Nghiên cứu khả năng ứng dụng thiết bị đo đạc điện tử phục vụ xây dựng các công trình đặc trưng trên vùng mỏ quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐOÀN SỸ QUỐC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CÁC CƠNG TRÌNH ĐẶC TRƯNG TRÊN VÙNG MỎ QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐOÀN SỸ QUỐC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CÁC CƠNG TRÌNH ĐẶC TRƯNG TRÊN VÙNG MỎ QUẢNG NINH Chuyên nghành: Kỹ thuật Trắc địa Mã số : 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS VÕ CHÍ MỸ HÀ NỘI - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tác giả luận văn Đoàn Sỹ Quốc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 101 MỞ ĐẦU CHƯƠNG 10 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 10 VÀ CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ .10 1.1 Sơ đồ tổng quát chức máy toàn đạc điện tử 10 1.2 Máy đo khoảng cách điện tử (Eletronic Distance Meter- EDM) 11 1.2.1 Nguyên lý đo khoảng cách máy đo dài điện tử 11 1.2.2 Nguyên tắc hoạt động máy đo dài điện tử theo phương pháp xung: 14 1.3 Máy kinh vĩ kỹ thuật số (Digital Theodolite – DT) 16 1.3.1 Cấu tạo máy kinh vĩ điện tử 16 1.3.2 Bàn độ điện tử mã hóa 17 1.4 Tính kỹ thuật chủ yếu số máy tồn đạc điện tử thơng dụng Việt Nam .18 1.4.1.Các thông số kỹ thuật máy toàn đạc điện tử FLEXLINE TS-06 ULTRA 18 1.4.2 Các đặc trưng máy toàn đạc điện tử FLEXLINE TS06 ULTRA 22 1.4.3 Các phận quan trọng máy FLEXLINE TS06 ULTRA 23 1.4.4 Các phím chức máy FLEXLINE TS06 ULTRA 24 1.4.4.1 Cấu trúc bàn phí .24 1.4.4.2 Cấu trúc hình 24 1.4.4.3 Các phím chức máy 25 1.4.4.4 Phím chức [FNC] 28 1.4.5 Một số tính bật dòng máy Flexline 33 1.4.5.1 Chức định tâm laser cân bọt thuỷ điện tử 33 1.4.5.2 Chức hệ thống dẫn hướng ánh sáng .34 1.4.6 Bảng chọn (Main menu) .37 1.4.7 Cây thư mục máy toàn đạc điện tử FLEXLINE TS06 ULTRA (Menu Tree) 38 1.5 Quá trình cài đặt cho máy (SETTING) 38 1.5.1 Cài đặt chung 39 1.5.2 Cài đặt thông số liên quan đến đo khoảng cách (EDM) .41 1.6 Các chương trình ứng dụng máy tồn đạc điện tử FLEXLINE TS06 ULTRA 42 1.6.1 Surveying (Khảo sát, đo địa hình) .43 16.2 Stake Out (Chuyển điểm thiết kế thực địa) 52 1.6.3 Free Station (Chương trình đo giao hội nghịch) 53 1.6.4 Reference Element – Reference line (Định vị cơng trình theo đường thẳng tham chiếu) 57 1.6.4.1 Định nghĩa đường tham chiếu (Đường chuẩn) 58 1.6.4.2 Định vị công trình theo đường tham chiếu 59 1.6.5 Tie Distance (Đo khoảng cách gián tiếp) .65 1.6.6 Area & Volume (Tính diện tích khối luợng) 67 1.6.7 Remote Hieght (Đo cao từ xa ) 70 1.6.8 Construction (Chương trình ứng dụng xây dựng) .72 1.6.8.1 Tạo trục cơng trình 72 1.6.8.2 Sử dụng trục tạo trước 74 1.6.9 Reference Element- Reference Arc (Định vị cơng trình theo cung tham chiếu) 74 1.6.9.1 Định nghĩa cung tham chiếu 74 1.6.9.2 Ứng dụng Line & Offset 75 1.6.9.3 Stake Out (Chuyển điểm thiết kế thực địa) 76 1.6.10 CoGo (Các chương trình tiện ích) 77 1.6.10.1 Inverse (bài toán nghịch) Traverse (bài toán thuận) 77 1.6.10.2 