul topograf deplas8nduse pentrusemnalizare în punctul $4) va duce cu el şi capătul cu /zero0 al ruletei. %e va măsura înconsecinţă distanţa d$4)$4+ pentru a doua oară după procedeul de mai sus= d $4)$4+H)5,)53m.:ea mai probabilă valoare va fi media celor două măsurători d$4)$4+H)5,)5>m. ncontinuare măsurarea distanţelor pe tronsonul următor se face în mod similar.

Măsurarea riguroasă a distanţei cu ruleta de oţel de +4m se face în timpul conduceriiîn săparea lucrărilor miniere importante ce au la bază poligonaţii de sprijin. (ceste

poligonaţii sunt constituite pe reperele de direcţie.

Pentru o distanţă lungă de p8nă la &,+Lm, se interpun la interdistanţe sub +4m,repere de direcţie cu ajutorul unor dispozitive de semnalizare confecţionate special.


14/22

Măsurarea distanţelor pe aceste laturi lungi ale poligonaţiei, se efectuează cu douăecipe independente cu rulete de +4m etalonate. !peraţiile de măsurare se desfăşoară pe

principiul similar cu etalonarea 1fig. $.$>2.

/

#, #.

S1 S#

7ig. $.$>. Măsurarea riguroasă a distanţelor în subteran

De remarcat că at8t la etalonare, c8t şi la măsurare în subteran eroarea de lănţişor seconsideră ca făc8nd parte din etalon, iar coeficientul de etalonare a ruletei include acestaspect.

(stfel, pentru măsurarea distanţei &>&5 ruleta este întinsă pe scripeţii % $ şi %& în poziţie apropiată de orizontală şi tangentă la plumbinele &> şi &5 în zona gradaţiilor 4$mşi respectiv )?+4m. *uleta este tensionată ca şi la etalonare, cu c8te $4Lg la fiecare capăt.%e măsoară temperatura de lucru tm. %e fac simultan lecturile l&> şi l&5 la cele două capeteconstituind determinarea l. %e dă ruletei o mică translaţie longitudinală pe scripeţi şi seefectuează din nou alte două lecturi simultane l&> şi l&5, constituind determinarea a doua.Pentru fiecare tronson se execută 5 determinări. %e calculează diferenţele=

21

&5&>

21

&>

21

&5

O

&5&>

O

&>

O

&5

&5&>&>&5

nnn Dl l Dl l

Dl l

−

−

−

=−=−

=−

1$.32

"ungimea brută a laturii &>&5 se consideră media celor 5 determinări=

n

Dmediu D 2121

&?&> =

− 1$.>2

*educerea la orizontală a distanţei brute D&>&5 1mediu2 se face prin determinarea cu

nivelment geometric a diferenţei de nivel dintre punctele ( şi F conform figurii şi princalcularea reducerii la orizont pentru fiecare tronson prin=

Gϕ tg D

nAB

AB

=∆

4cos AB AB

D D =ϕ 1$.52

n final rezultatele obţinute în cele două relaţii ar trebui să fie identice.*ezultatele unei astfel de măsurători sunt redate în tabelul $.>.

Determinarea distanţelor pe teren

Aabelul $.>Punct

Dist.informde la guragaleriei

%erii de lecturi pe ruletă în 1m2Medii

; ;; ;;; ;6 6 6; 6;; 6;;; ; &>&5

$&+4$&?5

)?,))?&,4#4

)?,#54$,?3&

)?,#$3$,5?>+

)?,&3$$,5)#

)?,$$,5$)

)?,$53$,>33

)?,$)5$,>&?+

)?,45$$,3>>+

)?,$3?$,>+4


15/22

Dist.Aemp.

)>,)$?$+,)

)>,)$5

)>,)$5

)>,)$5

)>,)$>

)>,)$?

)>,)$5

)>,)$?

)>,)$?

n cadrul determinărilor sau apreciat cu ociul liber jumătăţile de milimetru 1c8nd afost cazul2. ! ecipă de trei figuranţi pot măsura în medie cca. > tronsoane în 5 ore.Distanţa medie )>,)$5>m obţinută pe teren a fost corectată în calcul, ca mai jos=

Aabelul $.5De la

laDistanţamedie1m2

'talonH$,444

$3#&

NtI: Dist. dupăcorecţia detemp. 1m2

1mm2

Distanţaredusă la

orizont 1m2$ & # ) + 3 >

&>&5 )>,)$5> )>,)&3) $+,) )>,) #+4 )>,)&&+

:orecţia de etalon=

corectat mediu Dk D =⋅

1$.?2

:orecţia de temperatură=

50(m)

D )7 (7

5

3 Δ

3(mm)50(m)

D

5

)(etalonare20t Δ

m

a1

m

o

mas.

