+

فهرست مطالب : 

• نقشه برداری زیر زمینی
• اصطلاحات نقشه برداری زیر زمینی
• شرایط خاص نقشه برداری در زیر زمین
• روشهای کلی نقشه برداری زیر زمینی
• هماهنگی بین برداشت های زیرزمینی و نقشه برداری سطحی
• برداشت در زیرزمین
• علامت گذاری و میخ کوبی
• اندازه گیری فاصله
• وسایل طول یابی در زیر زمین
• اندازه گیری ارتفاع
• وسایل تراز یابی در زیر زمین
• ترازیابی
• خصوصیات شاخص در زیر زمین
• انواع شاخص در زیر زمین
• مراحل طراحی پروژه های زیر زمینی
• طراحی اجرای عملیات حفاری
• طراحی کلی تهیه نقشه از زیر زمین
• ایستگاه گذاری در زیر زمین
• انواع تونل عبارتند از
• خصوصیات وسایل و تجهیزات نقشه برداری زیر زمین
• وسایل حفاری در زیر زمین
•  نقشه برداری مسطح
•    مساحی Geodetic Surveying
  
• کلیات به جزئیات
•    مقیاس
  
•    سطح مبنا
•    شبکه بندی نقشه
•    ترازیابی
•    سطح تراز مبنا
• روش های کاربردی در نقشه برداری
•  اندازه گیری مسافت
•    طریقه اندازه گیری
•  روش کار در اندازه گیری مسافت
•    سیستم های پارالاکتیک
•  اندازه گیری مسافت با استفاده از طریقه الکترونیکی
•    ژئودیمتر Geodimeter
•  موارد استفاده ترازیابی
•  نمایش فرم زمین به وسیله نقاط رقوم دار
• نقشه برداری با زنجیر Chain Surveying
•    برداشت عوارض
•  نقشه برداری با تئودولیت و تاکئومتری
  
• استقرار تئودولیت در ایستگاه (قائم نمودن محور اصلی)
• روش کوپل
•  اندازه گیری زاویه یک امتداد با شمال مغناطیسی
• منابع
• همراه با تصاویر
• ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

بخشی از متن این مقاله : 

نقشه برداری زیر زمینی:

نقشه برداری زیر زمینی که در غرب آن را با کلمه لاتین UNDER ground surveying می‌شناسند، شاخه ای از رشته مهندسی نقشه برداری است که شامل طراحی تونل، عملیاتهای اجرا و هدایت ، حفاری و بلاخره برداشت فضاهای موجود طبیعی و مصنوعی زیر زمین به منظور تهیه نقشه از آنها با توجه به شرایط خاص نقشه برداری در زیر زمین می باشد. در اهمیت نقشه برداری و پیشرفتهای آن می توان به ایجاد تونل زمینی در زیر دریایی دانش که ارتباط بین پاریس و لندن را بر قرار کند اشاره کرد.

در کل منظور از نقشه برداری زیر زمینی کلیه عملیات و محاسبات نقشه برداریست که برای تعیین موقعیت و حدود و مشخصات عوارض در زیر سطح زمین به کار می روند.عوارضی که موضوع این برداشت قرار می گیرند عبارتند از : چاه ها ، دالان ها یا راهروهای زیرزمینی – غارهای زیرزمینی که ممکن است به صورت انبار یا پناهگاه مورد استفاده قرار گیرند – تونل ها- معادن و منابع زیرزمینی و غیره. برای دسترسی به منابع در معدن غالباً باید به وسیله چاه ها و راهروها از سطح زمین به محل آن ها دست یافت. برای عبور کابل های برق و آبرسانی نیز از راهروهای زیرزمینی استفاده می شود. نقشه برداری زیر زمینی شامل موارد زیر می باشد:

۱-. طراحی (deign) در مرحله شروع پروژه

۲-اجرای عملیات حفاری (unearth control) هدایت تونل را بر عهده دارد.

