Геодезическое обеспечение строительства подземных коммуникаций с использованием спутниковой геодезической аппаратуры

ОГЛАВЛЕНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
• 1.1 Надземные газопроводы
• 1.2 Газопроводы внутри помещений
• 1.3 Подземные газопроводы.
• 1.4 Сопровождающие элементы газопровода
• 1.5 Построение охранной зоны
• 2. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ
• 2.1 Топографо-геодезические работы с применением спутниковой геодезической аппаратуры
• 2.2 Проектирование съёмки, выполняемой посредством спутниковых определений
• 2.3 Рекогносцировка при съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии
• 2.4 Подготовка к производству съёмочных работ
• 2.5 Производство съёмочных работ
• 2.6 Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии
• 2.7 Проектирование газопровода
• 2.9 Методы перенесения трасс в натуру
• 2.10 Исполнительная съемка вновь построенных подземных коммуникаций
• 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Физико-географические условия района работ
• 3.2 Топографо-геодезические работы
• 3.3 Определение координат пунктов разбивочной основы спутниковым методом
• 3.4 Топографическая съемка района работ
• 3.5 Составление топографического плана и технического отчета
• 3.6 Вынос в натуру контрольных точек газопровода
• 3.7 Исполнительная геодезическая съемка
• 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТ
• 4.1 Организация работ
• 4.2 Сметный расчет на создание геодезической опорной сети для строительства газопровода
• 5. БЕЗОПАСНЫЕ МЕТОДЫ РАБОТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
• ПРИЛОЖЕНИЯ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А
• ПРИЛОЖЕНИЕ Б
• ПРИЛОЖЕНИЕ В
• ПРИЛОЖЕНИЕ Г
• ПРИЛОЖЕНИЕ Д
• ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ВВЕДЕНИЕ

Геодезическое GPS оборудование и ГЛОНАСС/GPS системы в геодезии активно применяются в геологии, на начальных этапах строительства, межевания, привязки контрольных точек разбивки теодолитных и тахеометрических ходов, с помощью GPS оборудования полевые геодезические работы выполняются в короткие сроки, позволяя не только собирать координатные данные, но и одновременно со сбором производить их обработку в реальном времени. Преимуществами GPS- технологий так же является возможность проводить измерения высокой точности в любое время суток, в любой точке, независимо от климатических условий или плохой погоды; отсутствие необходимости наличия видимости между точками, минимизация ошибок, которые появляются в процессе проведения измерений человеком, благодаря автоматизации процесса измерения; представление результатов измерений в электронном виде, что дает возможность их переноса в современные географические или картографические системы.

Традиционно, GPS оборудование Leica, Trimble, Epoch применяется в строительстве и геодезии. Также GPS оборудование служит для транспорта - в качестве основы навигационной системы и расчета местоположения. В самых современных системах мониторинга зданий и сооружений, важнейших инженерных объектов, все больше GPS оборудование интегрируется с разнообразным диагностическим оборудованием, таким как трассоискатели, эхолоты, беспилотные диагностические, наблюдательные и тепловизионные летательные аппараты. Геодезическое GPS оборудование и GPS системы позволяют привязывать данные диагностики объекта к точному времени и географическим координатам. Геодезические GPS приемники служат для определения координат различных объектов находящихся в определенных точках на местности. Геодезический GPS приемник принимает и обрабатывает спутниковый сигнал, преобразовывая данные в координаты на местности.

GPS системы и геодезическое GPS оборудование применимы в достаточно широком спектре различных областей.

В данной дипломной работе будет подробнее рассмотрен состав работ, необходимых для проектирования, строительства и контроля подземных коммуникаций. Все перечисленные виды работ будут описаны на примере подземного газопровода низкого давления и будут проведены на территории частного сектора Ульяновской области в городе Димитровграде.

Применительно к данной работе, спутниковая геодезическая аппаратура будет использована в некоторых работах для обеспечения строительства подземного газопровода среднего давления, а именно при построении опорной геодезической сети, при топографо-геодезической съемке местности и при исполнительной съемке построенного газопровода.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Газопровод - это комплекс сооружений для транспортировки горючих газов по трубопроводам от мест их добычи или производства к пунктам потребления, подающихся под определенным избыточным давлением.

По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов газопроводы разделяют на наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

- по местоположению относительно отметки земли - на подземные (подводные) и надземные. На территории городов и населенных пунктов наружные газопроводы прокладывают в грунте (подземные газопроводы), а также по фасадам зданий и опорам (надземные газопроводы). На территории промышленных и коммунально-бытовых предприятий рекомендуется надземная прокладка газопроводов;

- по назначению в системе газоснабжения газопроводы разделяют на городские магистральные, распределительные, вводы, вводные (ввод в здание), импульсные и продувочные;

- по принципу построения - на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей.

Тупиковые сети представляют собой газопровод, разветвляющийся по различным направлениям к потребителям газа. Недостатком этой сети является различная величина давления газа у отдельных потребителей, причем по мере удаления от источника газоснабжения давление газа снижается. Так как питание газом всех сетей происходит только в одном направлении, то возникают затруднения при ремонтных работах.

Смешанные сети представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей газопроводов. В настоящее время крупные и средние города газифицируют в основном по кольцевой и смешанной схемам. Совокупность газопроводов и сооружений на них называют системой газоснабжения города или населенного пункта. Система газоснабжения должна обеспечить бесперебойную подачу газа всем потребителям, быть простой, удобной и безопасной в обслуживании, предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства аварийных и ремонтных работ.

По давлению различают магистральные газопроводы первой категории (давление до 10Мпа) и магистральные газопроводы второй категории (давление до 2.5Мпа). Распределительные газопроводы разделяют на газопроводы низкого давления (давление до 0.005 Мпа), газопроводы среднего давления (от 0.005 до 0.3 МПа) и высокого. Газопроводы высокого давления в свою очередь делятся на две категории: вторая категория (от 0.3 до 0.6 МПа) и первая категория (от 0.6 до 1.2 МПа) (для сжиженных углеводородных газов до 1.6 МПа); существуют также газопроводы высокого давления категории 1а с давлением свыше 1.2 МПа. Связь между газопроводами различных давлений осуществляется только через ГРП (газораспределительные пункты) или ГРУ (газорегуляторные установки) [1].

По числу ступеней давления в газовых сетях системы газоснабжения подразделяются на одно-, двух-, трех- и многоступенчатые. Необходимость совместного применения нескольких ступеней давления газа в городах возникает из-за большой протяженности городских газопроводов, несущих большие газовые нагрузки, наличия потребителей, которые требуют различных давлений, из-за условий эксплуатации и др.

Газопроводы являются важным элементом системы газоснабжения, так как на сооружение их затрачивается 70-80 % всех капитальных вложений. При этом из общей протяженности газопроводов 70-80 % составляют газопроводы низкого давления и только 20-30 % - газопроводы среднего и высокого давления.

Магистральные газопроводы - это газопроводы, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, для передачи газа от мест добычи или производства к городам, населенным пунктам, отдельным промышленным предприятиям и другим потребителям. Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции, поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.

Трасса магистрального газопровода прокладывается по незастроенной местности по кратчайшему пути между начальным и конечным пунктами и с наименьшим пересечением естественных и искусственных преград в виде рек, озер, оврагов, железных дорог, автострад. В зависимости от рабочего давления и диаметра трасса газопровода в целях безопасности должна быть удалена от населенных пунктов, промышленных предприятий и различных сооружений на расстояния от 40 до 250 м в соответствии со СНиП II-Д.10-62. В этой зоне отчуждения, называемой охранной зоной, не разрешается размещать постоянные или временные сооружения, полевые станы, загоны для скота, склады и т. п. [2].

Газопроводы распределительных сетей - это газопроводы, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

При выносе в натуру проекта магистрального газопровода требуется вынос гораздо меньшего числа точек, чем при выносе в натуру газопроводов распределительных сетей. Так как магистральные газопроводы являются прямолинейными и прокладываются на дальние расстояния, то это позволяет выносить в натуру точки на достаточно большом расстоянии друг от друга, при этом не требуется высокая точность работ, как это происходит при работе с газопроводами распределительных сетей. Однако в местах, где привязка газопровода к местности затруднена в связи с характером местности (холмистый рельеф и т.д.), количество выносимых в натуру точек необходимо увеличить.

Газопроводы распределительных сетей включают в себя ответвления, подходы к домам и другие элементы, для достаточно верного проектирования которых необходимы точные работы, требующие гораздо больших затрат. Запроектированные точки выносятся в натуру с частотой, позволяющей обнаружить на местности все повороты газопровода, места ответвлений, пересечений с подземными коммуникациями и расположений контрольных трубок.

1.1 Надземные газопроводы

Наземную прокладку газопроводов следует предусматривать преимущественно в насыпи. Толщина насыпи должна обеспечивать ее устойчивость при деформации грунтового основания.

При пересечении водотоков, а также при необходимости обеспечения поверхностного стока дождевых вод в теле насыпи должны быть предусмотрены водопропуски [3].

Надземная прокладка газопроводов допускается: на участках переходов через естественные и искусственные преграды; по стенам зданий внутри жилых дворов и кварталов; для межпоселковых газопроводов, расположенных в районах распространения скальных, вечномерзлых грунтов, при наличии оползней, горных выработок, карстов и т.д., где при подземной прокладке по расчетам возможно образование провалов, трещин с напряжениями в газопроводах, превышающими допустимые.

Эти газопроводы в большей степени доступны надзору обслуживающего персонала, меньше подвержены деформациям, позволяют быстро устранять возможные неполадки и выполнять ремонтные работы без отключения потребителей. Газопроводы низкого и среднего давления допускается прокладывать по наружным стенам жилых и общественных зданий не ниже IV степени огнестойкости и отдельно стоящим несгораемым опорам, а газопроводы низкого давления с условным диаметром труб до 50 мм - по стенам жилых домов [4].

Надземные газопроводы следует проектировать с учетом компенсации продольных деформаций и при необходимости, когда не обеспечивается самокомпенсация, предусматривать установку компенсаторов. Высота прокладки газопровода должна выбираться с учетом обеспечения его осмотра и ремонта. Газопроводы должны иметь уклон не менее 0.003, в низших точках необходимо устанавливать устройства для удаления конденсата. Для указанных газопроводов должна предусматриваться теплоизоляция. Контрольную съемку наружного газопровода удобнее проводить с помощью GPS приемника

1.2 Газопроводы внутри помещений

Внутри помещений газопроводы прокладываются открыто по стенам, параллельно полу (потолку). Протяженность газопроводов от стояков до газовых приборов минимальна. Не допускаются пересечения трубами жилых комнат, а при проходе через стены - дымовых и вентиляционных каналов. Взаимное расположение газопроводов и электропроводки внутри зданий должно удовлетворять следующим требованиям:

- от проложенного открыто электрического провода до стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 10 см (оно может быть уменьшено до 5 см при прокладке электропроводов в трубках);

- в месте пересечения газопровода с открыто проложенным электропроводом последний должен быть заключен в резиновую или эбонитовую трубку, выступающую на 10 см с каждой стороны газопровода;

- при скрыто проложенном электропроводе от стенки газопровода должно быть выдержано расстояние не менее 5 см, считая до края заделанной борозды.