1

−=±

⋅⋅−

=±

1$.$42

*educerea la orizont=

ϕ tgD

K= redusDcosD =⋅ ϕ 1$.$$2

De remarcat faptul că în cazul c8nd componenţa ecipelor trebuie să se scimbe,tenologia de lucru stabilită trebuie respectată întru totul. Cn astfel de caz este între * p ;şi * p , unde personalul ecipei a doua sa scimbat definitiv, dar metodologia de lucru lamăsurare a rămas nescibată. :u toate acestea, diferenţa distanţelor cumulate din tabelulce urmează < coloana > nu a mai variat liniar pe această porţiune, micşor8nduse la * pfaţă de * p;.


16/22


17/22

rulete noi, se impune să fie luate în considerare şi alungirea ruletelor pe parcursulmăsurătorii datorită uzurii fizice. :a urmare, este necesară etalonarea ruletelor la începutullucrărilor şi reetalonarea lor periodică pe parcurs.

b2 :orecţia de lănţişor. n cazul c8nd se are la dispoziţie un dinamometru se vaîntinde ruleta la forţa de etalonare, caz în care eroarea de lănţişor se anulează. n lipsadinamometrului lănţişorul eronează distanţele, astfel înc8t eroarea are un semn pozitiv,c8nd tensiunea de la capete este mai mică dec8t tensiunea de etalonare şi în minus c8nd

tensiunea de lucru este mai mare. 'liminarea acestor erori se face prin conservarea întimpul măsurătorilor a tensiunii de etalonare 1$4Lg2 a ruletelor prin aşezarea ruletei pescripeţi la cele două capete şi întinderea cu greutăţi de $4Lg la fiecare capăt.

c2 :orecţia de temperatură. %e face întotdeauna pentru a elimina eroarea detemperatură 1dilatare, respectiv contractare datorită temperaturii2, prin înregistrareatemperaturii de lucru pe fiecare tronson de +4m.

! relaţie expeditivă care dă corecţia de temperatură este=

J2Dt1t:m

om

t ⋅−= 1$.$+2

în care=to < temperatura de etalonare H &4I:tm < temperatura de lucru H &5I:Dm < distanţa măsurată H +44mJ 4,4$$+mmQmI: coeficient de dilatare termică a oţelului la o variaţiede temperatură de $I:

)5mm4,4$$++44m2&4.1&5c t =⋅⋅°°=

Distanţa corectată va fi= +44,4)5m.

n exemplul arătat la paragraful #.$.e. sa observat că la măsurarea distanţelor întrun mediu a cărui temperatură diferă cu N+I: faţă de temperatura de etalonare a ruleteiimplică mai mari de ordinul aN3mmQ$44m. Pentru diferenţe de temperatură mai mari deN+I: şi lungimi de măsurat de peste $Lm apare pericolul unor erori de ordinuldecimetrilor.

d2 :orecţia de întinderen majoritatea cazurilor în practică se va întinde întotdeauna ruleta cu forţa de

întindere la etalonare. n cazul arătat în paragraful #.$.c. aceasta era de $4Lg 1LgfG da-2 lafiecare capăt.

Dacă nevoile imediate impun întinderea ruletei cu o forţă mai mare, atunci se aplicăcorecţia de întindere dată de relaţia=

2P1P%'

i$444c

4i −⋅

⋅= 1mm2 1$.$32

în care=" < lungimea panglicii în m 1+4m2' < modulul de elasticitate a oţelului &3 Q$4& cm g! ⋅% < secţiunea panglicii în cm& &$&,43,4& cm=⋅=P < tensiunea de întindere ce se aplică= ex. &4Lg

P4 < tensiunea de etalonare a panglicii= $4Lg= $LgH$da-

"#emplu$

mm% i

&2$4&41$&,4&444444

+4$444=−

⋅

⋅=


18/22

:orecţia ce se adună lungimii măsurate.

'.1.$.>. R$)u$!$& )i+t&nţ$lo! l& ni6$lul %"!ii *i n (l&nul )$ (!oi$ţi$

%e face în scopul omogenizării măsurătorilor la etalonul de lungime al lucrărilor topografice spaţiale

a) Reducerea la nivelul mării

n cazul c8nd măsurarea distanţelor se face pentru lucrări miniere pornind de pe puncte îndesite din reţeaua de triangulaţie minieră, care la r8ndul ei este îndesită dinreţeaua de triangulaţie a ţării, lungimile sunt reduse la suprafaţa de nivel /40.