۳-تهیه نقشه برداری از زیر زمین

اصطلاحات نقشه برداری زیر زمینی:

۱- زیر زمین (UNDER ground): در اصطلاح عام به عوارض قابل دسترسی و یا طبیعی در داخل زمین می گویند.
۲-معدن (MINE): مجموعه تاسیسات زمینی و دانالهای زیر زمین که به منظور هدف خاصی احداث شده را معدن گویند. اصطلاحا به محل تجمع مواد معدنی نیز معدن می گویند.

۳-گالری( Gallery ): به دانالهای افقی زیر زمینی که از یک طرف به منظور خاصی مسدود است و خود یکی از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود گالری می گویند که به سه نوع (اکتشافی، آماده سازی، اصلی و فرعی )وجود دارد.
۴- تونل (tunnel ): دالان عبوری عریضی است که از دو طرف باز می شود و به انواع (افقی، مایل، مارپیچ، موجود می باشد.
۵- چاه (shaft): گالری قائمی که از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود و مقطع آن ممکن است دایره که در اروپا و آسیا مرسوم است )و یا مستطیل که در آمریکا مرسوم است باشد.

۶- رمپ (Ramp):رمپ یا شیب گذر، تونل شیب داری است که برای اتصال بین طبقات مختلف معدن به کار می رود اصطلاحا به آن بالارو یا پایین رو (دوبل ) نیز می گویند.

۷- گمانه (soundage): عبارت است از چاه کم قطر و عمیقی که برای نمونه برداری از لایه های زمین و جهت دادن به امتداد حفاری از آن استفاده می شود و در نوع (اکتشافی، و راهنما) موجود می باشد.

۸- حفاری: پیشروی در امر گود برداری زیر زمین که به وسیله ماشینهای حفاری و یا اکتشافی انجام می شود را گویند.

شرایط خاص نقشه برداری در زیر زمین:
۱- تاریکی و عدم نور کافی و محدودیت در استفاده از وسایل روشنایی برای معادنی که گازهای اشتعال‌زا تولید می کنند.

۲- محدودیت فضا و در نتیجه محدود شدن کنترلهای نقشه برداری و کم شدن درجه آزادی و دقت کار

۳- امکان تخریب و ریزش تونل در صورت عدم پوسته گیری در زیر زمین

۴- امکان سقوط در چاه و یا فرو رفتن در زمینهای سست

۵-  وجود گازهای خفه کننده ناشی از مواد معدنی

۶-  ورود آبهای سطح الارضی به زیرزمین

۷- اختلالات مغناطیسی ناشی از مواد آهنی در زیر زمین و مشکلات کار با قطب نما

۸- وجود جریانات هوا در داخل تونل و به هم زدن تعادل شاقولهای آویزان در تونل

۹- تکانها و لرزشهای زیر زمینی ناشی از عملیات حفاری ( آتش کاری) و مشکل به هم خوردن تراز دستگاههای نقشه برداری

و جا به جا شدن ایستگاهها

۱۰- کار نکردن دستگاههای مخابراتی مثل بی سیم و موبایل و همچنین گیرنده های GPS در زیر زمین

۱۱-  سختی کار

روشهای کلی نقشه برداری زیر زمینی:

• روشهای نقشه برداری زمینی و ژئودزی که در ۹۰ درصد پروژه ها از این روش استفاده می شود.
• روشهای فتوگرامتری( برد کوتاه ) که در مقطع برداری و کارهای دقیق از آن استفاده می شود.
• روشهای هیدروگرافی: برای معادن و تونلهای آبی که امکان نقشه برداری زمینی وجود ندارد.

هماهنگی بین برداشت های زیرزمینی و نقشه برداری سطحی

نقشه برداری در روی زمین یا نقشه برداری سطحی از امکانات زیادی برخوردار است که در زیرزمین وجود ندارد. بنابراین پس از آماده شدن طرح ، باید مختصات نقاط دهانه تونل ها ، راهروها و چاه ها را نسبت به شبکه ای از نقاط کنترل مسطحاتی و ارتفاعی در سطح زمین مشخص نمود. یعنی قبل از اقدام به عملیات در زیرزمین یک نقشه برداری سطحی در حوزه عملیات لازم است و این نقشه برداری سطحی باید شامل نقاط ارتفاعی نیز باشد.