В местах пересечения газопровода с другими трубопроводами (водопровод, канализация) их трубы не должны соприкасаться. Для отключения газа кроме крана на каждом стояке устанавливают краны на вводе в квартиру, в лестничной клетке (при лестничном стояке), на ответвлении от стояка к приборам в кухне и перед каждым прибором. При расположении стояка в кухне и установке в квартире только одного газового прибора (плиты без счетчика) отключающий кран на отводе от стояка можно не устанавливать. Газопроводы, прокладываемые внутри помещений, должны быть выполнены из стальных труб. Соединение труб следует предусматривать, как правило, на сварке. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки запорной арматуры и газовых приборов. Разъемные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта.

Прокладку газопроводов внутри зданий и сооружений следует предусматривать открытой. В помещениях предприятий бытового обслуживания, общественного питания и лабораторий допускается прокладывать подводящие газопроводы к отдельным агрегатам, газовым приборам в бетонном полу с последующей заделкой труб цементным раствором. При этом для труб должна предусматриваться противокоррозионная изоляция. В местах входа газопровода в пол и выхода из него должны предусматриваться футляры, выступающие над ними не менее чем на 3 см.

Принципиально устройство газопроводов для снабжения промышленных и коммунально-бытовых предприятий с повышенным расходом газа отличается возможностью использования среднего давления. По «Правилам безопасности в газовом хозяйстве» и СНиП 42-01-02 межцеховые газопроводы на промышленных предприятиях могут быть как подземными, так и надземными. Выбор способа прокладки межцеховых газопроводов зависит от степени насыщенности территории подземными коммуникациями, типа грунтов и покрытий, характера строительных сооружений и зданий, расположения цехов, потребляющих газ, и технико-экономических соображений. Как правило, на предприятиях предпочтение отдается надземной прокладке межцеховых газопроводов.

1.3 Подземные газопроводы

Трассировка газопроводов по территории населенных пунктов, внутри кварталов или дворов должна обеспечивать наименьшую протяженность газопроводов и ответвлений от них к жилым зданиям, а также максимальное удаление от надземных строений (в особенности имеющих подвалы) и ненапорных подземных коммуникаций (канализационных труб, каналов для теплопроводов и других емкостей, по которым может распространиться газ). Трассировка газопроводов по незастроенным территориям должна производиться с учетом планировки будущей их застройки.

Проектировка подземного газопровода на территории населенных пунктов производится с высокой точностью. Выносимые в натуру точки газопровода фиксируются с достаточной частотой, устанавливаются в местах поворота газопровода, в местах изменения диаметра и других характерных точках.

Укладка двух и более газопроводов в одной траншее допускается на одном или разных уровнях (ступенями). Расстояния между газопроводами должны быть достаточными для проведения монтажа и ремонта трубопроводов, но не менее 0,4 м для труб диаметром до 300 мм.

1.4 Сопровождающие элементы газопровода

Отключающие устройства

На газопроводах предусматривается установка отключающих устройств на вводах газопроводов в отдельные здания или их группы (два смежных здания и более), а также перед наружными (открытыми) газопотребляющими установками. На подземных газопроводах их следует устанавливать в колодцах мелкого заложения с компенсаторами. На газопроводах с условным проходом менее 100 мм следует применять преимущественно П-образные компенсаторы. При стальной арматуре, присоединяемой к газопроводам с помощью сварки, компенсаторы не устанавливаются.

При прокладке в одной траншее двух и более газопроводов устанавливаемая запорная арматура должна быть смещена относительно друг друга на расстояние, обеспечивающее удобство обслуживания и ремонта.

Системы газоснабжения жилых зданий присоединяются к уличным или внутриквартальным газопроводам низкого давления. В отдельных случаях, при необходимости присоединения к сетям среднего давления, устанавливаются газорегуляторные пункты с соблюдением требований «Правил безопасности в газовом хозяйстве».

Для возможности отключения отдельных участков газопроводов или зданий применяются задвижки, краны и гидрозатворы, которые регулируют подачу газа. Задвижки устанавливаются в колодцах, имеющих глубину, превышающую глубину заложения газопровода на 0,5 м, а краны - в колодцах мелкого заложения; в этом месте газопровод делается П-образной формы.

На газопроводах низкого давления части устанавливают гидрозатворы, представляющие собой небольшие вертикальные цилиндрические сосуды с двумя наклонно приваренными отростками для присоединения к газопроводу и трубой, приваренной к верхнему днищу и выведенной к поверхности земли. Газ отключается при наполнении гидрозатвора водой через трубу на высоту, превышающую давление в газопроводе.

В некоторых местах над сварными стыками газопроводов устанавливаются контрольные трубки. Это устройство состоит из металлического кожуха длиной 350 мм полуцилиндрической формы, с диаметром, большим диаметра трубы на 200 мм. От кожуха, уложенного на слой щебня или гравия, к поверхности трубы отводится труба диаметром 60 мм, в которой скапливается газ при утечках в контролируемом месте.

Для выявления наличия и изменения величины блуждающих токов к газопроводам приваривают контрольные проводники и выводят их к поверхности земли.

Стояки гидрозатворов, сборников конденсата, контрольные трубки и контрольные проводники, выведенные к поверхности земли, предохраняются защитными лючками-колпаками (или, как уже было указано выше по старой технической традиции, коверами). Коверы делаются сварными или литыми и устанавливаются на бетонные подушки.

Расположение защитного ковера отмечается настенным указателем, который крепится к стене ближайшего здания на высоте не менее 2 м. На указателе приводятся диаметр газопровода, условное обозначение подземного устройства, расстояние до него по перпендикуляру от стены и в сторону.

В систему газоснабжения здания входят следующие элементы: ввод, распределительный газопровод, стояки, поэтажные подводки, запорная арматура, газовые приборы, в отдельных случаях - контрольно-измерительные устройства.

Внутри здания газопровод прокладывают, как правило, открыто и монтируют из стальных труб на сварке с разъемными резьбовыми или фланцевыми соединениями в местах установки запорной арматуры и газовых приборов, регуляторов давления. В производственных зданиях допускается скрытая прокладка участков труб в полу с заделкой их цементным раствором после окраски водостойкими красками или в каналах, засыпанных песком и перекрытых плитами. Запорную арматуру внутри зданий устанавливают на вводе на ответвлениях к каждому газовому прибору или агрегату, перед газовыми горелками и запальниками, на продувочных трубопроводах, внизу каждого стояка, обслуживающего пять и более этажей. В производственных зданиях для присоединения переносных и передвижных газовых приборов после отключающей арматуры допускается применение резинотканевых шлангов.

На вводе вблизи распределительного трубопровода устанавливают главную отключающую запорную арматуру - пробковый кран или задвижку. От главного запорного крана на вводе до стояков прокладывают распределительный трубопровод, а от стояков делают подводки на каждом этаже к местам установки газовых приборов и технологического оборудования, потребляющих газ.

Вводы газопроводов устраивают в нежилые помещения, лестничные клетки, коридоры, кухни, в помещения с газовыми приборами или в изолированные помещения, оборудованные приточно-вытяжной вентиляцией и отдельным входом и выходом.

Трубопровод ввода не разрешается прокладывать в помещения вентиляционных камер, шахты, каналы, помещения лифтов, машин и механизмов, складов и распределительных устройств. Трубопровод ввода прокладывают с уклоном не менее 0,002 в сторону, противоположную направлению движения газа.

В местах пересечения фундаментов, перекрытий, стен, перегородок, лестничных площадок газопроводы заключаются в футляры из стальных труб с кольцевым зазором не менее 5 - 10 мм и с возвышением над уровнем пола не менее чем на 30 мм. Зазор между трубой и футляром заделывают просмоленной паклей, резиновыми втулками или другими эластичными материалами. На этих участках не должно быть стыковых соединений. Длина футляра должна соответствовать полной толщине пересекаемой конструкции. Все газопроводы окрашивают масляной водостойкой краской.

Если ввод предусматривается в здание, то распределительный газопровод прокладывают или в коридорах первого этажа, или в специально оборудованном подвале.

Все газопроводы в зданиях прокладывают в местах, легкодоступных для обслуживания. Допускается прокладывать трубопроводы в бороздах и каналах, обеспечивая вентиляцию и свободный доступ для осмотра и ремонта. Стояки проходят в кухнях, коридорах, лестничных клетках, нежилых помещениях. В жилых помещениях, санузлах, ванных комнатах их прокладка запрещена. Заделка стыков труб в строительные конструкции не допускается.

Транзитная прокладка газопроводов в помещениях с повышенной влажностью и огнеопасностью не допускается. При пересечении дымоходов, вентиляционных каналов, монтажных шахт газопроводы необходимо прокладывать в обход или заключать их в футляры [9].

Все горизонтальные прокладки газопроводов выполняют на высоте не менее 2,2 м с креплением труб с помощью скоб, крючьев, хомутов, кронштейнов.

В промышленных предприятиях, где предусматривается оборудование, потребляющее газ высокого давления, допускается прокладка ввода непосредственно в помещение, где будет использован газ. Если требуется редуцирование газа, то газорегуляторные установки размещают непосредственно на вводе снаружи здания или в помещении предприятия с устройством огнезащитного (металлического) шкафа или изолированного специального помещения.

Для прокладки вводов и газовой сети в зданиях применяют стальные бесшовные трубы по ГОСТ 8731-87 и ГОСТ 11017-80. Трубы соединяют сваркой при тщательном контроле ее качества. Резьбовые и фланцевые соединения применяют только при монтаже газовых и измерительных приборов.

1.5 Построение охранной зоны

Охранные зоны - это зоны с особым условием использования территории.

Охранные зоны устанавливаются в соответствии с действующими правилами охраны соответствующих объектов:

- охранные зоны газораспределительных сетей устанавливаются в соответствии с Правилами охраны газораспределительных сетей, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 20.11.2000 г. № 878 «Об утверждении Правил охраны газораспределительных сетей»;

- охранные зоны магистральных газопроводов устанавливаются в соответствии с Правилами охраны магистральных трубопроводов (утвержденных Минтопэнерго РФ 29.04.1992, Постановлением Госгортехнадзора России от 22.04.1992г. № 9).

