1 2
Содержание
1. Введение ……………………………………………………………………………………… 3
2. Аналитический обзор………………………………………………………………………. 5
3. Теоретическая часть……………………………………………………………………………………… 9
3.1 Топографо-геодезические работы с применением спутниковой геодезической аппаратуры…………………………………………………………………………………… 9
3.2 Проектирование съёмки, выполняемой посредством спутниковых определений….. 9
3.3 Рекогносцировка при съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии………………………………………………………………………………….. 12
3.4 Подготовка к производству съёмочных работ……………………………………….. 13
3.5 Производство съёмочных работ……………………………………………………… 13
3.6 Проектирование газопровода…………………………………………………………. 14
4. Практическая часть………………………………………………………………………. 16
4.1 Общие требования……………………………………………………………….…….. 16
4.2 Краткая физико-географическая характеристика района работ…………………… 16
4.3 Сведения о методике и технологии выполненных работ………………………….. 19
4.4 Получение геодезических исходных данных…………………………………………. 20
4.5 Обследование пунктов………………………………………………………………… 20
4.6 Планово-высотная съемочная геодезическая сеть………………………………….. 21
4.7 Камеральная обработка…………………………………………………………….…. 23
4.8 Сведения о проведения технического контроля и приемки работ……………..…. 25
4.9 Требования по охране труда и технике безопасности при проведении работ…….. 26
4.10 Заключение……………………………………………………………………….……. 28
5. Выводы………………………………………………………………………………………. 29
6. Используемая литература………………………………………………………………… 31
7. Приложения………………………………………………………………………………… 32
1. 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 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 работе будет подробнее рассмотрен состав работ, необходимых для топографической съемки, которую в дальнейшем используют для проектирования и строительства подземных коммуникаций. Все перечисленные виды работ будут описаны на примере подземного газопровода низкого давления и будут проведены на территории частного сектора г. Чебоксары Чувашской Республики.
Применительно к данной работе, спутниковая геодезическая аппаратура будет использована при построении опорной геодезической сети, при топографо-геодезической съемке местности.
2. Аналитический обзор
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.
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.
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.
3. Теоретическая часть
3.1 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.
3.2 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. Зачастую съемка производиться комбинированным способом: с помощь спутникового оборудования на месте проводимых работ создается геодезическое обоснование, которое в дальнейшем сгущается посредством тахеометра, съемка ситуации и рельефа так же производиться тахеометром.
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.
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.
1 2