تشکیل شبکه نقاط کنترل سطحی (مسطحاتی و ارتفاعی به همان روش هایی که در برداشت دیدیم (مثلث بندی ، پیمایش و به خصوص از روش های شبیه به آنچه در تقویت طول پایه دیدیم) استفاده می گردد.

برداشت در زیرزمین

منطقه عمل را در زیرزمین معمولاً راهروهای کم عرض – چاه های قائم یا مایل – تونل ها و بلاخره مراکز فعال معدن تشکیل میدهند که معمولاً کم وسعت بوده و وجود ماشین آلات – کابل ها – جریان آب و غیره این محدودیت را زیاد می کند به طوریکه به هیچ وحه نمی توان برای تشکیل کانواهای مسطحاتی یا ارتفاعی از یک مثلث بندی خوب استفاده کرد و معمولاً باید از پیمایش استفاده کنیم.

در نقشه برداری زیرزمینی با ۳ نوع اندازه گیری : فاصله ، زاویه و اختلاف ارتفاع سرو کار داریم و محدود بودن دید  و کوتاه بودن پهلوهای پیمایش ما را مجبور می کند تا در اندازه گیری ها به دنبال دقت خیلی زیادی برویم و از پیمایش های دقیق و سانتراژهای اجباری استفاده کنیم. به خصوص مسئله توجیه و انتقال امتداد از سطح به عمق یا برعکس خیلی اهمیت پیدا می کند.

علامت گذاری و میخ کوبی

به واسطه مشکلات بالا و آمد و رفت و حمل مواد ، معمولاً نمی توان از میخ کوبی در کف استفاده کرد و معمولاً باید از میخ های سقفی و دیواری استفاده شود.

اندازه گیری فاصله

برای اندازه گیری فاصله از دو طریق مستقیم و غیرمستقیم استفاده می شود. مترهای معمولی برای کار در زیرزمین مناسب نیستند و امروزه به جای آن ها از فولادهای مخصوص ( فولاد سوئدی ) استفاده می شود که ضد زنگ بوده  و روی نوار را با لعاب پلاستیکی سفید یا ورنی پوشانده اند و گذشته از دوام از نظر الکتریکی نیز عایق است.

در پیمایش های دقیق ، کانواهای اصلی ممکن است از مفتول انوار نیز استفاده گردد.

مسیر گالری ها ( دالان های افقی) معمولاً شیب دار و گاهی با عوارض همراه است. در این صورت ، اندازه گیری فاصله با مترکشی افقی همراه شاغول انجام می گیرد و یا چنانچه شیب گالری نسبتاً منظم باشد مترکشی را در امتداد شیب زمین انجام داده و از نظر تبدیل به افق تصحیح می کنیم. این طریقه به خصوص وقتی از میخ های سقفی و دیواری استفاده شده باشد ، جالب خواهد بود. چون فاصله ها غالباً کوتاهند از استادیمتری نیز می توان استفاده کرد و با توجه کافی می توان به دقتی در حدود ۱:۵۰۰۰ نیز رسید ولی به علت کوتاهی فاصله ها طریقه های غیرمستقیم دیگر معمول نیستند.

وسایل طول یابی در زیر زمین:

• قرمای معمولی که مرغوبترین آنها تر و ایشتباخ آلمانی می باشند.
• مفتولهای مدرج آویزان و (تراز یاب با تئودولیت ) و شاقولهای چاه
• طول یابهای الکترونیکی (EDM) و وسایل جانبی مخصوص آنها برای کار در زیر زمین

اندازه گیری ارتفاع

تعیین ارتفاع در برداشت ها و عملیات زیرزمینی اهمیتی بسیار اساسی دارد و باید از دقت زیادی برخوردار باشد زیرا کمترین اشتباهی در تعیین ارتفاع نتیجه نامطلوبی ببار خواهد آورد نمونه آن را می توان در هدایت گالری هایی مجسم نمود که چاه هایی به  فاصله چند کیلومتر را به هم وصل می کند.