Так, например, в соответствии с Правилами охраны газораспределительных сетей, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 20.11.2000 г. № 878 «Об утверждении Правил охраны газораспределительных сетей» для газораспределительных сетей устанавливаются следующие охранные зоны:

a) вдоль трасс наружных газопроводов - в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 2 метров с каждой стороны газопровода;

б) вдоль трасс подземных газопроводов из полиэтиленовых труб при использовании медного провода для обозначения трассы газопровода -- в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 3 метров от газопровода со стороны провода и 2 метров -- с противоположной стороны;

в) вдоль трасс наружных газопроводов на вечномерзлых грунтах независимо от материала труб -- в виде территории, ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 10 метров с каждой стороны газопровода;

г) вокруг отдельно стоящих газорегуляторных пунктов -- в виде территории, ограниченной замкнутой линией, проведенной на расстоянии 10 метров от границ этих объектов. Для газорегуляторных пунктов, пристроенных к зданиям, охранная зона не регламентируется;

д) вдоль подводных переходов газопроводов через судоходные и сплавные реки, озера, водохранилища, каналы - в виде участка водного пространства от водной поверхности до дна, заключенного между параллельными плоскостями, отстоящими на 100 м с каждой стороны газопровода;

е) вдоль трасс межпоселковых газопроводов, проходящих по лесам и древесно-кустарниковой растительности, - в виде просек шириной 6 метров, по 3 метра с каждой стороны газопровода. Для надземных участков газопроводов расстояние от деревьев до трубопровода должно быть не менее высоты деревьев в течение всего срока эксплуатации газопровода.

Отсчет расстояний при определении охранных зон газопроводов производится от оси газопровода - для однониточных газопроводов и от осей крайних ниток газопроводов - для многониточных.

Вывод:

Газопроводы разделяют на магистральные, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, и газопроводы распределительных сетей, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

В зависимости от класса потребителей и особенностей размещения, существуют газопроводы высокого, среднего и низкого давлений.

Магистральные газопроводы имеют вытянутую конфигурацию с незначительным количеством ответвлений и дополнительного оборудования, поэтому основные виды геодезических работ состоят в определении геодезических пунктов, удаленных друг от друга на большие расстояния. Точность взаимного положения незначительно влияет на трудозатраты по прокладке трубопровода. В отличии от магистральных, распределительные сети требуют большого количества точек, определенных достаточно точно, так как точность контрольных точек и возможности по измененной конфигурации газопровода взаимосвязаны.

По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов газопроводы разделяют на наружные (уличные, внутриквартальные, дворовые, межцеховые, межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые);

по местоположению относительно отметки земли - на подземные (подводные) и надземные.

По назначению в системе газоснабжения газопроводы разделяют на городские магистральные, распределительные, вводы, вводные (ввод в здание), импульсные и продувочные;

по принципу построения - на закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные (закольцованные и тупиковые).

Вокруг газопровода устанавливаются охранные зоны - это зоны с особым условием использования территории. Охранные зоны устанавливаются на определенном расстоянии в зависимости от вида газопровода (надземный, подземный), его местоположения.

Выделение охранных зон всегда сопровождается топографической съемкой территории и оформлением плана местности. Необходимо заметить, что съемку территории так же необходимо выполнить перед началом проектирования работ по закладке газопровода.

При газопроводе монтируют так же сопровождающие элементы, такие как отключающие устройства, задвижки, краны, гидрозатворы, коверы, контрольные проводники, а в отдельных случаях и другие элементы.

2. ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

2.1 Топографо-геодезические работы с применением спутниковой геодезической аппаратуры

GPS измерения обладают множеством преимуществ перед другими методами определения координат точек. Среди достоинств данного способа определения координат выделяются такие как: быстрое получение результатов (иногда даже в режиме реального времени), возможность определения координат в светлое и темное время суток, возможность эксплуатации в сложных метеорологических условиях (во многом зависит от конкретной модели применяемой спутниковой системы), возможность вычислений при большом расстоянии между исходными и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости. Есть и недостатки, связанные с ухудшением качества результатов при работе в зоне высоких помех, рядом с сильными источниками электромагнитного излучения, а так же в условиях значительной ограниченной видимости небесной полусферы [10].

Топографическая съемка производится тахеометрическими методами или с использованием спутниковой аппаратуры ГЛОНАСС/GPS (Navstar). Все работы производятся в условной, местной или государственной системе координат. Топографо-геодезические работы выполняются в масштабах 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 или 1:10000.

2.2 Проектирование съёмки, выполняемой посредством спутниковых определений

Работы по съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии проектируют для тех случаев топографо-геодезической практики, когда проведение таких работ с использованием данной технологии выгодно и технико-экономически обосновано. Обычно съёмка ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии используется для достаточно открытых территорий в широком спектре характера рельефа, возможно, при наличии невысоких построек.

Вопрос о технической возможности наблюдений спутников для съёмки ситуации и рельефа конкретного объекта решают путём изучения объекта по карте до начала проектных работ. В процессе этой работы на объекте выявляют имеющиеся на местности естественные и искусственно созданные объекты, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников, и при этом устанавливают техническую возможность ведения спутниковых наблюдений.

В процессе проектировочных работ необходимо выполнить общие требования по проектированию, в соответствии с рядом нижеследующих требований, относящихся к применению спутниковой аппаратуры для создания съемочного обоснования:

1. Определить тип и эксплуатационные характеристики спутниковой аппаратуры, которую надлежит использовать для производства работ;

2. В соответствии с заданным масштабом съёмки и высотой сечения рельефа выбрать метод спутниковых определений для выполнения привязки (т.е. получения данных, необходимых для приведения результатов съёмки в систему координат и высот пунктов геодезической основы), и выбрать метод этой привязки;

3. Указать метод спутниковых определений для производства съёмки ситуации и рельефа;

4. Выбрать по материалам топографо-геодезической изученности объекта работ пункты геодезической основы для привязки;

5. Подготовить рабочую программу полевых работ по привязке к пунктам геодезической основы;

6. Подготовить рабочую программу полевых работ по съёмке ситуации и рельефа объекта;

7. Уточнить рабочие программы полевых работ;

8. Запланировать проверку готовности аппаратуры и исполнителей к проведению работ на объекте;

9. Запланировать проведение вычислительной обработки результатов наблюдений спутников.

Методы спутниковых определений по дальности и точности обеспечивают возможность проведения съёмочных работ непосредственно на основе государственной геодезической и нивелирной сети. Поэтому проведение съёмочных работ этими методами исключает необходимость создания и использования геодезических сетей сгущения, съёмочного обоснования и его сгущения, за исключением случаев, когда при съёмке ситуации и рельефа использование в качестве точек установки базовой станции пунктов государственной геодезической и нивелирной сети по причинам организационного характера нецелесообразно.

Геодезическая основа, используемая в качестве опоры для проведения съёмки ситуации и рельефа, должна удовлетворять требованиям по беспрепятственному и помехоустойчивому прохождению радиосигналов.

В качестве исходных пунктов для привязки следует использовать все пункты геодезической основы, находящиеся в пределах объекта, и ближайшие к объекту за его пределами, но не менее 4 пунктов с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктам с известными высотами.

При проектировании съемочного обоснования для съёмки конкретного объекта в требуемом масштабе с заданной высотой сечения рельефа необходимо выбрать метод спутниковых определений - статический, быстрый статический или метод реоккупации.

На данной территории будет проводиться съемка в масштабе 1:5000, поэтому используется рекомендация по применению методов развития съёмочного обоснования и методов спутниковых определений для различных масштабов съёмки и высот сечения рельефа.

Таблица 1

Рабочая программа полевых работ по развитию съёмочного обоснования с применением спутниковой технологии должна в своей основе представлять перечень сеансов, каждый из которых включает приёмы, выполняемые на пунктах объекта работ. Рабочая программа полевых работ должна включать следующие данные:

- Название объекта работ.

- Вид развиваемого съёмочного обоснования (плановое, высотное или планово-высотное).

- Масштаб и высоты сечения рельефа проектируемых съёмочных работ.

- Перечень используемой аппаратуры и программного обеспечения.

- Применяемые методы спутниковых определений.

- Значения продолжительности приёма для планируемых к применению методов спутниковых определений и различного числа наблюдаемых спутников.

- Значения интервала регистрации данных наблюдений спутников для планируемых к применению методов спутниковых определений.

- Указания по порядку ведения полевых работ на объекте методами спутниковых определений, включающие:

1) номера сеансов;

2) номера приёмников, используемых на тех или иных пунктах геодезической основы или съёмочного обоснования для выполнения приёма, с указанием названий этих пунктов и пометкой номеров приёмников, принимаемых в сеансах в качестве базовых станций;

3) методы спутниковых определений, применяемые для выполнения тех или иных сеансов.

Если на объекте планируют использование более 2-х приёмников, и проектируют ведение работ сеансами, включающими наблюдения на 3-х и более пунктах, то при составлении программы полевых работ необходимо намечать для каждого сеанса в качестве независимо определяемых линий такие линии, ломаная из соединения которых не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается.

В качестве примера на рис. 1 показана схема, иллюстрирующая проект независимого определения 3-х линий из сеанса, выполняемого на 4-х пунктах. Для независимого определения линий 1-3, 1-4, 2-4 необходимо выполнить ещё один сеанс на этих пунктах. Как видно на рисунке, и в этом случае ломаная из соединения этих линий не пересекает сама себя в точках соединения линий и не замыкается [8].

Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая проект независимого определения 3-х линий из сеанса, выполняемого на 4-х пунктах

Для производства съёмки ситуации и рельефа рекомендуется использовать способ «стой-иди», являющийся разновидностью кинематического метода спутниковых определений.

Для производства съёмки ситуации и рельефа в качестве пунктов установки базовой станции необходимо проектировать использование любых задействованных для привязки пунктов геодезической основы с таким расчётом, чтобы расстояния от них до съёмочных пикетов, на которых в ходе работ размещается подвижная станция, были минимальны. При этом следует, пользуясь картой объекта, разбить объект на участки, отнесённые к определённым пунктам геодезической основы, с соблюдением данного требования. При разбиении необходимо обеспечить перекрытие участков для масштаба съемки 1:5000 с высотой сечения рельефа 1 м. на ширину не менее 80 метров, стараясь придерживаться заметных контуров местности.

2.3 Рекогносцировка при съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии

В ходе рекогносцировки объекта, предусмотренной на стадии проектирования съёмки, должно быть выполнено следующее:

Должны быть обследованы пункты геодезической основы и установлена их фактическая пригодность для производства наблюдений спутников. Пункты, непригодные для производства работ, должны быть отбракованы. В случае ограниченности числа пригодных для производства наблюдений спутников пунктов геодезической основы, имеющихся на объекте, должны быть намечены меры по обеспечению возможности производства наблюдений на этих пунктах (подъём антенны приёмника, вынесение точки установки антенны с определением элементов приведения).

В случае необходимости, закрепляются пункты съёмочного обоснования знаками долговременного типа, в качестве которых применяют

-бетонный пилон (рис. 2.а), в верхний конец которого заделан кованый гвоздь, а в нижнюю часть для лучшего скрепления с грунтом вцементированы два металлических штыря;

-бетонный монолит (рис.2б) в виде усечённой четырёхгранной пирамиды, с вмонтированным в верхнюю часть кованым гвоздём;

-стальная труба (рис.2в), отрезок рельса или уголкового стального профиля с железобетонным якорем внизу и металлической пластиной для надписи вверху.

