Общие сведения об инженерных подземных коммуникациях

Размещено на http://allbest.ru

1. Общие сведения об инженерных подземных коммуникациях

На застроенных территориях и промышленных площадках проходит много подземных коммуникаций и специальных сооружений для них. К подземным коммуникациям относятся такие прокладки в грунте как трубопроводы, кабельные сети, коллекторы. Трубопроводы -- это сети водопровода, канализации, газоснабжения, теплофикации, водостока, дренажа, нефте- и газопроводы и другие прокладки, предназначенные для транспортирования различного содержимого по трубам.

Кабельные сети передают электроэнергию. Они различаются по напряжению и назначению: сети высокого напряжения, электрифицированного транспорта, уличного освещения; сети слабого тока (телефонные, радио и телевизионные). Сети состоят из кабелей, прокладываемых на глубине до 1 м, распределительных шкафов, трансформаторов.

Коллекторы представляют собой подземные сооружения круглого или прямоугольного сечения сравнительно большого размера (от 1,8 до 3,0 м2). В них прокладывают одновременно трубопроводы и кабели различного назначения.

Водопровод обеспечивает питьевые, хозяйственные, производственные и пожарные нужды и состоит из водопроводных станций и водоразводящих сетей. Водоразводящая сеть делится на магистральную и распределительную. Магистральная сеть (диаметры труб 400...900 мм) обеспечивает водой целые районы, а отходящая от нее распределительная сеть подает воду к домам и промышленным предприятиям. Трубы этой сети имеют диаметр 200...400 мм, вводы в дома -- 50 мм. Для регулирования работы водопроводных сетей на них устанавливают арматуру -- задвижки, выпуски, краны и др. Для доступа к арматуре устраивают колодцы. Канализация обеспечивает удаление сточных и загрязненных вод на очистные сооружения и далее в ближайшие водоемы.

Канализационная сеть состоит из чугунных и железобетонных труб, смотровых и перепадных колодцев, станций перекачки для пониженных частей застройки и других сооружений. Диаметры труб колеблются от 150 до 400 мм. Водостоками отводят дождевые и талые воды, а также условно чистые воды (от мытья и поливки улиц). Водосточная сеть состоит из труб, дождеприемных и перепадных колодцев, выпусков в водоемы и овраги. К водосточным колодцам присоединяют водосточные трубы зданий. Для водосточной сети применяют асбоцементные и железобетонные трубы диаметром до 3,5 м. Дренажи применяют для сбора грунтовых вод. Состоят они из перфорированных бетонных, керамических, асбоцементных труб диаметром до 200 мм.

Газопроводы служат для транспортирования газа. Они подразделяются на магистральные (диаметр стальных труб до 1600 мм) и распределительные. Газопроводы идут от станций и хранилищ в районы застройки по проездам. От них отходят вводы в здания и сооружения. Глубина заложения от поверхности этих сетей 0,8... 1,2 м. На газопроводах устанавливают запорные краны, конденсатосборники, нюхательные трубки, регуляторы давления и др.

Сети теплоснабжения обеспечивают теплом и горячей водой жилые, общественные и промышленные здания. Теплоснабжение бывает местным (от отдельных котельных) и централизованным (от теплоэлектроцентралей), водяным и паровым. Тепло подают по трубам прямой подачи (температура 120... 150°С), возвращают к источнику по трубам обратного отвода (температура 40...70°С). Сети теплоснабжения состоят из металлических изолированных труб; задвижек, размещаемых в камерах; воздушных и спускных кранов, конденсационных устройств, компенсаторов. Диаметр труб достигает 400 мм. Под землей их прокладывают в железобетонных коробах, а при массовой плотной застройке трубы ведут прямо через подвалы зданий.

подземный коллектор канализационный



Рис. Схематические чертежи колодцев подземных сетей

2. Геодезическое обеспечение кадастра инженерных подземных коммуникаций

Определение положения (координаты) смотровых колодцев канализационной и водопроводной сетей, расположенных на участке застроенной территории. Результаты соответствующих измерений представлены в абрисе.

Привязкой к парным стенным знакам 086 и 087 определено положение станции 3. Со ст. 3 (от начального направления на пункт 204) полярным методом определено положение центров смотровых колодцев 21 и 44, и затем вычисляем вторым способом для контроля.

С пункта ОМС 204 полярным методом (от ориентирного направления на пункт ст.3) было определено положение смотровых колодцев 23, 40, 24, а также промежуточных точек А, В (углов дома 12/2 на уровне цоколя), D. Линейной засечкой определены координаты смотрового колодца 41 с помощью промежуточных точек. После выполнены контрольные вычисления по определению положения перечисленных колодцев в этом пункте.