در بسیاری از دالان های زیرزمینی شیب با مقاومت ثابت طوری حسای شده که بتوان از حرکت چهارچرخه های پر برای بالا کشیدن چهارچرخه های خالی استفاده کرد و پیاده کردن چنین شیب های دقیقی به عهده نقشه بردار است.

مطالعات ژئوفیزیک و نیز اکتشاف در زیر زمین  نیز به ترازیابی های بسیار دقیق احتیاج دارد.به عنوان نمونه از منابع نفتی نام می بریم که غالباً به واسطه فشار خیلی زیادی که دارند حتی از اعماق چندین کیلومتر می توانند باعث بر آمدگی تدریجی زمین بشوند و بنابراین با ترازیابی های بسیار دقیق  ، در فاصله زمان های مرتب می توان به اکتشاف این منابع کمک کرد و یا از حرکات تدریجی و خفیف زمین برای شناسایی لایه های زیرین ، از نظر زمین شناسی یا ژئوفیزیک کمک گرفت. به همین جهت روش ها و وسایل دقیق برای تعیین ارتفاع بلافاصله در برداشت های زیرزمینی و اکتشاف ها  مورد استفاده قرار می گیرند و مسئله هدایت مسیر و ارتباط بین گالری ها و نظم کار در عملیات زیرزمینی اهمیت بسیاری دارد.

موضوع  تعیین ارتفاع در سه حالت مختلف زیر پیش می آید:

• چاه های قائم
• چاه های مایل
• در شیب های کمتر مثل مسیر گالری ها – تونل ها و در محوطه های معدنی

وسایل اندازه گیری زاویه در زیر زمین:

• تئودولیت معمولی
• تئودولیتهای آویزان
• تئودلیتهای لیزری
• ژیروتئودولیتها

وسایل تراز یابی در زیر زمین:

تفاوت دوربین های ترازیاب در زیر زمین در این است که این دوربین ها در برابر سرما، گرما، گرد و غبار، ضربه و…. مقاوم بوده و از دقت بیشتری برخوردارند. این دوربین ها در فواصل کوتاه نیز می توانند اندازه گیری کنند.

ترازیابی

برای ترازیابی در زیر زمین از روش های زیر استفاده می گردد:

• به وسیله نوارها و کابل ها

ممکن است به طول چند صد متر یا کیلومتر به دور قرقره های پیچیده شده باشد و همراه شاغولی به وزن ۱۵-۲۰ کیلوگرم به کار می رود و سرعت باز شدن آن قابل کنترل است. با استفاده از روش های مخصوص مثل روش firminy  می توان طول نوار را تحت همان شرایطی تعیین نمود که نوار تحت نیروی وزنه و وزن خود کشیده شود و با این شرایط می توان به دقتی در حدود ۱:۲۰۰۰۰ نیز رسید.گاهی از طناب های مخصوص استخراج برای تعیین ارتفاع استفاده می شود و اثر وزن جعبه ی حمل مواد را روی آن تصحیح می کنند و به این ترتیب می توان به دقت حدود ۱:۵۰۰ رسید.

• استفاده از تراز آبی

تراز آبی طریقه قدیمی استفاده از خاصیت لوله های به هم پیوسته است که دقت آن معمولاً کم است . برای زیاد کردن دقت می توان از یک وسیله میکرومتری استفاده کرد که سوزنی در زیر سطح آب قرار گرفته و به کمک پیچی در انتهایش بالا و پایین می رود تا تصویر نوک سوزن بر خودش منطبق دیده شود.

• ترازیابی مستقیم

در برداشت های دقیق غالباً از ترازیاب استفاده می شود. برای روشن کردن درجات میر یک چراغ دستی به صورت نورافکن بر روی دوربین نصب می شود و گاهی برای رتیکول نیز یک دوره رادیواکتیو بی ضرر در نظر گرفته شده تا قابل رویت باشد.