Рис. 2.2 Типы знаков долговременного закрепления пунктов съёмочного обоснования

В ходе рекогносцировки необходимо вести журнал, в котором для каждого намеченного к использованию пункта геодезической основы и для каждого участка съёмки должны фиксироваться азимуты и высоты границ нахождения препятствий, если их высота над горизонтом более 15⁰. При этом высота препятствий над горизонтом должна определяться с учётом предполагаемой высоты расположения антенны приёмника.

2.4 Подготовка к производству съёмочных работ

Этап подготовки к производству работ складывается из следующего:

1) выполнения требований эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе;

2) проверки готовности аппаратуры и исполнителей к осуществлению работ по рабочей программе полевых работ;

3) проведения операций по прогнозированию спутникового созвездия.

Выполнение требований эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе при съёмке ситуации и рельефа должно вестись в соответствии с инструкциями по эксплуатации аппаратуры (или заменяющими их документами, входящими в комплект аппаратуры).

2.5 Производство съёмочных работ

Съёмочные работы следует производить в соответствии с техническим проектом по рабочей программе полевых работ, откорректированной по результатам рекогносцировки. При этом, выполняя привязку, необходимо реализовать как метод привязки, предусмотренный проектом, так и метод спутниковых определений: - быстрый статический, метод реоккупации или статический, - указанные в программе полевых работ для тех или иных сеансов, а, выполняя съемку, - кинематический метод спутниковых определений (способ «стой-иди»).

При съёмке ситуации и рельефа укрупнённо полевые работы на объекте складываются из доставки приёмников и оборудования на пункты геодезической основы, выполнения привязки сеансами в соответствии с рабочей программой полевых работ по привязке и съёмке ситуации и рельефа в соответствии с рабочей программой полевых съёмочных работ по съёмке ситуации и рельефа. Осуществляя съёмку на каждом участке, подвижной станцией необходимо выполнить приём инициализации и приёмы на всех съёмочных пикетах, а базовой станцией - один приём, по времени охватывающий все приёмы, выполняемые подвижной станцией.

При производстве съёмки на каждом участке, приём, осуществляемый базовой станцией, следует выполнять в течение всего времени производства работ подвижной станцией на этом участке.

Для осуществления работ на каждом участке необходимо выполнить следующие действия:

- Провести развёртывание аппаратуры, входящей в комплект подвижной станции так, как это рекомендовано эксплуатационной документацией для способа «стой-иди», и определить высоту антенны.

- Подготовить приёмник к работе, как указано в эксплуатационной документации.

- Установить режим «стой-иди».

- Установить режим регистрации данных наблюдений спутников.

- Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение высоты антенны.

- Выполнить инициализацию, как описано в эксплуатационной документации применяемого приёмника, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных наблюдения спутников.

- Установить приёмник на съёмочный пикет.

- Установить режим регистрации данных наблюдения спутников.

- Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение номера пикета, значение высоты антенны и необходимую семантическую информацию.

- Выполнить регистрацию данных наблюдения спутников в течение времени, указанного в рабочей программе полевых работ, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных.

- Повторить эти действия по подпунктам на всех пикетах участка съёмки.

- Выключить приёмник и выполнить свёртывание аппаратуры.

Поскольку применение способа «стой-иди» требует непрерывного наблюдения необходимого числа спутников во всё время выполнения съёмки на участке после каждой инициализации, то, как при выполнении приёма на пикете, так и при переходе от пикета к пикету необходимо избегать потерь связи.

Если при выполнении съёмки участка происходит потеря связи, то для продолжения съёмки необходимо, исключив причины потери связи, выполнить указания по вышеуказанным пунктам для оставшихся пикетов участка.

Выполнение полевых работ при съёмке необходимо сочетать с камеральной обработкой материалов съёмки, в ходе которой должно быть выполнено следующее:

1) проверка полевых журналов и составление подробной схемы привязки;

2) вычисление координат и высот всех пикетов;

3) отображение в программе на ПК точек геодезической основы и пикетных точек, проведение горизонталей и нанесение ситуации.

В результате выполнения съёмки должны быть представлены следующие материалы:

1) абрисы;

2) полевые журналы;

3) план выполненной съёмки;

4) схема привязки к геодезической основе;

5) формуляр топографического плана;

6) акты контроля и приёмки работ.

2.6 Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии

Подготовка отчётных материалов по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии выполняется с целью составления технического отчёта по работам, произведённым на объекте.

Отчётные материалы должны быть составлены в полном соответствии с требованиями действующих инструкций.

Отчётные материалы должны с исчерпывающей полнотой характеризовать методы, качество выполненных работ и все особенности технологии их исполнения.

Отчётные материалы брошюруют как составную часть комплексного технического отчёта по объекту.

Отчётные материалы по результатам съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии должны содержать:

1) общие сведения (название организации и год производства каждого вида работ; перечень инструкций и других нормативных актов, которыми руководствовались при выполнении соответствующих работ; физико-географические условия и административная принадлежность района работ; содержание и назначение работ; масштаб съёмки; сечение рельефа; метод съёмки);

2) характеристику имеющейся геодезической основы (принятая система координат и высот; плотность пунктов; постройка знаков и типы центров; точность и методы измерений; приборы; методы уравнивания; сохранность геодезических пунктов по результатам обследования);

3) сведения о съёмке ситуации и рельефа (метод; масштаб; сечение рельефа; основа, на которой произведены работы);

4) сведения о камеральных работах (составление оригинала плана; характеристика приборов и их точность; оценка качества работ; контроль и приёмка работ).

2.7 Проектирование газопровода

Результаты топографо-геодезических работ передаются в строительную организацию, где производится геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру. Геодезическая подготовка проекта предусматривает аналитический расчет элементов проекта, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ.

Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих объектов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет систему координат, задающую положение характерных точек проектируемого сооружения в этой системе.

Аналитический расчет элементов проекта заключается в нахождении по значениям проектных размеров и углов в принятой системе проектных координат основных точек сооружений, элементов планирования и благоустройства (осей проездов, коммуникаций, дорог и т.д.). Для этого используют основные чертежи проекта: генеральный план, рабочие чертежи; план организации рельефа; планы и профили дорог, подземных коммуникаций [11].

Привязкой проекта называют расчеты геодезических данных (разбивочных элементов), по которым проект выносят в натуру от пунктов разбивочной геодезической основы или опорных капитальных строений. Разбивочными элементами служат расстояния, углы и превышения, выбор и расчет которых зависят от принятого способа разбивки.

Результаты геодезической подготовки проекта отображают на разбивочных чертежах. Разбивочный чертеж является основным документом, по которому в натуре выполняются разбивочные работы. На разбивочном чертеже показывают: контуры выносимых зданий и сооружений, их размеры и расположение осей, пункты разбивочной основы, разбивочные элементы.

2.8 Вынос в натуру точек газопровода

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося газопровода в соответствии с рабочими чертежами проекта.

Указанные в проекте сооружения координаты, углы, расстояния и превышения называют проектными.

Вынос проекта в натуру применяется после завершения всех работ по планированию газопровода, перед началом строительства или прокладкой коммуникации. С помощью этого проверяются и устраняются возможные ошибки в предварительных расчетах или чертежах. Появляется возможность заранее предусмотреть нежелательные ситуации, увидев еще до начала непосредственного строительства газопровода все недостатки и преимущества будущего объекта.

Вынос проекта на местность осуществляется путем вынесения поворотных точек. На местности вынос обозначают колышками, изготовленными из металла или дерева.

Рис.2.3. Вынос в натуру главных осей сооружения.

Перед выносом в натуру точек газокомпрессорной станции газопровода необходимо разбить оси сооружения.

Различают главные, основные и промежуточные (детальные) оси.

Главными осями линейных сооружений (дороги, каналы и т.д.) служат продольные оси этих сооружений.

Основные оси определяют форму и габаритные размеры коммуникации.

Промежуточные, или детальные, оси - это оси отдельных элементов коммуникации.

При вынесении осей в натуру обязательно следует составить геодезический разбивочный чертеж. Весь процесс разбивки сооружения определяется общим геодезическим правилом перехода от общего к частному. Процесс осуществляется в несколько этапов.

Сначала необходимо при помощи GPS-систем определить на местности положение основных и главных разбивочных осей, которые в свою очередь определяют положение всего сооружения на местности, т.е. его размеры и ориентирование относительно сторон света и существующих контуров местности, и закрепить их.

Далее от закрепленных точек главных и основных осей начинается детальная разбивка продольных и поперечных осей отдельных строительных элементов и частей коммуникации в разных направлениях, которая определяет взаимное положение отдельных элементов и конструкций газопровода, одновременно определяя уровень проектных высот.

Детальная разбивка производится значительно точнее, чем разбивка главных осей, поскольку она определяет взаимное расположение элементов коммуникации, а разбивка главных осей - лишь общее положение сооружения и его ориентирование.

Если главные оси могут быть определены на местности со средней квадратической погрешностью 3-5 см, а иногда и грубее, то детальные оси разбивают со средней квадратической погрешностью 2-3 мм и точнее.

И завершающим этапом является вынос технологических осей оборудования. Точность работ последнего этапа должна быть особо высокой (в отдельных случаях - доли миллиметра).

Нормы точности на разбивочные работы задаются в проекте или в нормативных документах (СНиП, ГОСТ, ведомственных инструкциях).

Перенос осей обычно осуществляют с помощью метода вертикального или наклонного проектирования с применением электронных тахеометров и нивелиров. Впоследствии по соответствующим отметкам сооружений и зданий, а также осей осуществляется строительство.

Вынос в натуру проектов подземных коммуникаций следует выполнять от пунктов геодезической разбивочной сети способами: полярным, створов, графоаналитическим, засечек и перпендикуляров.

Пункты геодезической разбивочной сети следует создавать с учетом возможности их использования в процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений. На застроенной территории в качестве пунктов разбивочной основы следует использовать пункты постоянного съемочного обоснования (углы капитальных зданий и сооружений, опоры линий электропередач, центры люков колодцев подземных коммуникаций и другие четко обозначенные предметы местности).

При выносе в натуру планового положения газопровода на местности следует закреплять места соединений и подключений, углы поворота, колодцы, места пересечения с другими подземными коммуникациями, а также прямолинейные участки не реже чем через 100 м.

Рассмотрим этапы построения в натуре проектного угла и определения расстояний для закрепления пунктов при помощи теодолита и дальномера.

При построении проектного угла одна точка (вершина угла) и исходное направление обычно бывают заданы. Необходимо на местности отыскать второе направление, которое образовывало бы с исходным проектный угол ? (рис.4).

Рис.2.4 Схема построения в натуре проектного угла

Здесь ВА - исходное направление, В - вершина проектируемого угла.

