نقشه برداری زیر زمینی

نقشه برداری زیر زمینی كه در غرب آن را با كلمه لاتین UNDER ground surveying می‌شناسند، شاخه ای از رشته مهندسی نقشه برداری است كه 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 كه ارتباط بین پاریس و لندن را بر قرار كند اشاره كرد.
كلا نقشه برداری زیر زمینی شامل موارد زیر می باشد:
1. طراحی (deign) در مرحله شروع پروژه
2. اجرای عملیات حفاری (unearth control) هدایت تونل را بر عهده دارد.
3. تهیه نقشه برداری از زیر زمین

اصطلاحات نقشه برداری زیر زمینی:
1. زیر زمین (UNDER ground): در اصطلاح عام به عوارض قابل دسترسی و یا طبیعی در داخل زمین می گویند.
2. معدن (MINE): مجموعه تاسیسات زمینی و دانالهای زیر زمین كه به منظور هدف خاصی احداث شده را معدن گویند. اصطلاحا به محل تجمع مواد معدنی نیز معدن می گویند.
3. گالری( Gallery ): به دانالهای افقی زیر زمینی كه از یك طرف به منظور خاصی مسدود است و خود یكی از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود گالری می گویند كه به سه نوع (اكتشافی، آماده سازی، اصلی و فرعی )وجود دارد.
4. تونل (tunnel ): دالان عبوری عریضی است كه از دو طرف باز می شود و به انواع (افقی، مایل، مارپیچ، موجود می باشد.
5. چاه (shaft): گالری قائمی كه از راههای ورود به زیر زمین به شمار می رود و مقطع آن ممكن است دایره كه در اروپا و آسیا مرسوم است )و یا مستطیل كه در آمریكا مرسوم است باشد.
6. رمپ (Ramp):رمپ یا شیب گذر، تونل شیب داری است كه برای اتصال بین طبقات مختلف معدن به كار می رود اصطلاحا به آن بالارو یا پایین رو (دوبل ) نیز می گویند.
7. گمانه (soundage): عبارت است از چاه كم قطر و عمیقی كه برای نمونه برداری از لایه های زمین و جهت دادن به امتداد حفاری از آن استفاده می شود و در نوع (اكتشافی، و راهنما) موجود می باشد.

8. حفاری: پیشروی در امر گود برداری زیر زمین كه به وسیله ماشینهای حفاری و یا اكتشافی انجام می شود را گویند.

نقشه برداری زیر زمینی

شرایط خاص نقشه برداری در زیر زمین:
1. تاریكی و عدم نور كافی و محدودیت در استفاده از وسایل روشنایی برای معادنی كه گازهای اشتعال‌زا تولید می كنند.
2. محدودیت فضا و در نتیجه محدود شدن كنترلهای نقشه برداری و كم شدن درجه آزادی و دقت كار
3. امكان تخریب و ریزش تونل در صورت عدم پوسته گیری در زیر زمین
4. امكان سقوط در چاه و یا فرو رفتن در زمینهای سست
5. وجود گازهای خفه كننده ناشی از مواد معدنی
6. ورود آبهای سطح الارضی به زیرزمین
7. اختلالات مغناطیسی ناشی از مواد آهنی در زیر زمین و مشكلات كار با قطب نما
8. وجود جریانات هوا در داخل تونل و به هم زدن تعادل شاقولهای آویزان در تونل
9. تكانها و لرزشهای زیر زمینی ناشی از عملیات حفاری ( آتش كاری) و مشكل به هم خوردن تراز دستگاههای نقشه برداری و جا به جا شدن ایستگاهها
10. كار نكردن دستگاههای مخابراتی مثل بی سیم و مبایل و همچنین گیرنده های GPS در زیر زمین
11. سختی كار