:ompar8nd o distanţă calculată din coordonate la nivelul /40 cu o distanţă măsuratăîn subteran la cota >44, aceasta va fi neapărat mai mare. :a urmare, toate distanţelemăsurate în subteran, este necesar sa fie reduse la nivelul mării, în caz contrar se produce oeroare sistematică de alungire a distanţelor faţă de etalonul triangulaţiei.

:alculul corecţiei de reducere la nivelul mării se face după relaţia=

$2*

* 1DD

*

* DDDL

4444e −

+=−

+=−= 1$.$>2

în care=

*

* DD

4* +

⋅= 1$.$52

De < este distanţa măsurată la cota lucrării H $44mD4 < distanţa redusă la nivelul mării

* < raza polară a elipsei meridiane la latitudinea bazinuluiRH )+I#4S, * H 3.#3>.)$& < cota lucrărilor miniere unde se fac măsurătorile H >44m,

atunci,d4 H ??,?5?, iar L H D4 < D H $$ mmQ$44m la diferenţa de nivel de >44 mPentru distanţa totală măsurată de 3,3 Lm < T H >&3 mm

b2Corecţia liniară datorită proiecţiei cilindrice transversale Gauss-Kruger

Punctele şi reţeaua de triangulaţie de la suprafaţa bazinului minier sunt în sistemUaussLruger, fapt ce face ca distanţele măsurate în subteran să sufere o scurtaresistematică faţă de etalonul triangulaţiei.

:alculul corecţiei de reducere în proiecţie UaussLruger se face după relaţia=

D&*

VLg

&

&

m⋅= 1$.$?2

în care=V H $&5,3&) Lm pentru longitudinea bazinului în cauzăD H $44m distanţă măsurată experimental

* H raza polară a elipsei meridianeL g H &4,) mm, care pentru lungimea totală de 3,3 Lm ar fi= L g H $#)3 mm%uma algebrică a acestor două corecţii de lungime totală de 3,3 Lm ar fi=

L T L g H >&3 mm $#)3 mm H 3&4 mmceea ce este îngrijorător în cazul unei străpungeri.


19/22

c)Corecţia liniară datorită proiecţiei stereografice 70

*educerea distanţelor la planul de proiecţie se face în mod obligatoriu şi pentrucazul proiecţiei stereografice >4, după exemplul=

Date cunoscute=D H &$44 m 1distanţa măsurată pe elipsoid2

% H $&4 Lm 1distanţa de la centrul proiecţiei stereografice $?>4 la mijloculdistanţei măsurate2.

7ormula=

)444

$

)*

%K

&

4

&

r −= 1$.&42

unde=Kr H deformaţia regională pe unitatea de lungime 1$ Lm2 în plan secant

&

4

&

) R

& H deformaţie regională pe unitatea de lungime în plan tangent.

)444$ H coeficientul de scară, respectiv deformaţia la centrul proiecţiei 14.&+ mQLm2

:alculul propriu zis=

=−=−=∆ 444&+4444,4444455)>$,4)444

$

2?+335$,3#>51)

$&4&

&

r

mm m m Q$3$+,4Q444$3$+&5,4 =−= 1$.&$2

m##?,4$,&$3$+,4 −=⋅− care reprezintă deformaţia ce se aplicădistanţei măsurate pentru a fi adusă în planul de proiecţie stereografic $?>4.

%e poate trage concluzia că în cazul măsurării distanţelor în subteran este necesarăaplicarea corecţiilor de reducere la nivelul mării 1sau la nivelul suprafeţei de referinţă2 c8tşi de proiecţie în afara celor arătate anterior.

'xemplu de corecţii unitare, prezentate în lucrare=:orecţia de etalon mQLm 4,&&?:orecţia de temp. +I: faţă de etalon mQLm 4 mQLm


20/22

de postav moale. nainte de înmagazinare, ruleta se şlefuieşte cu bucăţi de lemn de brad pe porţiunile ce prezintă pete de rugină. Pe întreaga lungime se aplică o peliculă de uleimineral care apoi se îndepărtează prin ştergere cu postav moale. 'ste interzisă folosireaaltor produse în afară de cele petroliere pentru degresare.

'.#. NI;ELMENT SUBTERAN

'.#.&. M&!&!$& (unt$lo! )$ ni6$l%$nt +u2t$!&n

Punctele de nivelment din subteran sunt de mai multe categorii= borne de nivelment montate în gura galeriilor de coastă şi la gura puţurilor la zi.