Работы ведут в следующем порядке. Устанавливают теодолит в точку В. Наводят зрительную трубу на точку А и берут отсчет по лимбу. Далее прибавляют к этому отсчету проектный угол ? и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет. Теперь визирная ось зрительной трубы теодолита указывает второе искомое направление. Это направление на соответствующем проекту расстоянии фиксируют на местности в точке С₁. Аналогичные действия выполняют при другом круге теодолита и отмечают на местности вторую точку С₂. Из положения двух точек берут среднее (точку С), принимая угол ABC за проектный. Стандартные геодезические приборы, изготовленные серийно, по точности предназначены для выполнения измерений, а не построений. В результате точность отложения разбивочных элементов этими приборами оказывается ниже, чем точность измерений с использованием этих приборов. Поэтому, если необходимо построить проектный угол с повышенной точностью, поступают следующим образом.

Построенный в натуре угол измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение ?'.

Точность построения на местности проектного угла зависит от инструментальных погрешностей, погрешностей собственно измерения (визирования и отсчета по лимбу), а также погрешностей из-за влияния внешних условий. Погрешности центрирования, редукции и исходных данных (погрешности в положении пунктов А и В) на точность отложения проектного угла влияния не оказывают, что позволяет учитывать их отдельно. В этом заключается еще одна особенность разбивочных работ. Однако эти погрешности вызывают смещение на местности направления ВС и выносимой точки С.

Для построения проектной длины линии необходимо от исходной точки отложить в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению. Надо помнить, что в проекте задается именно горизонтальное проложение. Поправки в линию за компарирование, температуру и наклон местности необходимо вводить непосредственно в процессе ее построения. Но это затрудняет работу, особенно при необходимости вынесения линии с высокой точностью. Поэтому часто поступают таким же образом, как и при построении углов, т.е. используют способ редукции. На местности от исходной точки А (рис. 5) сначала откладывают и закрепляют приближенное значение проектного расстояния l_пр (точка В').

Рис.2.5 Схема отложения проектной длины линии

Это расстояние с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или точными дальномерами, учитывая все поправки. Вычислив длину закрепленного отрезка l_изм, сравнивают его с проектным значением, находят линейную поправку

? l = l_пр- l_изм

и откладывают ее с соответствующим знаком от конечной точки В' отрезка. Затем для контроля построенную линию АВ измеряют.

Точность построения проектного расстояния l_пр в способе редукции в основном зависит от точности линейных измерений расстояния АВ'. Исходя из требуемой точности определения проектного расстояния, выбирают приборы для измерений.

2.9 Методы перенесения трасс в натуру

До начала полевых работ строительной организации должны передаваться рабочие чертежи с проектными данными о подземных сетях.

Перенесение в натуру проекта трассы может осуществляться различными методами, выбор которых зависит от характера застройки, протяженности трассы, заданной точности и наличия пунктов опорной геодезической сети и точек постоянного съемочного обоснования.

С использованием электронного тахеометра определяемые расстояния могут быть увеличены до 1000 м., а с помощью лазерной рулетки - до 100-200м.

Метод полярных координат с использованием электронного тахеометра (рисунок 6). Выполняется от двух пунктов исходной геодезической основы, координаты которых известны. На местности, с использованием электронного тахеометра откладывается угол, указанный в проекте, между базисной линией АВ и направлением на определяемую точку Р и расстояние S.

Рисунок 2.6. Метод полярных координат

Метод угловой засечки (рисунок 7). Выполняется от двух пунктов исходной геодезической основы, координаты которых известны. На местности, с использованием электронного тахеометра измеряются углы ?₁ и ?₂. Таким образом, из решения треугольника фиксируется положение точки.

Рисунок 2.7. Метод угловой засечки

Способ линейных засечек рекомендуется использовать при выносе точек трассы, близко расположенных к пунктам геодезической сети или капитальной застройке. Выполняется от двух пунктов исходной геодезической основы, координаты которых известны. Число засечек должно быть не менее трех. Длины засечек не должны превышать длины мерного прибора.

Угол при вершине засечки должен быть не менее 30 и не более 120°.

Рисунок 2.8. Метод линейной засечки

Разбивку методом перпендикуляров рекомендуется использовать в случае расположения трассы вдоль направления опорной геодезической сети, специально проложенного теодолитного хода или створной линии между зданиями. При этом величина створа по продолжению здания должна быть не более половины длины здания, но в любом случае не должна превышать 60 м. Длины перпендикуляров не должны превышать 4 м, более длинные перпендикуляры подкрепляются засечками.

Метод перпендикуляров (рисунок 9) реализуется следующим образом: на местности измеряется расстояние S1, затем строится перпендикуляр к базисной линии по направлению к определяемой точке и измеряется расстояние S2.

Метод створов (рисунок 10) - применяется, когда определяемая точка лежит в створе базисной линии рекомендуется использовать при наличии большого числа точек с известными координатами или опорных зданий.90⁰

Для выноса в натуру точки достаточно измерить одно расстояние S от любого исходного пункта.

Рисунок 2.9. Метод перпендикуляров

Рисунок 2.10. Метод створов

Точность перенесения проекта трассы в натуру зависит от масштаба плана, от точности нанесения самой трассы на план, от погрешности в получении искомых значений и деформации плана.

Вынос трассы в натуру аналитическим методом осуществляют от пунктов (точек):

опорной геодезической сети;

красных линий;

теодолитных ходов;

строительной сетки.

Для перенесения трассы в натуру необходимы:

план трассы в координатах;

схема расположения пунктов опорной геодезической сети;

данные о местоположении закрепленных красных линий и точек теодолитных ходов;

разбивочный чертеж.

Перенесение точек трассы в натуру осуществляют электронным тахеометром или теодолитом и мерной лентой или рулеткой. По координатам точек поворота трассы и координатам пунктов геодезической основы вычисляют необходимые данные для перенесения трассы, длины полярных расстояний, а по разности вычисленных дирекционных углов -- углы поворота на искомые точки по формулам:

tg b₁ = Dy/Dx;

L = Dy/sin b₁ = Dx/cos b₁;

L = Dy cosec b₁ = Dx sec b₁.

Промежуточные точки трассы выносят как створные. [5]

Ось трассы, углы поворота и места пересечения их с существующими подземными сетями и сооружениями в натуре закрепляют штырями, кольями и т.д., а их положение фиксируют параллельными выносками или створными знаками.

Точки трассы закрепляют створными выносками.

Детальную разбивку проектного положения трассы в натуре выполняют до начала производства земляных работ в следующем порядке:

восстанавливают углы поворота, пикетаж, кривые;

сгущают при необходимости сеть рабочих реперов;

проводят контрольные измерения линий и повторное нивелирование;

разбивают и закрепляют положение колодцев, компенсаторы, переходы [6].

Схему трассы с описанием местоположения реперов, точек закрепления трассы и необходимые проектные данные передают строительной организации.

Подготовка данных и разбивка осуществляются только для основной прокладки.

На местности осуществляется вынесение всех поворотов, ответвлений прокладок от основной трассы.

Допустимые отклонения от проектных значений при перенесении в натуру осей подземных сетей и сооружений в плане - величины одинаковые для всех прокладок и характеризуются ошибкой ± 0,1 м при аналитических методах разбивки и ± 0,2 м.

Допустимые отклонения в высотном отношении не должны превышать для газопроводов ± 2 см.

2.10 Исполнительная съемка вновь построенных подземных коммуникаций

Исполнительная геодезическая съемка подземных инженерных коммуникаций для составления исполнительных чертежей выполняется в процессе их строительства до засыпки траншей и котлованов. Целью исполнительной съемки является определение точности вынесения проекта в натуру и выявление всех отклонений от проекта, допущенных в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений.

При исполнительной съемке подземных инженерных коммуникаций определению подлежат плановые и высотные положения углов поворота, места изменения уклонов коммуникации, диаметров труб, места присоединения ответвлений, пересечения с другими коммуникациями, а также другие видимые точки и точки на прямых участках не реже, чем через 50м. Материал диаметр трубопроводов определяется визуально с участием представителя строительной организации.

По газопроводной коммуникации съемке и определению подлежат колодцы, коверы, контрольные трубки, регуляторы давления, гидравлические затворы, аварийные выпуски, водоразборные колонки, гидранты. Определяются отметки верха труб, обечаек колодцев (если установлены),дна колодца, верха и низа камеры а также диаметры труб, и их назначение. При этом должны быть собраны сведения о количестве прокладок, отверстий, о материале труб, колодцев, каналов, о давлении в газовых сетях.

Обязательной съемке подлежат все подземные сооружения, пересекающие или идущие параллельно прокладке, вскрытые траншеей. Одновременно со съемкой указанных элементов инженерных коммуникаций выполняется съемка текущих изменений в границах участка, отведенного под строительство.

В состав исполнительной съемки входит съемка твердых контуров в полосе строительства подземной коммуникации.

Исполнительная съемка может вестись как тахеометром, так и GPS приемником. В основном тахеометр при исполнительной съемке используется в случае затруднения работы GPS в связи с нахождением его вблизи высоких деревьев и других препятствий, мешающих прохождению спутниковых сигналов, или сильных электромагнитных шумов, способных вызвать большие погрешности в результатах измерений.

При производстве работ рекомендуется присваивать единую нумерацию колодцев, камер и др.

Плановое положение всех подземных коммуникаций и относящихся к ним сооружений на застроенной территории определяется от твердых точек капитальной застройки, от пунктов опорной геодезической сети и точек постоянного съемочного обоснования

При съемке колодцев производятся обмеры внутреннего и внешнего габаритов сооружения и его конструктивных элементов, определяется расположение труб и фасонных частей с привязкой к отвесной линии, проходящей через центр крышки колодца. При этом должны быть установлены: назначение, конструкция колодцев, камер, коллекторов, распределительных шкафов и киосков, диаметры труб, характеристика имеющейся арматуры, внутренние габариты колодцев и других конструктивных элементов подземных сооружений.

Для газовых сетей фиксируется расположение стыков относительно люков колодцев или камер с указанием типа стыка.

Все подлежащие съемке элементы подземной инженерной сети последовательно, по ходу съемки, нумеруются в абрисах и журналах.

При съемке элементов подземных инженерных коммуникаций обязательным условием является контрольное измерение расстояний между ними.

Предельные ошибки определения элементов подземной инженерной сети в плане не должны быть более 0,2 м.

Определяются высоты верха трубопроводов, поверхности земли (бровки траншей) в характерных местах, углов поворота и точек изменения уклонов подземных коммуникаций, обечаек смотровых люков и всех остальных точек, заснятых в плане.

Кроме того, определяются высоты элементов всех существующих инженерных коммуникаций, вскрытых в траншеях при строительстве.

По окончанию производства полевых работ руководителем группы (сектора) осуществляется приемка полевых материалов.

В состав полевых материалов контрольной съемки входят: электронный файл с полевыми измерениями, фотографиями и абрис.