Intersections (Giao điểm) .78 1.6.10.3 Offset 80 1.6.10.4 Extension (Sự mở rộng) .81 1.6.11 Road 2D (Đường 2D) 81 1.6.12 Reference Plane (Mặt phẳng tham chiếu) 83 1.7 Các nguồn sai số máy gây 84 1.7.1 Sai số trục máy gây 84 1.7.2 Sai số đo dài EDM 86 2.1 Khái niệm .87 2.2 Xác định yếu tố cơng trình từ thiết kế .87 2.3 Bố trí yếu tố cơng trình từ thiết kế thực địa 90 2.3.1 Bố trí chiều dài 90 2.3.2 Bố trí góc 91 2.3.3 Bố trí điểm biết tọa độ 92 2.3.4 Bố trí điểm biết độ cao 95 2.3.5 Bố trí trục thẳng trục nghiêng thực địa .95 2.4 Qui hoạch mặt công nghiệp 97 2.5 Cơng tác bố trí chi tiết cơng trình 99 CHƯƠNG .102 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ 102 THI CÔNG CÁC CỒNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ .102 3.1 Bố trí cơng trình đường giao thơng .103 3.1.1 Nhu cầu phát triển mạng lưới đường giao thông vùng mỏ 103 3.2 Phục vụ bố trí cơng trình cao tầng 113 3.2.1 Trắc địa phục vụ thi cơng cơng trình nhà cao tầng .113 3.2.1.1 Các điểm đặc trưng cơng việc cơng tác trắc địa xây dựng nhà cao tầng vùng mỏ 113 3.2.1.2 Các thiết bị đo đạc điện tử khả ứng dụng công tác trắc địa phục vụ thi công xây dựng nhà cao tầng vùng mỏ 116 3.2.1.3 Các công tác trắc địa phục vụ thi cơng cơng trình nhà cao tầng 121 3.2.2 Cơng tác bố trí chi tiết đo kiểm tra thi công xây dựng tầng nhà 137 3.3 Trắc địa phục vụ xây dựng tháp giếng 140 3.3.1 Các yếu tổ hình học tháp giếng 140 3.3.2 Ứng dụng máy toàn đạc điện tử phục vụ dựng tháp 144 3.3.3 Kiểm tra lắp ráp ròng rọc 147 3.4 Đo dịch chuyển biến dạng cơng trình vùng mỏ 149 3.4.1 Mục đích, ý nghĩa đo biến dạng cơng trình vùng mỏ 149 3.4.2 Xác định dịch chuyển ngang cơng trình máy tồn đạc điện tử 150 3.4.3 Đo độ nghiêng nhà cao tầng .156 KẾT LUẬN 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO .162 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ tổng qt máy tồn đạc điện tử Hình 1.2 Sơ đồ lan truyền tín Hình 1.3 Sơ đồ khối chức phận máy tồn đạc điện tử Hình 1.4 Hình dạng cấu tạo bên ngồi máy UltraFlexline TS-06 Hình 1.5 Sơ đồ bàn độ mã hóa Hình 1.6: Các phận quan trọng máy FLEXLINE TS06 ULTRA Hình 1.7 Cấu trúc bàn phím Hình 1.8 Cấu trúc hình Hình 1.9 Vị trí đứng máy gương Hình 1.11 Nhập số liệu để đo offset Hình1.12 Truyền độ cao Hình 1.13 Cách đo điểm ẩn Hình 1.14 Màn hình [FNC] Hình 1.15 Chức đo điểm ẩn Hình 1.16: Kết đo điểm ẩn Hình 1.17 Cách đặt máy đo kiểm tra gián tiếp Hình 1.18 Trạng thái máy cân Hình 1.19 Thay đổi cường độ dọi tâm laser Hình 1.20 Trường nhìn máy trường nhìn 100m Hình 1.21 Hệ thống bù tứ cực Hình 1.22 Bảng main menu Hình 1.23 Màn hình cài đặt trang Hình 1.24: Màn hình cài đặt trang Hình 1.25 Màn hình cài đặt trang Hình 1.26 Màn hình cài đặt trang Hình 1.27 Màn hình cài đặt trang Hình 1.28 Màn hình (EDM) Hình 1.29 Các chức cài đặt (EDM) Hình 1.30 Màn hình bảng chọn (Main menu) Hình1.31 Các chương trình đo trang Hình 1.32 Chương trình đo Surveying Hình 1.33 Đặt tên cơng việc Hình 1.34 Nhập tên cơng việc Hình 1.35 Bước tạo Job hồn thành Hình 1.36 Cài đặt trạm máy