نقشه برداری زیر زمینی

نكات ایمنی در تونل و زیر زمین:
1. قبل از ورود نكات ایمنی مربوط به این زیر زمین را از بخش حفاظت و ایمنی معدن تهیه و به خاطر بسپاریم
2. وسایل حفاظتی همراه فرد بوده و نحوه استفاده از آنها به فرد آموزش داده شود (كلاه ایمنی، چراغ روشنایی، لباس كار، چكمه و... )
3. برای كار در هر قسمت معدن ابتدا وضعیت آن را بررسی كرده و قسمتی پیدا كردن موقعیت آن را از روی نقشه نكات حفاظتی برای آن بررسی شود.
4. بودن هماهنگی مسئول معدن و مسئول عملیات نقشه برداری در قسمتهای مختلف تونل حركت نكنیم.
5. قبل از ورود به زیر زمین برنامه كار خود را از نظر زمانی و مكانی به مسئول معدن اطلاع دهیم.
6. در وسط ریلها حركت نكنیم.
7. از بردن وسایل آتشزا به تونل جدا" خودداری كنیم.
8. به خاطر سپردن مسیری كه در آن حركت كرده و رفته ایم.
9. نگهداری و مواظبت از وسایل نقشه برداری در زیر زمین.
10. هنگام حركت در تونل مواظب وسایل آویزان از سقف، از جمله شاقولها باشیم.
11. از ضربه زدن بی مورد به وسیله چكش به دیوارها و یا سقف تونلها جدا خودداری كنیم.
12. چراغ روشنایی را در مسیر كار دیگران قرار نداده و آن را در چشم دیگران نیا ندازیم.
13. در صورت مواجه شدن با تاریكی مطلق نهایت دقت را برای بازگشت به محل روشنایی داشته باشیم.
14. از شوخی كردن با همكاران در گزنكها و شیبهای تند بپرهیزیم.

روشهای كلی نقشه برداری زیر زمینی:
1. روشهای نقشه برداری زمینی و ژئودزی كه در 90 درصد پروژه ها از این روش استفاده می شود.
2. روشهای فتوگرامتری( برد كوتاه ) كه در مقطع برداری و كارهای دقیق از آن استفاده می شود.
3. روشهای هیدروگرافی: برای معادن و تونلهای آبی كه امكان نقشه برداری زمینی وجود ندارد.

مراحل طراحی پروژه های زیر زمینی:
1. اكتشاف 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
2. ایجاد شبكه ژئودتیك در منطقه مورد نیاز:
- نقاط، تمام منطقه مورد نظر را بپوشاند
- شكل هندسی متناسب باشد. یعنی شبكه، استحكام كافی داشته باشد.
- مختصاتها با دقت بسیار زیاد محاسبه شوند.
3. تهیه نقشه های مورد نیاز جهت طراحی تونل
4. طراحی پروژه مورد نظر

طراحی اجرای عملیات حفاری:
1. پیاده كردن دقیق نقاط دهانه و چاهها و مشخص كردن سینه كار و ابعاد مقطع حفاری در محل این نقاط بوسیله روشهای دقیق از جمله تقاطع.
2. هدایت چند متر اولیه حفاری (تراشه تونل ) بوسیله جهت یابی مغناطیسی و تئودولیت
3. انتقال حداقل 2 نقطه كنترل مسطحاتی و ارتفاعی به داخل تونل
4. كنترل توام راستا و شیب تونل در ادامه حفاری بوسیله نقاط كنترل و دستگاههای نقشه برداری بوسیله مشخص كردن سینه های كار
5. كنترل مقطع تونل در فواصل مشخصی از نقاط زیر زمین.

طراحی كلی تهیه نقشه از زیر زمین:
1. شناسایی نقاط ثابت شبكه های ژئودتیك روی زمین نزدیك به دهانه تونلها و چاهها راههای ورود به زیر زمین
2. پیاده كردن نقطه دهانه تونل به روش تقاطع و تعیین دقت مختصات آن از مختصات نقاط ثابت شبكه
3. انتخاب نقاط تحت الارضی تونلها و گالریها در محلهای مناسب (نقاط اصلی و رفرانس سقفی یا كفی)
4. انجام پیمایش جهت انتقال مختصات از نقاط ثابت سطح الارضی به نقاط (ایستگاههای ) تحت الارض.
5. انجام تراز یابی نقاط تحت الارضی جهت تهیه پروفیلهای طولی كف و سقف و یا انجام برداشت های مربوط به مقطع برداری و تهیه مقطع تونل
6. انجام برداشتهای لازم از ایستگاههای زیر زمینی جهت تهیه نقشه های مورد درخواست از زیر زمین.
نقشه برداری زیر زمینی

ایستگاه گذاری در زیر زمین:
باید بیشتر دقت كرد كه در زیر زمین ایستگاه گذاری هدف دار بوده و دو ایستگاه به هم دیگر دید داشته و ایستگاه گذاری در محلهای مستحكم و بدون حركت قرار گیرد. ایستگاه گذاری طوری باشد كه زوایای پیمایش زیر زمین به 180درجه نزدیك نشود. به علت زیاد بودن خطای انكسار نور روی محور تونل (Center Line ) حتی الامكان نقاط در كناره های تونل انتخاب شود. در نظر گرفتن این نكته ضروری است كه امكان استقرار دوربین در ایستگاه وجود داشته باشد. همچنین موانع دید را باید در نظر داشت تا امكان برداشت جزئیات به راحتی میسر باشد. انواع ایستگاه در زیر زمین عبارت است از:
ایستگاه سقفی، ایستگاه كفی، ایستگاه دیواری و كشوئی.
انواع تونل عبارتند از:
1. تونل راههای بین شهری
2. تونلهای راه آهن های بین شهری
3. تونلهای راه آهن های شهری (مترو)
4. تونلهای معادن
5. تونلهای سد سازی و نیروگاهها
6. تونلهای طبیعی (غارها ) و قناتها و تونلهای انتقال نیرو