В абрисе должны быть отражены:

бланк телефонограммы с информацией об объекте и заказе;

схема планово-высотного обоснования;

схема основной трассы, с указанием всех снятых точек и их характеристик;

размеры колодцев, камер и их элементов;

информация об использовании приборов: наименование прибора, серийный номер, ФИО исполнителя, название коммуникации, результаты поверок прибора, участки трассы, по которым не было возможности выполнить съемку, с указанием причины.

Вывод:

GPS измерения при топографо-геодезических работах обладают множеством преимуществ перед другими методами определения координат точек: быстрота получения результатов, определение координат в любое время дня и в любых условиях, возможность вычислений при большом расстоянии между исходными и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости. До съемки ситуации рельефа решается вопрос о возможности наблюдений спутников путем изучения объекта по карте.

Проведение съёмочных работ спутниковыми методами исключает необходимость создания и использования геодезических сетей сгущения, съёмочного обоснования и его сгущения, за исключением случаев, когда при съёмке ситуации и рельефа использование в качестве точек установки базовой станции пунктов государственной геодезической и нивелирной сети по причинам организационного характера нецелесообразно.

Для съемки в масштабе 1:5000 и высотой сечения рельефа 1 м плановое обоснование желательно определять методом определения висячих пунктов. Для создания планово- высотного или высотного обоснования применяется быстрый статический метод или метод реоккупации.

До начала топографической съемки необходимо обследование пунктов геодезической основы, непригодные пункты для производства работ должны быть отбракованы, при необходимости закрепляются новые пункты.

Опираясь на пункты геодезической основы, производится топографическая съемка преимущественно кинематическим методом спутниковых определений. Параллельно со съемкой производится камеральная обработка материалов. В результате выполнения съемки предоставляются абрисы, полевые журналы, план выполненной съёмки, схема привязки к геодезической основе, формуляр топографического плана, акты контроля и приёмки работ.

Все результаты передаются в строительную организацию, где производится геодезическая подготовка проекта для перенесения его в натуру.

Перед началом строительства производится вынос проекта в натуру. Для отдельных сооружений при подземной коммуникации, таких как контрольный пункт газопровода, производится разбивка осей, которые разделяются на главные, основные и промежуточные.

Вынос в натуру поворотных точек газопровода может выполняться с помощью теодолита и дальномера или же с помощью тахеометра разными методами: методом полярных координат, методом угловой засечки, методом линейной засечки, методом перпендикуляров и методом створов.

При вынесении в натуру детального положения трассы восстанавливают углы поворота, пикетаж, кривые, сгущают при необходимости сеть рабочих реперов, разбивают и закрепляют положение колодцев, компенсаторы, переходы. Допустимые отклонения в высотном отношении для газопроводов не должны превышать ± 2 см.

В процессе их строительства газопровода до засыпки траншей и котлованов производится так же исполнительная съемка для определения точности вынесения проекта в натуру и выявления всех отклонений от проекта, допущенных в процессе строительства. Это достигается путем определения фактических координат характерных точек построенных сооружений. В основном исполнительную съемку выполняют при помощи GPS, а в случаях, когда съемка с помощью GPS приемника бывает затруднена, применяется тахеометр.

геодезический топографический газопровод

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Физико-географические условия района работ

Территория проведения работ, рассматриваемая в данной работе, расположена в Ульяновской области, городе Димитровграде на территории частного сектора. Территория строительства с умеренно-континентальным климатом, характеризующимся холодной зимой (-11 -20⁰С) и умеренно теплым летом (июль +15 до+ 20⁰ С). Средняя годовая температура воздуха +4⁰ С. Число дней со снежным покровом 143 в году, высота которого может достигать 47 см. на открытых участках.

Глубина сезонного промерзания почвы зависит от температуры и состава почв, а также от высоты снежного покрова. Она может достигать 90 см. в первой половине марта.

По строительно-климатическому районированию территория города относится к зоне IIВ и характеризуется как благоприятная для строительного освоения и проживания.

Территория строительства преимущественно равнинная с углами наклона земной поверхности от 1 до 2. Местность пересеченная, с развитой сетью грунтовых дорог.

Территория в непосредственной близости от района работ залесенная, с густой кроной деревьев.

Верхние слои грунтов - техногенного образования: супесь со щебнем и обломками кирпича, строительным мусором до 20%, разнозернистый песок.

Покровные отложения желто-коричневые суглинки с прослоями песка и включениями дресвы, гравия.

При проектировании и строительстве газопровода в данном проекте будут рассматриваться следующие виды работ:

1. Топографо-геодезические работы, включающие в себя:

-Создание геодезической съемочной сети на территорию работ с применением спутниковой геодезической аппаратуры (ПРИЛОЖЕНИЕ А);

-Топографическая съемка участка с применением спутниковой геодезической аппаратуры;

-Составление топографического плана района строительства газопровода и технического отчета о проделанных работах.

2. Представление топографо-геодезических материалов в строительную организацию для проектирования подземной коммуникации (газопровода), что будет включать в себя аналитический расчет элементов проекта, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства геодезических работ (ПРИЛОЖЕНИЕ Б);

3. Вынос в натуру контрольных точек подземной коммуникации, который производится для определения на местности планового и высотного положения характерных точек и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. Вынос границ зон отчуждения, зон с особым условием использования. Зоны отчуждения устанавливаются на расстоянии от подземной коммуникации в зависимости от местоположения и типа газопровода (ПРИЛОЖЕНИЯ В, Г, Д, Е);

4. Строительство газопровода, вынос в натуру проекта газопровода и всех его элементов;

5. Съемка элементов газопровода (исполнительная геодезическая съемка), приводящаяся для составления исполнительных чертежей, в процессе которой съемке подлежат колодцы и смотровые люки, углы поворота, места изменений уклонов коммуникаций и диаметров труб, места присоединений и ответвлений.

3.2 Топографо-геодезические работы

Создание геодезической съемочной сети на территорию работ

Перед непосредственной съемкой ситуации района работ производятся спутниковые геодезические измерения с целью определения координат пунктов разбивочной основы, расположенных в непосредственной близости от района работ. Координаты передаются с двух базовых пунктов с известными координатами в местной системе координат. Таким образом, определяются координаты пунктов разбивочной основы так же в местной системе координат. Затем, в районе работ производятся спутниковые наблюдения на пунктах, координаты которых необходимо определить. Наконец, при окончательной обработке и уравнивании результатов спутниковых наблюдений используются пункты разбивочной сети с координатами, полученными для района работ. Таким образом, координаты определяемых пунктов получаются передачей с базовых пунктов. Координаты пунктов разбивочной основы, определенные для данного района, можно использовать при обработке результатов спутниковых наблюдений, проводимых в последствие в этом районе. Такой подход исключает необходимость как плановой, так и высотной привязки к пунктам государственной геодезической сети всех последующих объектов в указанном районе непосредственно в момент работ, что нередко является достаточно трудоемкой задачей.

На данный момент в России не существует национальной сети постоянно действующих станций. В качестве базовых пунктов при проведении работ по предлагаемой методике можно использовать пункты международной сети постоянно действующих станций GPS IGS или пункты региональных сетей GPS. Все большее и большее распространение в странах Европы получают работы в реальном времени с использованием постоянно действующих сетей GPS. Кроме сетей постоянно действующих станций GPS для работ в реальном времени существуют национальные сети GPS, такие как постоянно действующая сеть GPS RGP, развитая на территории Франции и являющаяся одной из первых в мире.

3.3 Определение координат пунктов разбивочной основы спутниковым методом

Все геодезические и картографические работы на территории Ульяновской области регистрируются и ведутся в основном в двух системах координат - государственная (СК-95) и местная система координат - 73. В 2009 году введена в действие и распространена на всю территорию области Местная система координат, что обеспечивает решение задач ведения кадастра и открытость информационных ресурсов.

До проведения топографической съемки района работ создается геодезическая разбивочная основа. Пункты разбивочной основы устанавливаются на открытых местах для беспрепятственного приема сигналов спутниковой геодезической аппаратурой в прямой видимости друг от друга. На данной территории частного сектора было установлено 8 пунктов разбивочной основы (ПРИЛОЖЕНИЕ А).

Далее производится работа по определению координат пунктов разбивочной основы.

В распоряжении бригады, состоящей из 5 человек, имеется 4 спутниковых приемника GPSLeicaGX 1220GG.

На данной территории будет проводиться съемка в масштабе 1:5000 с высотой сечения рельефа 1 м. быстрым статическим методом спутниковых определений. При этом продолжительность наблюдений на пунктах разбивочной основы с применением этого метода и обеспечением наблюдения 4-5 спутников будет составлять 20 минут.

Все работа будет проводиться в Местной системе координат с точностью 10 см.

Для повышения точности работ, два из имеющихся спутниковых приемника располагается на базовых станциях с известными координатами, находящихся на ближайшем расстоянии от района проводимых работ. Два оставшихся приемника устанавливаются на два соседних пункта разбивочной основы.

Одновременно на всех пунктах с установленными приемниками GPS производятся сеансы приема спутниковых данных длительностью в 20 минут.

По окончании первого сеанса, через 10 минут начинается второй сеанс на тех же пунктах длительностью в 20 минут.

После проведения двух сеансов приема сигналов на тех же пунктах, полученные результаты переносятся с приемников GPS на ПК для дальнейшей обработки их в программе LeicaGeoOfficeTools. С помощью этой программы производится уравнивание результатов с отбраковкой данных с погрешностями, не удовлетворяющих требованиям.

В результате определяются координаты двух пунктов разбивочной основы, с которых проводился прием спутниковых данных.

После проделанной работы таким же образом проводятся следующие сеансы приема спутниковых данных, устанавливая два приемника на базовые станции и два- на следующие пункты разбивочной основы. Аналогично после двух сеансов приема данных по 20 минут результаты обрабатываются в программе для получения координат пунктов.

Подобная работа проводится до тех пор, пока не будут получены координаты всех 8 пунктов разбивочной основы.

3.4 Топографическая съемка района работ

Топографическая съемка района работ с применением глобальных навигационных спутниковых GPS производится на основе полученных координат пунктов разбивочной основы и базовых пунктов с известными координатами.

Для съемки ситуации местности используется кинематический метод съемки «Стой-иди», при котором один из имеющихся четырех приемников GPS устанавливают на базовую станцию, второй приемник - на один из пунктов разбивочной основы. Два оставшихся приемника используют как роверные (переносные).

Метод «Стой-иди» требует выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. Подвижной станцией необходимо выполнить приём инициализации и приёмы на всех съёмочных пикетах, а базовой станцией - один приём, по времени охватывающий все приёмы, выполняемые подвижной станцией. После этого опорный приемник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приемник перевозится (во включенном состоянии) на первый определяемый пункт, где наблюдает 1 минуту.