Modul de marcare, semnalizare, nu se deosebeşte faţă de lucrările de nivelment dela suprafaţă.

reperele nivelitice principale din subteran au o construcţie deosebită şi se monteazăîn pereţii laterali ai galeriilor la înălţimea de #4m faţă de coroana şinei. Montarea seexecută astfel= se practică cu perforatorul în peretele lateral o gaură de $+cm

lungime. n această gaură se introduce mortar de ciment şi apoi presat, se introducereperul nivelitic principal. %urplusul de mortar se îndepărtează. Pentru recunoaştereauşoară în jurul reperului se trasează cu vopsea un cerc. 7orma şi dimensiunilereperelor nivelitice principale sunt redate în figura $.$5.

7ig. $.$5. *eper principal de nivelment

*eperele principale se montează în masivul de rocă, zidărie de beton sau de bolţari.:8nd galeria este armată în lemn sau inele de metal, se decupează căptuşeala peretelui pe o

porţiune de cca. &4cm şi se montează reperul de nivelment în masiv de rocă, ca în cazuldescris anterior.

reperele curente de nivelment sunt confecţionate din platbandă metalică şi semontează la o înălţime de 4,#4m de la coroana şinei. 7orma şi dimensiunile

reperelor curente de nivelment sunt redate în figura $.$?.


21/22

7ig. $.$?. *eper obişnuit de nivelment

n lipsa acestora pot fi utilizate crampoane de cale ferată. *eperele obişnuite1curente2 se bat în armătura de lemn, în fisurile masivului de rocă sau în rosturile zidărieide bolţari. n jurul reperelor ordinare de nivelment se trasează cu vopsea albă sau roşie uncerc cu diametrul de cca. &4cm şi lăţimea de &#cm şi se scrie denumirea reperului. %erecomandă ca marcarea reperelor de nivelment să se facă pe peretele lateral opus spaţiuluide circulaţie pentru a se feri de eventualele deteriorări şi a nu incomoda circulaţia. :a şi înlucrările de nivelment de la suprafaţă şi în subteran sunt folosite şi determinate o serie derepere intermediare nemarcate 1poziţionate la distanţe bine stabilite, ecidistante în cazul

profilelor2. %emnalizarea lor se face fie pe coroana şinei, fie cu broaşte de nivelment direct pe vatra lucrării miniere.

7ig. $.&4. Ctilizarea broaştelor de nivelment

'.#.2. S$%n&li3&!$& !$($!$lo! )$ ni6$l%$nt

%e face cu ajutorul mirelor proprii nivelelor, mire care pentru subteran nu au oînălţime mai mare de $,>m. Mira se aşează totdeauna cu /40 pe reperul de nivelment şi seţine în timpul observaţiilor în poziţie verticală. (cest lucru se realizează cu ajutorul niveleicu bulă de aer ataşată mirei, iar în lipsa acesteia se menţine mira în ecilibru pe verticală.

n condiţii grele de accesibilitate la reperul de nivelment se poate utiliza un bolobocla care se prinde o platbandă. %emnalizarea reperului se face ca în figura $.&$.

7ig. $.&$. %emnalizarea reperului de nivelment greu accesibil

n caz deosebit, din ce în ce mai rar înt8lnit, de marcare şi semnalizare a reperelor denivelment, este cel în care reperele sunt marcate în tavanul lucrării miniere prin reperespeciale 1figura $.&&.2.


22/22

7ig. $.&&. *epere speciale de nivelment

*eperul are prevăzută o fantă în care se introduce nitul de agăţare a mirei.

'.#.. $t$!%in&!$& )i5$!$nţ$i )$ ni6$l

Diferenţele de nivel se determină funcţie de metoda de nivelment aplicată. n cazulnivelmentului geometric se aşează nivela pe trepied întrun punct de staţie arbitrar, undese calează folosind procedeul expeditiv cu nivela cu bulă sferică 1#.$.c.$.a.2. %e vizeazămira ce semnalizează reperul de nivelment şi se orizontalizează luneta, urmărind nivela

torică a lunetei. Diferenţa de nivel dintre două repere se calculează cu diferenţa lecturilor pe cele două mire.

7ig. $.. Diferenţa de nivel prin nivelment geometric

Pentru nivelmentul trigonometric la distanţă scurtă diferenţa de nivel rezultă prinrelaţii specifice av8nd ca element de calcul mărimile măsurate= înălţimea aparatului i a,ungiul vertical R sau zenital z, distanţa măsurată direct cu ruleta dA.&4$ şi lectura l&4$ pemira din subteran.

-ivelmentul taimetric este mai puţin utilizat şi nu se deosebeşte, ca mod deaplicare, de cel de la suprafaţă.

Lucrare 1 Masuratori Subterane

Documents

Transcript of Lucrare 1 Masuratori Subterane