خصوصیات شاخص در زیر زمین:

• کوتاه باشد در حد یک و نیم تا سه متر که به صورت کشوئی ارتفاع آن تغییر می کند.
• سطح آن روشن باشد تا بتوان در تاریکی از آن استفاده کرد.

۳- تقسیم بندی آن طوری باشد که بتوان سریع و راحت قرائت کرد و یک طرف آن تقسیمات و طرف دیگر آن اعداد نوشته شده اند.
انواع شاخص در زیر زمین:

• شاخصهای منعکس کننده
• شاخصهای شفاف یا شیشه ای
• شاخصهای قابل آویزان

مراحل طراحی پروژه های زیر زمینی:

۱-. اکتشاف مقدماتی (مطالعه اولیه(

– برای پروژه های معدنی بوسیله سطحی و نیمه عمیق.

– برای پروژه های عمرانی بوسیله گمانه زنی و تشخیص جنس لایه های زمینی

۲- ایجاد شبکه ژئودتیک در منطقه مورد نیاز :

–  نقاط، تمام منطقه مورد نظر را بپوشاند

– شکل هندسی متناسب باشد. یعنی شبکه، استحکام کافی داشته باشد.

–  مختصاتها با دقت بسیار زیاد محاسبه شوند.

۳-  تهیه نقشه های مورد نیاز جهت طراحی تونل

• طراحی پروژه مورد نظر

طراحی اجرای عملیات حفاری:

• پیاده کردن دقیق نقاط دهانه و چاهها و مشخص کردن سینه کار و ابعاد مقطع حفاری در محل این نقاط بوسیله
• روشهای دقیق از جمله تقاطع.
• هدایت چند متر اولیه حفاری (تراشه تونل ) بوسیله جهت یابی مغناطیسی و تئودولیت
• انتقال حداقل ۲ نقطه کنترل مسطحاتی و ارتفاعی به داخل تونل

۴- کنترل توام راستا و شیب تونل در ادامه حفاری بوسیله نقاط کنترل و دستگاههای نقشه برداری بوسیله مشخص کردن سینه های کار

• کنترل مقطع تونل در فواصل مشخصی از نقاط زیر زمین.

طراحی کلی تهیه نقشه از زیر زمین:

• شناسایی نقاط ثابت شبکه های ژئودتیک روی زمین نزدیک به دهانه تونلها و چاهها راههای ورود به زیر زمین
• پیاده کردن نقطه دهانه تونل به روش تقاطع و تعیین دقت مختصات آن از مختصات نقاط ثابت شبکه
• انتخاب نقاط تحت الارضی تونلها و گالریها در محلهای مناسب (نقاط اصلی و رفرانس سقفی یا کفی)
• انجام پیمایش جهت انتقال مختصات از نقاط ثابت سطح الارضی به نقاط (ایستگاههای ) تحت الارض.
• انجام تراز یابی نقاط تحت الارضی جهت تهیه پروفیلهای طولی کف و سقف و یا انجام برداشت های مربوط به مقطع برداری و تهیه مقطع تونل
• انجام برداشتهای لازم از ایستگاههای زیر زمینی جهت تهیه نقشه های مورد درخواست از زیر زمین.

ایستگاه گذاری در زیر زمین:

باید بیشتر دقت کرد که در زیر زمین ایستگاه گذاری هدف دار بوده و دو ایستگاه به هم دیگر دید داشته و ایستگاه گذاری در محلهای مستحکم و بدون حرکت قرار گیرد. ایستگاه گذاری طوری باشد که زوایای پیمایش زیر زمین به ۱۸۰درجه نزدیک نشود. به علت زیاد بودن خطای انکسار نور روی محور تونل (Center Line ) حتی الامکان نقاط در کناره های تونل انتخاب شود. در نظر گرفتن این نکته ضروری است که امکان استقرار دوربین در ایستگاه وجود داشته باشد. همچنین موانع دید را باید در نظر داشت تا امکان برداشت جزئیات به راحتی میسر باشد. انواع ایستگاه در زیر زمین عبارت است از:

ایستگاه سقفی، ایستگاه کفی، ایستگاه دیواری و کشوئی.