Работа на каждом съемочном пикете проводится в такой последовательности:

-установить приемник на съемочный пикет

-установить режим регистрации данных наблюдения спутника

-пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение номера пикета, значение высоты антенны и необходимую семантическую информацию

-выполнить регистрацию данных наблюдения спутников в течение 1 минуты, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных.

Затем необходимо посетить все пикеты участка, наблюдая по 1 минуте на каждом (по одному разу). По окончании выключить приёмник и выполнить свёртывание аппаратуры.

Недостаток метода состоит в необходимости непрерывного (и даже во время движения) наблюдения не менее 4 спутников одновременно. Если число наблюдаемых спутников падает до трех хотя бы на миг, необходимо вернуться на последний успешно посещенный определяемый пункт или вновь провести процедуру инициализации. Во избежание этого лучше всего обеспечить возможность наблюдения одновременно пяти или более спутников.

Точность метода при использовании фазовых наблюдений для двухчастотных приемников (5 спутников и две эпохи (2 сек ) наблюдений):

в плане: 20 мм + 1 мм/км * D;

по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D;

3.5 Составление топографического плана и технического отчета

После проведения топографической съемки полученная информация обрабатывается в программе типа AutoCad, в которой создается топографический план территории работ.

По результатам съемки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии составляется отсчетный материал, который содержит

- общие сведения (название организации и год производства каждого вида работ; перечень инструкций и других нормативных актов, которыми руководствовались при выполнении соответствующих работ; физико-географические условия и административная принадлежность района работ; содержание и назначение работ; масштаб съёмки 1:5000; сечение рельефа 1 м.; метод съёмки - съемка спутниковой аппаратурой),

- характеристика имеющейся геодезической основы (местная система координат и высот; создание геодезической сети для строительства газопровода; в качестве знака был использован бетонный пилон с центром в виде кованого гвоздя; точность измерений - 10 сантиметров; приборы: 4 GPS приемника LeicaGX 1220GG; методы уравнивания: программа LeicaGeoOfficeTools; по результатам обследования сохранность геодезических пунктов обеспечена),

- о съёмке ситуации и рельефа (кинематический метод; масштаб 1:5000; сечение рельефа 1 м.; основа, на которой произведены работы),

- сведения о камеральных работах (составление оригинала плана; характеристика приборов и их точность; оценка качества работ; контроль и приёмка работ).

Далее топографо-геодезический план отдается в строительную организацию, где по полученным результатам съемки ситуации создается проект газопровода (ПРИЛОЖЕНИЕ Б).

3.6 Вынос в натуру контрольных точек газопровода

После получения технического задания для выноса в натуру точек газопровода начинается работа по вынесению поворотных точек в натуру (ПРИЛОЖЕНИЕ В).

Разбивочные работы на строительной площадке заключаются в закреплении на местности точек, определяющих плановое положение газопровода. Плановое положение этих точек может быть получено с помощью отложения угла ? от исходной стороны и расстояния S по створу, задаваемому визирной осью прибора. В данных условиях работа по выносу в натуру точек газопровода проводится с помощью тахеометра LEICATPS1200+.

На рабочей территории способом полярных координат будут вынесены в натуру 9 угловых точек (ПРИЛОЖЕНИЕ Д).

Станция стояния выбирается в максимально удобном для оператора месте - исходя из условий строительной площадки- с видимостью не менее чем на два пункта разбивочной сети. Два пункта, при условии невысокой точности разбивки (не точнее 1 см) позволяют ориентировать тахеометр обратной линейно-угловой засечкой.

Для тахеометра LEICATPS1200+в меню перед началом работы необходимо выбрать «НАКЛ» - на дисплее отобразиться графическое изображение круглого уровня с указанием наклона прибора по осям X и Y в угловых секундах. С помощью подъемных винтов тахеометр приводится в рабочее положение. Далее осуществляется переход к памяти прибора, где выбирается файл, содержащий координаты выносимых точек, а также файл исходных координат, содержащий координаты разбивочной основы. После выбора рабочих файлов необходимо перейти в меню и выбрать пункт «Обратная засечка», после чего будет предложено указать прибору точки, на которые будут производиться измерения, для вычисления обратной засечки. Произведя измерения, следует нажать на клавишу «вычислить», на дисплее тахеометра будут показаны координаты X, Y, H станции стояния и показатель рассеивания значений координат относительно их математического ожидания. После чего следует выбрать «Установка ГУ» и тахеометр будет ориентирован в данной системе координат. Ориентировав прибор в строительной системе координат, можно приступать к разбивочным работам. Для этого в меню тахеометра необходимо выбрать пункт «Вынос в натуру» и, далее, точку из списка в памяти. На дисплее будет указан угол, на который необходимо повернуть алидадную часть тахеометра и с помощью наводящего винта горизонтального круга довести значение этого угла до 0?00?00?. Таким образом, будет задан створ, в который устанавливается помощник с призменным отражателем. Производя измерения расстояния до отражателя, прибор автоматически показывает величину и направление, куда необходимо сместить отражатель помощнику. После перемещения и корректировки положения помощника в створе измерения расстояния повторяют. После того, как положение выносимой в натуру точки найдено на местности или элементе конструкции, её необходимо закрепить деревянным колом.

Точность разбивки сооружений зависит от типа и назначения сооружения, материала возведения, технологических особенностей производства и регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП), государственным стандартом «Система обеспечения геометрической точности в строительстве», техническими условиями проекта сооружения. В общем случае, точность возведения инженерного сооружения зависит от точности геодезических измерений, точности технологического расчета проекта и ошибок строительно-монтажных работ. В связи с удобством использования в сегодняшних условиях метод полярных координат является универсальным способом разбивки.

Положение точек в створе газопровода определяется створным методом, таким образом тахиометр устанавливается на угловую точку и делает промер на запроектированное расстояние до точки в створе.

Так делается вынос в натуру всех точек газопровода, по окончании выносятся в натуру зоны отчуждения, откладывая по два метра от газопровода в обе стороны и устанавливая специальные указательные знаки, щиты (ПРИЛОЖЕНИЕ Е).

3.7 Исполнительная геодезическая съемка

В процессе строительства газопровода, до засыпки траншей и котлованов была произведена исполнительная съемка с целью определения точности вынесения проекта в натуру и выявление всех отклонений от проекта, допущенных в процессе строительства.

В процессе исполнительной съемки на данной территории строительства при помощи электронного тахеометра и приемника GPS были сняты следующие элементы газопровода: колодцы, коверы, контрольные трубки, регуляторы давления, гидравлические затворы, аварийные выпуски, водоразборные колонки, гидранты, определены отметки верха труб, обечаек колодцев, дна колодца, верха и низа камеры а также диаметры труб.

При помощи GPS приемника были беспрепятственно получены отметки газовых сифонов, колодцев, люков газопровода, частично отснята камера газопровода.

По окончании работ были сданы электронный файл с полевыми измерениями, фотографиями и абрис.

После произведенных работ по уравниванию результатов спутниковых измерений в программе MicroStation никаких отклонений от допустимых норм точности при строительстве и съемке данного газопровода выявлено не было.

При выявлении отклонений от допустимых норм точности при строительстве и съемке данного газопровода сообщается в строительную и проектную организацию для принятия мер.

Вывод:

Территория проведения работ расположена в Ульяновской области, городе Димитровграде с умеренно-континентальным климатом. На территории частного сектора был запроектирована, построена и проверена подземная коммуникация- газопровод.

В районе работ была построена опорная геодезическая сеть, состоящая из восьми пунктов разбивочной основы.

Методом «Стой-Иди» были определены координаты всех пунктов разбивочной сети с опорой на базовые станции, в последствие для составления топографического плана была произведена съемка ситуации и рельефа. После составления топографического плана и технического отчета, результаты проделанной работы были отданы в строительную организацию для составления проекта подземной коммуникации.

Полевые работы начинаются после выдачи технического задания на вынос в натуру контрольных точек газопровода. Угловые точки были вынесены в натуру с помощью тахеометра способом полярных координат с опорой на уже определенные пункты разбивочной основы. Точки в створе была вынесены створным методом с применением тахеометра. После всей проделанной работы вокруг газопровода были вынесены границы зоны отчуждения.

После строительства запроектированного газопровода, не засыпав траншеи, производится исполнительная съемка для определения точности вынесения проекта в натуру, при этом GPSприемникам снимаются колодцы, коверы, контрольные трубки, газовые сифоны, люки, частично отснята камера газопровода, верхи труб, переходи диаметров труб. По окончании работ был сдан электронный файл с полевыми измерениями, фотографиями и абрис.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТ

4.1 Организация работ

Сметный расчет на создание геодезической опорной сети для строительства газопровода производится, опираясь на состав необходимых для проведения работ.

Для рекогносцировки пунктов спутниковых геодезических сетей приводятся следующие требования к составу работ:

Получение задания, подбор материалов. Определение мест размещения пунктов. Выбор мест закладки центров. Выбор схем установления геодезических связей между основными центрами пункта и контрольных реперов традиционными или спутниковыми методами. Обследование состояния центров триангуляции и реперов нивелирования, с которыми предполагается совместить проектируемые пункты или которые предполагается привязать к вновь закладываемому пункту спутниковой сети. Выявление состояния ранее определенных пунктов спутниковых сетей, включаемых в программу наблюдений. Определение типа и глубины закладки центров пунктов и контрольных реперов. Определение объемов работ для сооружения пунктов. Согласование вопросов установки пункта с организациями, на территории которых предполагается установить пункт. Сбор сведений, необходимых для выполнения последующих работ по установке пунктов, наблюдениям и т.д. Подготовка пункта для наблюдений: обеспечение видимости спутников, вскрытие центров.

Нанесение на крупномасштабную карту или на аэрофотоснимки места закладки центров новых пунктов, опознавание местоположения существующих, составление описания, абрисов и обозначение на местности места для закладки новых центров пунктов.

Оценка состояния, сохранности, соответствия данного типа центра (репера) современным требованиям, нарушения наружного оформления, прочности цементирования марок, а также влияния инженерно-геологических факторов на устойчивость центра (репера).

Отыскание ориентирных пунктов и описание их состояния.

Составление схемы отрекогносцированных сетей в соответствии с принятыми условными знаками; абрисов и описаний мест размещения пунктов; пояснительной записки, включая списки и оттиски с марок обследованных пунктов и реперов. Составление перечня топографо-геодезических работ, которые необходимо выполнить в связи с определением спутниковых координат (снос старых сигналов и др.). Сдача материалов.

При непосредственном определении координат спутниковыми методами приводятся следующие требования к составу работ:

Получение задания, подбор материалов. Оперативное планирование на дату исполнения работ. Подготовка приемников к работе. Установка приемников (антенн) над центром пункта, измерение высоты антенн перед и по завершении сеанса наблюдений. Радиосвязь между бригадами. Наблюдения в режиме быстрой статики. Контроль качества наблюдений с выдачей информации о количестве наблюдаемых спутников, показателя РДОР и др. Снятие приемников. Геодезическая привязка приемников (антенн) к пунктам при их внецентренном положении. Восстановление внешнего оформления пунктов. Повторная радиосвязь. Перезапись информации из приемников в память компьютера. Полевая контрольная обработка спутниковых наблюдений. Анализ результатов обработки в соответствии с критериями качества. Переезды на участке работ. Сдача материалов.