Hình 1.37 Lấy điểm máy Hình 1.38 Nhập toạ độ trực tiếp Hình 1.39 Quá trình cài đặt trạm máy hồn thành Hình 1.40 Thiết lập điểm định hướng Hình 1.41 Định hướng nhập góc Hình 1.42 Q trình cài đặt điểm định hướng hồn thành Hình 1.43 Nhập toạ độ điểm định hướng Hình 1.44 Tên điểm định hướng Hình 1.45 Nhập toạ độ trực tiếp Hình 1.46 Các thơng số cài đặt điểm định hướng Hình 1.47 Gọi điểm nhớ Hình1.48 Màn hình định hướng xong Hình 1.49 Màn hình định hướng lúc hồn thành Hình 1.50 Màn hình đo nhanh Hình1.51 Màn hình chương trình Stake out Hình 1.52 Các thơng số Stake out Hình 1.53 Chương trình giao hội nghịch Hình 1.54 Màn hình main menu Hình 1.55 Tên trạm máy Hình 1.56 Tên điểm định hướng Hình 1.57 Nhập toạ độ điểm định hướng Hình 1.58 Lấy điểm nhớ máy Hình 1.59 Đường thẳng tham chiếu Hình1.60 Màn hình vào định vị cơng trình Hình 1.61 Màn hình định vị cơng trình Hình 1.62 Chương trình định vị cơng trình theo đường thẳng Hình 1.63 Đo điểm thứ Hình 1.64 Đo điểm thứ hai Hình 1.65 Đo hai điểm hồn thành Hình 1.66 ứng dụng Line & Offset Hình 1.67 Chênh cao điểm so với độ cao tham chiếu Hình 1.68 Các thông số hiển thị chuyển điểm thiết kế thực địa Hình 1.69 Thơng số để bố trí Hình 1.70 Bố trí lưới dựa vào đường tham chiếu Hình 1.71 Chia đoạn thẳng thành nhiều phần Hình 1.72 Cách vào đo khoảng cách gián tiếp Hình 1.73 Chương trình đo khoảng cách gián tiếp Hình 1.77 Điểm đo Hình 1.78 Đo điểm thứ hai Hình 1.79 Chương trình đo diện tích Hình 1.80 Đo diện tích Hình 1.81 Menu đo diện tích Hình 1.82 Diện tích 3D Hình 1.83 Bảng kết tính diện tích khối lượng Hình 1.84 Đo cao từ xa Hình 1.85 Màn hình đo cao từ xa Hình 1.86 Đo điểm thứ Hình 1.87 Tên điểm đo thứ hai Hình 1.88 Màn hình ứng dụng xây dựng Hình 1.89 Đo điểm thứ Hình 1.90 Màn hình hiển thị sơ đồ đo 148 Hình 3.25 Sơ đồ bố trí trục rịng rọc Từ giá trị đo tính góc lệch mặt phẳng rịng rọc so với mặt phẳng thẳng đứng theo công thức sau: (3.7) Trong đó: D đường kính dịng rọc p" = 206265" Điều kiện thứ hai ròng rọc kiểm tra dựa sở trục giếng đánh dấu khung ròng rọc Giữa hai điểm trục giếng ta kéo căng dây, sau dùng thước milimet khoảng cách di,d2>d3,d4 (hình 3.27) Từ đại lượng đo trên, ta tính: Sau quay ròng rọc 180° lại tiếp tục đo đại lượng d'i, d'2, d'3, d'4 Hình 3.27 Kiểm tra lắp 149 Ta có: rịng Tìm giá trị trung bình từ hai vị trí ròng rọc: Điều kiện để mặt phẳng qua trục đối xứng song song với trục giếng d TB = CI'TB- Sai sổ cho phép ± 5mm Điều kiện thức ba rịng rọc trục quay phải vị trí nằm ngang Điều kiện thường kiểm ữa bàng ống thuỷ có độ nhạy lớn Sai số cho phép trục quay ròng rọc lệch khỏi vị trí nằm ngang ± ' Ngồi ra, lắp ráp ròng rọc cần lưu ý cho khoảng cách chi tiết nhô ròng rọc với chi tiết kết cấu khung rịng rọc khơng nhỏ 50mm 3.4 Đo dịch chuyển biến dạng cơng trình vùng mỏ 3.4.1 Mục đích, ý nghĩa đo biến dạng cơng trình vùng mỏ Các khu công nghiệp ngày mở rộng, phát triển công nghiệp mỏ bể than Quảng Ninh biến khu vực thành trung tâm công nghiệp lớn với q trình cơng nghiệp hóa thị hóa nhanh chóng