خصوصیات وسایل و تجهیزات نقشه برداری زیر زمین:
این وسایل باید سبك، كم حجم، دقیق، دارای نور داخلی، امكان سانتراژ از ایستگاه سقفی، ساده و مقاوم در برابر رطوبت، تغییرات ها، گرد و غبار و ضربه باشند.
تارگتها در زیر زمین:
از مهمترین تارگتها در زیر زمین شاقولها هستند كه كاربردهای بسیار زیادی داشته و به انواع زیر تقسیم می شوند:
شاقول ساده، شاقول زنجیره ای، شاقول چاه، شاقول اپنیكی وایزری.

وسایل طول یابی در زیر زمین:
1. قرمای معمولی كه مرغوبترین آنها تر و ایشتباخ آلمانی می باشند.
2. مفتولهای مدرج آویزان و (تراز یاب با تئودولیت ) و شاقولهای چاه
3. طول یابهای الكترونیكی (EDM) و وسایل جانبی مخصوص آنها برای كار در زیر زمین

وسایل اندازه گیری زاویه در زیر زمین:
1. تئودولیت معمولی
2. تئودولیتهای آویزان
3. تئودلیتهای لیزری
4. ژیروتئودولیتها

وسایل تراز یابی در زیر زمین:
تفاوت دوربین های ترازیاب در زیر زمین در این است كه این دوربین ها در برابر سرما، گرما، گرد و غبار، ضربه و.... مقاوم بوده و از دقت بیشتری برخوردارند. این دوربین ها در فواصل كوتاه نیز می توانند اندازه گیری كنند.

خصوصیات شاخص در زیر زمین:
1. كوتاه باشد در حد یك و نیم تا سه متر كه به صورت كشوئی ارتفاع آن تغییر می كند.
2. سطح آن روشن باشد تا بتوان در تاریكی از آن استفاده كرد.
3. تقسیم بندی آن طوری باشد كه بتوان سریع و راحت قرائت كرد.

انواع شاخص در زیر زمین:
1. شاخصهای منعكس كننده
2. شاخصهای شفاف یا شیشه ای
3. شاخصهای قابل آویزان

وسایل حفاری در زیر زمین:
با توجه به این كه سه روش برای حفاری در زیر زمین مرسوم است، برای هریك وسایل و تجهیزات خاصی به كار می روند. این روشها عبارتند از:

1. روش انفجاری

2. ماشین حفاری

3. ماشین آلات ساختمانی

نكاتی در مورد بكارگیری شاقول در چاه:
1. آزاد بودن شاقول چاه: برای كنترل آزاد بودن شاقول در چاه حلقه ای را در داخل سیم شاقول كرده و از بالا به طرف پایین رها می كنیم اگر این حلقه به ته چاه رسید شاقول آزاد می باشد و سیم آن در جایی درگیر نیست
2. با این كه پریود اندازه گیری شده را با توجه به پریودهای محاسبه شده برای ارتفاع آن چاه مقایسه كنیم. بایستی این دو مقدار تقریبا با هم برابر باشند.
3. در اثر جریانات هوا و طولانی بودن طول سیم نوسانات پاندولی در شاقول ایجاد می شود كه برای برقراری تعادل آن نیاز به دقت بسیاری است. برای برقرار كردن تعادل سریع از شبكه نفت یا روغن سوخته طوری استفاده می كنیم كه شاقول در این شبكه قرار گیرد.
4. در نظر گرفتن انحراف شاقول از خط یا امتداد شاقول با توجه به نیروهای گریز از مركز و نیروی گریدلیس.

نقشه برداری زیر زمینی

مطالب مشابه :

GPS و فتوگرامتری چسیت؟

نقشه برداری زیر زمینی

آموزش نرم افزار Civil 3D 2014

فتوگرامتری در ثبت آثار باستانی

تجربیات کارگاهی- نقشه برداری پروژه عمرانی

محاسبه حجم عملیات خاکبرداری و خاکریزی با نرم افزار Auto Cad Land Desktop

ْGPS تك فركانسه