Территория строительных работ относится ко II-ой категории сложности, так как местность пересеченная, полузакрытая, с развитой сетью грунтовых дорог. Залесенность достигает 30-40%. Высокие деревья с густыми кронами частично блокируют спутниковые сигналы. Их прием планируется в периоды, когда спутники находятся в открытой части неба.

4.2 Сметный расчет на создание геодезической опорной сети для строительства газопровода

Таблица 2

5. БЕЗОПАСНЫЕ МЕТОДЫ РАБОТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ

Территория проводимых работ по проектировке, строительству и контролю положения газопровод расположена на территории частного сектора в Ульяновской области, городе Димитровграде. Район с умеренно-континентальным климатом, характеризующимся холодной зимой (-11до

-20⁰С) и теплым летом (июль +19 до+ 24⁰ С). Средняя годовая температура воздуха +4⁰ С. По строительно-климатическому районированию территория города характеризуется как благоприятная для строительного освоения и проживания.

Территория строительства преимущественно равнинная с углами наклона земной поверхности от 1 до 2°. Местность пересеченная, с развитой сетью грунтовых дорог. Территория вокруг места проведения работ залесенная.

На данной территории будут проводиться следующие геодезические работы: топографо-геодезические работы, включающие в себя создание геодезической съемочной сети с использованием спутниковой геодезической аппаратуры, топографическую съемку участка так же с применением спутниковых приборов. После составления проекта на строительство газопровода, на территории будут проводиться работы по выносу в натуру контрольных точек подземной коммуникации. Далее будет произведено строительство подземной коммуникации, по завершении которого спутниковыми приемниками будут определены отметки всех элементов газопровода; проведен вынос в натуру границ зон отчуждения.

Согласно общим требованиям все геодезические работы должны быть выполнены с определенной точностью и исключать какие-либо случаи травматизма на объекте.

Непосредственные причины несчастных случаев носят, как правило, организационно-технический характер и связаны с неисправностью оборудования и инструментов, с неправильной организацией отдельных производственных процессов, с нарушением правил эксплуатации оборудования и технологической дисциплины. Причинами несчастных случаев могут быть также недостатки в повседневном техническом надзоре, осуществляемом инженерно-техническим персоналом, и формальное отношение к инструктажу и обучению работающих безопасным приемам труда [7].

На данной строительной площадке необходимо строго соблюдать нижеуказанные правила.

- Запрещается находиться на рабочих местах, состояние которых представляет опасность, за исключением приведения их в безопасное состояние. При этом оформляется наряд-допуск с указанием необходимых мер безопасности.

- Запрещается выходить за ограждения выработок, состояние которых представляет опасность для людей или работы, в которых приостановлены.

- Строительная площадка должна ограждаться забором. Ограждения, примыкающие к местам массового прохода людей, необходимо оборудовать сплошным защитным козырьком. Ширина прохода должна быть не менее 1,2 м. В случае примыкания пешеходного прохода к проезжей части дороги необходимо выполнить сплошное ограждение со стороны дороги высотой не менее 1,1 м [7].

- Каждая строительная площадка должна быть обеспечена телефонной или радиосвязью и сторожевой охраной.

У дежурного должен быть список номеров телефонов аварийных служб и ответственных лиц.

- Применяемые на строительной площадке машины и механизмы не должны превышать предельно допустимых уровней шума.

- Территория строительной площадки, участки работ, рабочие места, проезды и проходы в темное время суток должны быть освещены в соответствии с государственными стандартами и строительными нормами по освещенности мест производства работ.

- На ограждении, примыкающем к проезжей части дороги или расположенном на ней, должно быть выполнено сигнальное освещение и должны быть установлены предупредительные знаки.

- Колодцы и шурфы на территории площадки должны быть закрыты или огорожены, а траншеи и котлованы - ограждены перилами высотой 1,1 м. В темное время суток на ограждения должны быть выставлены световые сигналы.

- Оборудование и механизмы, расположенные на стройплощадке, подъездных путях к ней и в подземных выработках, не должны быть источниками вредных химических, физических и биологических воздействий на работающих, на селитебную зону и должны соответствовать санитарным правилам.

- Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны строительных площадок и подземных выработок не должны превышать гигиенических нормативов, указанных в действующих гигиенических нормативах и государственных стандартах.

- Прочность несущих конструкций (обделок) консервируемых или ликвидируемых подземных сооружений должна обеспечивать восприятие различной комбинации внутренних и внешних нагрузок, включая случаи непрогнозируемого их опорожнения или затопления. Конструкции должны иметь уровень капитальности не ниже принятых для сооружаемого объекта.

- Перекрытия шахт, колодцев, скважин, наклонных тоннелей должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности и пожаробезопасности, предъявляемым к проектированию постоянных конструкций подземных сооружений.

Основной причиной возникновения травмоопасных ситуаций является халатное отношение работников к выполнению всех требований по обеспечению безопасности.

На данном производстве я, как специалист, проходила инструктаж как общий, так и инструктаж на рабочем месте, и была ознакомлена со всеми требованиями по обеспечению безопасности на строительном объекте.

Был проведен вводный инструктаж, продолжительность которого составила 1,5 часа. Инструктаж проходил в форме беседы и сопровождался демонстрацией различных наглядных пособий, кинофильмов, фотоплакатов характерных несчастных случаев и плакатов по ТБ. Особое внимание было обращено на способы оказания доврачебной помощи пострадавшим при различных несчастных случаях.

Также с каждым работником индивидуально был проведен первичный инструктаж на рабочем месте с практическим показом безопасных методов и приемов труда. В процессе этого инструктаже были разъяснены основные обязанности, правила поведения на рабочем месте, порядок подготовки, организации и содержания рабочих мест (проверки исправности оборудования, инструмента, приспособлений, блокировок, заземления и других средств защиты), порядок и правила применения, использования средств индивидуальной защиты, требования пожарной безопасности в организации и на рабочем месте, методы и способы оказания первой (доврачебной) помощи при несчастных случаях и другие вопросы.

За ближайший год на территории проводимых строительных работ случаи травматизма не наблюдались.

Вывод:

Для увеличения производительности труда на объекте должна быть произведена рациональная организация рабочего места, поддержание его в образцовом порядке, правильное расположение инструмента, приспособлений и материалов, что одновременно резко снижает возможность производственного травматизма.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существуют широкая классификация газопроводов по их виду, типу, материалу, другим признакам, и, соответственно, необходимо знать требования к работе с каждым из них.

Основной критерий классификации газопроводов заключается в их разделении на магистральные газопроводы, предназначенные для транспортировки газа на большие расстояния, и газопроводы распределительных сетей, предназначенные для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

В зависимости от класса потребителей и особенностей размещения, существуют газопроводы высокого, среднего и низкого давлений; наружные и внутренние газопроводы, подземные и надземные; по принципу строения- закольцованные, тупиковые и смешанные.

Магистральные газопроводы имеют более вытянутую конфигурацию, по сравнению с газопроводами распределительных сетей, с незначительным количеством ответвлений и дополнительных элементов трассы, поэтому основные виды геодезических работ состоят в определении геодезических пунктов, удаленных друг от друга на большие расстояния. Распределительные сети требуют большего числа выносящихся точек, работы при этом необходимо выполнять так же более точно, так как точность контрольных точек и возможности по измененной конфигурации газопровода взаимосвязаны.

В настоящее время существует достаточно методов для достижения при съемке и проектировании требуемых результатов по точности. Одним из главных факторов этого является наличие современных приборов, которые упрощают все геодезические работы.

Большим преимуществом является возможность съемки при помощи спутниковой геодезической аппаратуры. С использованием GPS приемников при топографо-геодезических работах будет обеспечена быстрота получения результатов, определение координат в любое время дня и в любых условиях, возможность вычислений при большом расстоянии между исходными и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости.

Проведение съёмочных работ спутниковыми методами почти исключает необходимость создания и использования геодезических сетей сгущения, съёмочного обоснования и его сгущения, за исключением случаев, когда при съёмке ситуации и рельефа использование в качестве точек установки базовой станции пунктов государственной геодезической и нивелирной сети по причинам организационного характера нецелесообразно.

В данном рассматриваемом случае территория проведения работ расположена в Ульяновской области, в городе Димитровграде, где на территории частного сектора был запроектирована, построена и проверена подземная коммуникация - газопровод.

В данных условиях были проведены геодезические работы с использованием спутниковых приемников GPS.

Таким образом, по итогам работ можно отметить, что с применением спутниковых систем на территории частного сектора была построена опорная геодезическая сеть, состоящая из восьми пунктов разбивочной основы.

Методом «Стой-Иди» были определены координаты всех пунктов разбивочной сети с опорой на базовые станции, в последствие для составления топографического плана была произведена съемка ситуации и рельефа методом «Стой-иди». Работы были проведены в довольно краткие сроки с высокой точностью.

После составления проекта газопровода вынос в натуру характерных точек проводился с помощью электронного тахеометра.

GPS съемка велась так же и в последствие по завершении строительства газопровода. Была произведена исполнительная съемка для определения точности вынесения проекта в натуру, при этом GPS приемниками были отсняты колодцы, коверы, контрольные трубки, газовые сифоны, люки, частично отснята камера газопровода, верхи труб, переходы диаметров труб.

По завершению всех работ был сделан вывод о том, что использование спутниковой геодезической аппаратуры делает большой вклад в развитие геодезии, позволяя точно выполнять необходимые съемки, ускоряя процесс всех геодезических, строительных работ, что в свою очередь в широком смысле ведет к прогрессу всего человечества.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. ПБ 12-529-03 «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления»

2. СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы»

3. СП 42-102-2004 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб»

4. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства» СНиП 11-104-97

5. СП 11-104-97. «Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II»

6. «Правила безопасности при строительстве подземных сооружений» ПБ 03-428-02

7. Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия: Учебник для вузов / Под ред. Михелева Д.Ш. - 4-е изд, испр.. - М: Издательский центр «Академия», 2004.. - 480 с.

8. «Газоснабжение» СНиП 2.04.08-87

9. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS

ГКИНП (ОНТА)-02-262-02

10. «Организация строительного производства» СНиП 3.01.01-85

12. Справочник сметных укрупненных норм на топографо-геодезических работы СУСН-2002

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Создание геодезической съемочной сети на территорию работ с применением спутниковой геодезической аппаратуры

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Проект подземной коммуникации

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Проект проектируемых линий газопровода и контрольных точек для выноса в натуру

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Проект выноса в натуру характерных точек подземной коммуникации с привязкой к опорным пунктам

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Вынос в натуру точек перегиба линии газопровода методом полярных координат

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

Проект вынесенных в натуру зон отчуждения