Quảng Ninh năm gần đây, thực sách đổi mới, Nhà nước tập trung đầu tư mạnh mẽ xây dựng sở hạ tầng vùng mỏ Quảng Ninh Nhiều công trình bao gồm hệ thống đường giao thơng, chung cư, khách sạn cao tầng v.v xây dựng nâng cấp theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, với tiêu chuẩn kỹ thuật cơng nghệ tiên tiến Bên cạnh đó, cộng với mở rộng phát triển cơng nghiệp mỏ, q trình đại hóa dây chuyền sản xuất mỏ hình thành cơng trình phục vụ 150 trực tiếp cơng nghiệp mỏ tổ hợp nhà sàng, bến cảng, hệ thống tháp giếng, trục nâng, hệ thống băng tải v.v Yếu tố quan trọng xem xét cơng trình xây dựng vùng mỏ độ ổn định cơng trình Hoạt động khai thác hầm lò làm thay đổi trạng thái ứng lực tự nhiên khối đất đá mỏ, làm trạng thái cân ban đầu, dẫn đến dịch chuyển biến dạng lớp đất đá Trong vùng riêng biệt, xuất ứng lực gây phá huỷ, phá vỡ tính liên tục lớp đất đá theo bề mặt yếu mặt tiếp xúc lớp, phá vỡ cấu trúc tự nhiên đất đá làm dịch chuyển dẫn đến biến dạng bề mặt, gây hậu nghiêm trọng cơng trình, đặc biệt cơng trình có chiều cao lớn nhà cao tầng, tháp giếng mỏ, ống khói v.v Vì cơng tác đo đạc kiểm tra biến dạng cơng trình vùng mỏ cần coi trọng 3.4.2 Xác định dịch chuyển ngang cơng trình máy tồn đạc điện tử Khái niệm Đo dịch chuyển ngang xác định độ thay đổi vị trí nằm ngang điểm đặc trưng cơng trình Đo dịch chuyển ngang thực phương pháp hướng chuẩn, mạng tam giác, giao hội góc, đường chuyền, chụp ảnh… Sai số đo dịch chuyển ngang điểm đo biến dạng so với mốc chuẩn phụ thuộc vào tính chất cơng trình Theo quy phạm hành sai số đo dịch chuyển ngang thuộc vào tính chất cơng trình Theo quy phạm hành sai số đo dịch chuyển ngang cho phép quy định - 1mm với cơng trình xây đá - 3mm với cơng trình xây cát, sét - 5mm với đập cao xây đá - 15mm với cơng trình đất 151 Vịng đo trước cơng trình chịu áp lực phía Chu kỳ đo phụ thuộc vào dạng kết cấu cơng trình, tiến độ thi cơng, tốc độ gia tăng áp lực Đối với công trình sử dụng, thường đo hai lần năm vào thời điểm mực nước thấp cao Việc đo dịch chuyển dừng lại cơng trình xem ổn định Cơng trình có độ dịch chuyển đến mm/năm xem ổn định Phương pháp hướng chuẩn Trong phương pháp người ta dùng mặt phẳng thẳng đứng xác định tia ngắm máy máy toàn đạc điện tử qua hai mốc chuẩn để xác định độ lệch mốc quan trắc so với mặt phẳng chuẩn Thông thường hướng dọc theo mặt phẳng ngắm chọn làm trục OX, độ lệch có giá trị Y hình 28) Trên hình 3.28 có mốc chuẩn I II gắn bên ngồi cơng trình, gần mốc có biến dạng Hai mốc để kiểm tra A B gắn đường thẳng I - II nằm cách xa cơng trình khu vực xem hoàn toàn ổn định Các mốc đo dịch chuyển 1,2n gắn cơng trình nằm đường ngắm chuẩn I-II Hình 3.28 Đo dịch chuyển theo hướng ngắm chuẩn Xác định bảng ngắm Độ dịch chuyển mốc đo biến dạng xác định trực tiếp bảng ngắm đưa tiêu ngắm vào đường ngắm chuẩn Đo góc lệch: Đặt máy máy tồn đạc điện tử mốc chuẩn I ngắm mốc chuẩn II đo góc lệch 1, tới mốc đo biến dạng Độ dịch chuyển mốc biến dạng tính theo cơng thức Yi = Si  " i  Trong đó: 152 Yi độ chuyển dịch mốc đo biến dạng i 1” góc lệch mốc i so với đường ngắm chuẩn Si khoảng cách từ mốc chuẩn đặt máy đến mốc đo biên dạng Từ công thức ta thấy độ xác đo góc bằng, ảnh hưởng sai số đo cạnh không đáng kể Ví dụ : S = 100mm,  ” = ", my = 0, mm S = 200mm, ” = 0,7", m y = 0,7mm Phương pháp tam giác đo góc Trong phương pháp tam giác đo góc mốc đo biến dạng gắn cơng trình (hình 3.29) Các mốc chuẩn (M-l,-2) gắn khu vực xung quanh xem ổn định nằm độ cao khác Trong phương pháp này, người ta đo tất góc tam giác, sau tính toạ độ tất điểm Sự thay dối toạ độ điểm đo biến dạng cho kết dịch chuyển chúng Phương pháp thường áp dụng điểm đo biến dạng nằm đường thẳng, địa hình xung quanh phức tạp, mốc chuẩn nằm độ cao khác 153 Phương pháp giao hội phía trước Phương pháp áp dụng mốc đo biến dạng nằm đường thẳng độ cao khác (hình 3.30) Các mốc chuẩn xây dựng Góc giao hội khơng nhỏ 30 Khi đo mốc chuẩn ngắm địa vật cách xa cơng trình để kiểm tra Độ dịch chuyển tính theo thay đổi Trong điều kiện xây dựng chật hẹp, cơng trình hình cung áp dụng phương pháp đường chuyền thuận tiện Phương pháp đặc biệt thích hợp đo biến dạng cơng trình hầm, đập hình cung Phương pháp đo cạnh Đo biến dạng cơng trình nhằm tìm thay đổi khoảng cách theo phương thẳng đứng phương nằm ngang điểm đặc trưng đối tượng quan trắc Độ xác quan trắc biến dạng cơng trình cao Đối với cơng trình cao tầng, có dạng hình tuyến, việc áp dụng máy tồn đạc điện tử có độ xác cao để đo biến dạng Hình 3.3.1, mơ tả phương pháp đo biến dạng máy toàn đạc điện tử với cơng trình dạng hình tuyến Người ta dùng hai mốc chuẩn Cl C2 để đo mốc quan trắc biến dạng gắn cơng trình Mi (i : lần) Máy đo đặt mốc, chuẩn 154 Cl= Mốc chuẩn C2 gắn cố định gương phản chiếu Còn hai gương phản chiếu khác đặt mốc quan trắc M; theo phương pPháp nhảy cóc Liên hệ người đứng máy người điều khiển gương dùng đàm Khoảng cách cạnh chuẩn C1C2 đo liên tục đến ngày đo thành đợt, đợt khoảng 10 lần Trong đợt đo đọc nhiệt độ i, áp suất P hai mốc chuẩn Cl C2 vào lúc bắt đầu đo kết thúc đợt đo Sau hiệu chỉnh tất yếu tố cần thiết tính độ dài cạnh chuẩn trung bình D Giá trị trung bình coi khơng đổi dùng để hiệu chỉnh tham số môi trường cạnh đo biến dạng Scl.Mi Các Cạnh từ mốc Cl tới điểm đo biến dạng Mi lần đo đến đợt vào đến ngày Sau theo chu kỳ định lại đo cạnh chu kỳ đo đo cạnh theo quay trình sau Hình 3.31 Quan trắc biến dạng theophươngpháp đo cạnh Đặt máy mốc chuẩn Cl đo tới mốc chuẩn C2 sau đo tới mốc quan trắc biến dạng Ml, Mn cuối lại đo mốc chuẩn C2 Trong lần đo đọc thời gian đến phút đo mốc Không đọc nhiệt độ áp suất Các cạnh đo chu kỳ hiệu chỉnh công thức :  D  D D  ri  t p     S D  S D S c  t c  t i DMi = S Mi     155 Trong đó: DMi Khoảng cách hiệu chỉnh từ mốc Cl đến mốc Mi SMi Kết đo đến Ml SD Kết đo bắt đầu vòng đo tới mốc C2 Sc Kết đo lần hai vòng đo tới C2 D Giá trị trung bình cạnh CLC2 TĐ Thời gian đo cạnh SĐ lần đầu tới mốc C2 ti Thời gian đo cạnh SMi tc Thời gian đo cạnh Sc mốc C2 lần thứ hai Giá trị D: SĐ [D : Sc] - [D : SĐ] chu kỳ đo số cơng thức viết dạng: DMi = SMi{a+b[ti-tp]:[tc-ti]} Trong a = (D : SĐ) b = (D - SĐ - S : Sc) Với phương pháp đo biến dạng toàn đạc điện tử cơng trình dài tới 2500m có sai số đo 0,3mm Các giá trị hiệu chỉnh cạnh đo theo công thức 1,9 - 6,8mm Sai số chu kỳ đo nhỏ mm Bằng phương pháp đảm bảo đo biến dạng cơng trình với sai số cỡ 2mm 156 3.4.3 Đo độ nghiêng nhà cao tầng Yêu cầu độ xác đo độ nghiêng nhà cao tầng Khi quan trắc độ nghiêng nhà cao tầng, sai số đo độ nghiêng nhà tính theo cơng thức sau: Đối với nhà cao tầng mn = l0-4.H Đối Với tháp, ống khói m N = 10-4.H Trong đó: H - Chiều cao cơng trình cao tầng Để đo độ nghiêng cơng trình có nhiều phương pháp khác nhau, tuỳ theo chiều cao cơng trình độ xác u cầu mà áp dụng phương phá cho thích hợp Các phương pháp chủ yếu đo độ nghiêng nhà cao tầng : + Phương pháp đo góc Đối với cơng trình cao mà tầm nhìn bị hạn chế có dạng hình trịn với bán kính thay đổi dùng phương pháp đo góc để xác định độ nghiêng cơng trình (hình 3.31) Đặt máy kinh vĩ hai mốc chuẩn I II ngắm mốc chuẩn A sau đo góc hợp với điểm đỉnh cơng trình Từ thay đổi góc tính độ nghiêng thành phần N1=(S11”): ” N2=(S22”): ” Trong A” chênh lệch góc điểm đỉnh chân cơng trình Độ nghiêng tồn phần là: N  ( N )  (N ) góc nghiêng là:  N " H 157 Khi đo độ nghiêng cơng trình cao ống khói, có dạng hình trụ với bán kính thay đổi, việc đo tiến hành sau: Đặt máy máy toàn đạc điện tử hai mốc chuẩn I II, ngắm mốc chuẩn A, đo góc hợp với điểm bên phải, bên trái đỉnh chân ống khói hợp với hướng chuẩn Độ nghiêng cơng trình theo cơng thức tính độ lệch thành phần độ lệch tồn phần Đo nghiêng cơng trình cao thực vào ngày trời lặng gió Ví dụ: Đo độ nghiêng ống khói đặt máy kinh vĩ điểm I cách ống khói 120m, đo góc hai vị trí ống kính kết bảng 3.4) Bảng 3.4 Xác định độ nghiêng theo phương pháp đo góc Trạm máy Điểm ngắm Vị trí I Vị trí II Trung bình Trên – Trái 123042’30” 123042’00” 123 042’15” Trên – Phải 123051’00” 123052’00” 123 051’30” Dưới – Trái 123033’30” 123032’30” 123 030’00” Dưới – Phải 123013’30” 123013’30” 123 013’30” Hình 32 Đo nghiêng bằngphươngpháp đo góc 158 Trung bình hướng A= (122042’15”) – 120 051’30”):2 = 122 016’52” Trung bình hướng B=(123033’00”) -123013’30”):2=122 023’15” Góc lệch = b-a = 123033’15” -122016’52”=0006’23” Độ lệch hướng I N1 =S.tg(A) =120.0,00 126 =0,151m Phương pháp chiếu thẳng đứng máy kinh vĩ laze Máy kinh vĩ, kính ngắm quay 90 trục ngang phát chùm tia sáng thẳng đứng lên trên, có tiến hành chiếu phương đứng tuyến trục Thao tác phương pháp giống với phương pháp thao tác thiết bị dọi đứng laze Đặc điểm phương pháp đo laze độ xác cao, nâng cao độ xác đo chiếu đứng có hiệu quả, phương pháp đo đơn giản, thao tác thuận lợi, tốc độ đo nhanh, đo vào ban đêm, phối hợp kịp thời với yêu cầu tiến độ thi công kết cấu, đẩy nhanh tiến độ thi cơng Nó khơng bị hạn chế điều kiện khí hậu mơi trường, thích hợp với mặt thi cơng chật hẹp mà mkc thường khó đo Phương pháp chiếu đứng bên cạnh laze Trong năm gần thị trường xây dựng xuất loại máy tồn đạc điện tử có chế độ đo khơng gương tia laze đỏ Máy đo với chiều dài từ 80 đến 200m Khả làm giảm nhẹ đáng kể khối lượng công việc giúp cho người làm côn tác trắc địa ngoại nghiệp lĩnh vực trắc địa cơng trình, đặc biệt cơng trình khơng thể đến trực tiếp để đặt gương trực tiếp khó khăn nguy hiểm 159 Một khả 'đó việc đo độ nghiêng cơng trình tia laze Cơng việc đo mơ tả hình vẽ Hình 3.33 Chiếu đứng bên cạnh TĐĐT lazer Giả sử cần đo độ nghiêng nhà cao tầng hai điểm O B, ta đặt máy Ao ' cho điểm Ao, 0, C thẳng hàng gần thẳng hàng Đo khoảng cách ngang tia laze từ Ao đến O ta SAO Cố định bàn độ ngang để ống kính lên ngắm điểm B đo khoảng cách ngang SAB Độ chênh lệch khoảng cách ngang SAB - SAO = , giá trị độ nghiêng thành phần cơng trình Khi dùng kính vng góc điểm đặt máy Ao tiếp cận gần sát với cơng trình phạm vi từ 2,5 đến mét Đó ưu điểm trội của phương pháp điều kiện vị trí xây dựng cơng trình tương đối chật hẹp Độ xác phương pháp đạt phạm vi nhỏ 3mm 160 KẾT LUẬN Theo tổng đồ phát triển ngành công nghiệp mỏ Việt Nam, Quảng Ninh ngày trở thành khu cơng nghiệp lớn với nhiều cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp đặc trưng Kết nghiên cứu đề tài cho phép rút kết luận sau đây: Các cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp mỏ có nhiều đặc điểm đặc trưng, cần lựa chọn phương pháp tiêu chuẩn kỹ thuật đo phù hợp với loại cơng trình Các cơng trình đường giao thơng mỏ, nhà cao tầng, tháp giếng mỏ đối tượng nhạy cảm dễ biến dạng ảnh hưởng trình khai thác mỏ Cần sử dụng thiết bị điện tử q trình thi cơng, kiểm tra quan trắc biến dạng bề mặt cơng trình Cơng trình đường giao thơng vùng mỏ có đặc thù riêng như: chịu tác động trình khai thác mỏ, lượng xe vận tải, xe có trọng tải cỡ lớn thường xuyên qua lại nhân tố định hoạt động vận chuyển khai thác vùng mỏ Nên việc thiết kế cơng trình đường giao thơng cần tính tốn cẩn thận, cơng tác trắc địa phục vụ thi cơng cơng trình cần sử dụng máy tồn đạc điện tử có độ xác cao bố trí cơng trình cần lựa chọn phương pháp thích hợp, để phù hợp với đặc trưng vùng mỏ than Quảng Ninh Đối với nhà cao tầng tháp giếng mỏ cơng trình đặc trưng số cơng trình dân dụng cơng nghiệp xây dựng thành phố khu đô thị lớn, khu vực khai thác mỏ Nên quy trình cơng tác trắc địa có điểm đặc thù riêng, nhĩmg yêu cầu chặt chẽ mặt hình học cần phải tuân thủ suốt chiều cao nhà tháp giếng Việc sử dụng máy toàn đạc điện tủ phục vụ trình thi cơng cơng trình khơng đạt độ xác cao, rút ngắn thời gian đo đạc mà cịn tránh nhiều tầng khơng phải đục thủng sàn để làm lỗ chiếu chuyển trục cơng trình lên cao 161 ứng dụng thiết bị điện tử quan trắc dịch chuyển biến dạng công trình vùng mỏ, nâng cao độ xác, nhanh chóng phát đại lượng dịch chuyển ngang, dịch chuyển đứng, nhằm có biện pháp triển khai, khai thác xử lý kịp thời giảm thiểu ảnh hưởng khai thác cơng trình Hiện nay, tương lai, địa bàn vùng mỏ Quảng Ninh cịn tiếp tục có thêm nhiều cơng trình xây dựng với quy mơ ngày lớn hơn, kiến trúc kiểu dáng ngày đại Mỗi cơng trình có u cầu riêng giải pháp kết cấu mà kết đến yêu cầu giải pháp kiến trúc nội ngoại thất Thời gian xây dựng tầng nhà cao tầng rút ngắn đáng kể Để đáp ứng cho tốc độ thi công nhanh vậy, người làm công tác trắc địa cần phải áp dụng giảI pháp kỹ thuật hợp lý, giải nhanh nhiệm vụ đo đạc, bố trí trục cơng trình, bố trí chi tiết cơng trình, quan trắc dịch chuyển biến dạng cơng trình, kiểm tra kích thước hình học chi tiết .nhằm nâng cao độ xác, giảm cơng sức thời gian Hy vọng nội dung đóng góp phần nhỏ việc trang bị hiểu biết tổng quan cho người làm công tác trắc địa xây dựng nói chung nói riêng việc hoàn thiện khâu nội dung cho việc soạn thảo quy trình kỹ thuật công tác trắc địa xây dựng công trình vùng mỏ 162 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Bé, Võ Chí Mỹ, Nguyễn Xn Thụy (1 998), Trắc địa mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Đặng Nam Chinh , Trần Mạnh Nhất (2000) Sử dụng máy thu GPS Trimble 4600 LS cao tầng trắc địa cơng trình Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng số 3/2000 Đặng Nam Chinh (2001) Thiết lập công thức chuyển chênh cao trắc địa xác định GPS chênh cao thuỷ chuẩn cho vùng Hà Nội Tuyển tập cơng trình khoa học Đại học Mỏ Địa chất Tập 33-5/2001 Đặng Nam Chinh (2000) Sử dụng máy thu GPS tần số cao tầng trắc địa cơng trình Báo cáo khoa học HNKH Đại học Mỏ Địa chất lần thứ 14 Hồ Thế Đức (1999) Kiến trúc nhà cao tầng NXB Xây dựng, Hà Nội Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Khánh (1999) Trắc địa công trình, NXB GTVT Hà Nội Ngơ Văn Hợi (2001 ) Đề tài cấp "Nghiên cứu số đặc điểm sử dụng máy toàn đạc điện tử cơng trình xây dựng cơng nghiệp dân dụng” Trường ĐH Mỏ Địa Chất Võ Chí Mỹ ( 2004 ) Giáo trình trắc địa đại cương, NXB GTVT, Hà Nội Võ Chí Mỹ ( 2002) Trắc địa mỏ, NXB Xây dựng, Hà Nội 10 Võ Chí Mỹ ( 2009) Trắc địa đại cương, NXB GTVT,Hà Nội 11 Võ Chí Mỹ, (2009).Hiệu ứng dụng kỹ thuật Laser công tác trắc địa phục vụ xây dựng khai thác mỏ Hội thảo khoa học công nghệ laser môi trường mỏ, Hà Nội 12 Nguyễn Trọng San,( 2002).Trắc địa sở tập 1,2, NXB Xây dlmg, Hà Nội 13 Quy trình khảo sát đường Ơ tơ 22TCN-263-2000 14 KLUSIN E.B (1987) Tuyển tập Trắc địa cơng trình NXB NHEĐRA Matxcova 15 BASACOV B.Đ (1980) Chỉ dẫn công tác Trắc địa cơng trình NXB NHEĐRA 16 GANSHIN VH, COSKOV B.I (1977) Chỉ dẫn đo vẽ đồ tỷ lệ lớn, NXB NHEĐRA Matxcova 17 LEVTRUK G.P (1970) Trắc địa cơng trình NXB NHEĐRA Matxcova ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐO? ?N SỸ QUỐC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CÁC CƠNG TRÌNH ĐẶC TRƯNG TRÊN VÙNG MỎ QUẢNG NINH Chuyên nghành: Kỹ thuật... sở ứng dụng thiết bị đo đạc điện tử phù hợp loại hình cơng trình xây dựng đặc trưng vùng mỏ Quảng Ninh Phương pháp nghiên cứu Thu thập tổng hợp thông tin loại hình cơng trình xây dựng vùng mỏ Nghiên. .. thạc sỹ: ? ?Nghiên cứu khả ứng dụng thiết bị đạc điện tử phục vụ xây dựng cơng trình đặc trưng vùng mỏ Quảng Ninh? ?? lựa chọn xuất phát từ nhu cầu thực tế có ý nghĩa thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu đề