От створной линии ст. 3-п. ОМС2-204 методом перпендикуляров определено положение центров смотровых колодцев 43, 22, 42. Затем проведен контроль вычислений и вычислены координаты вторым способом.

Таблица координат колодцев, промежуточных точек и точки пересечения коммуникаций. Для контроля работ:

От промежуточной точки Е и пункта ст. 3 линейной засечкой определено положение центра смотрового колодца 21. Линейной засечкой, от пункта 204 и промежуточной точки А определено положение центра смотрового колодца 40.

От пункта 204 и промежуточной точки А линейной засечкой определено положение центра смотрового колодца 24. Линейной засечкой от пункта 086 и ст. 3 определено положение центра смотрового колодца 44. Также необходимо вычислить координаты точки Р пересечения канализационной и водопроводной сетей. В данной работе требуется определить положение (координаты) смотровых колодцев канализационной и водопроводной сетей, расположенных на участке застроенной территории. Результаты соответствующих измерений представлены в абрисе.



Привязкой к парным стенным знакам 086 и 087 определим положение станции 3.

Таблица 1 Координаты исходных пунктов

Пункт	Координаты пунктов ОМС1
	X,м	Y,м
086	34084,45	3220,40
087	34048,15	3220,50
204	34275,15	3201,60
К. 39	34229,30	3161,31



Исходные данные: в=60?22,80ґ; S1=40,00м; S2=30,20м.

Вычисление длины стороны S0 выч между стенными знаками по имеющимся значениям расстояний , и углу :

S0выч=

S0=

S0выч ==36,303 м;

S0==36,300 м;

Свободный член (невязка) W= S0 -S0 выч=36,300-36,303=-0,003 м.

По теореме косинусов из треугольника ст. 3, 086, 087 определяются значения углов г и ц:

ц=arccos((S12-S22+Sисх2)/(2*S1*Sисх))

=arccos((30,22+36,32402)/ /(2*30,2*36,3))=73?18,50ґ

ц=arccos((40,02-30,22+36,32)/(2*40,0*36,3))=46?19,10ґ

=arccos((S12+S22+Sисх2)/(2*S2*Sисх))

Контроль вычислений: сумма углов треугольника ст. 3, 086,087 должна быть равна 180?:

ур +ц+ г=180?;

60?22,80ґ+46?19,00ґ+73?18,20ґ=180?00ґ



Вычисление по координатам стенных знаков дирекционного угла б086-087:

б086-087=180°-arctg((y86-y87)/(x86-x87))

б086-087=180°-arctg((3220.50-3220.40)/(34048.15-34084.45))=179?50,50ґ

Контроль вычислений: от пункта 087 решением прямой геодезической задачи определяются координаты точки ст. 3, которые должны быть равны значениям, полученным с пункта 086.

Хст3=Х087+S2*cos(б087-086-д+180?)

Уст3=У087+S2*sin(б087-086-д+180?)

Хст3=34048,15+30,20*cos(179?50,5ґ-73?18,50ґ+180?)=34056,744 м.

Уст3==3220,50+30,20*sin(179?50,5ґ73?18,50ґ+180?)=3191,549 м.

Со ст. 3 (от начального направления на пункт 204) полярным способом определено положение смотровых колодцев 21 и 44, и затем вычислим координаты вторым способом для контроля.

Из ОГЗ определим дирекционный угол створа между станциями п. 3-204:

бст.3-204=arctg((y204-y3)/(x204-x3))

arctg((3201.60-3191.549)/(34275.15-34056.744))=2?38,10ґ

21-3-E=arccos((S3-212+S3-E2-S21-E2)/(2*S3-21*S3-E))=

=((42,58)2-(23,40)2+50,78)/2*42,58*50,78= 27?15,66ґ

3-21-Е=arccos((S3-212+S21-E2-S3-E2)/(2*S3-21*S21-E))=

=arcсos(42,582+23,402-50,78/2*42,58*23,40=96?16,79ґ

3-Е-21=arccos((SE-212+S3-E2-S21-32)/(2*SE-21*S3-E))=

=23,402+50,782-42,582/2*23,40*50,78=56?27,50ґ

У= 27?15,66ґ+96?16,79ґ+56?27,50ґ=180?00ґ

бст.3-21=бст.3-204-21-3-E=2?38.1ґ-27?15.70ґ=335?22,30ґ.

Определим координаты колодца 21:

Найдем координаты точки Е

ХЕ=Хст3+S3*cos(бст3-204)

УЕ=Уст3+S3*sin(бст3-204)

ХЕ =34056,744+50,78*cos(2?38,10ґ)=34107,47 м

УЕ =3191,549+50,78*sin(2?38,10ґ)=3193,88 м

Найдем дирекционный угол линии Е-21

21-Е-3=arccos((23,402+50,782-42,582)/(2*23,40*50,78))= 56?27,50ґ;

бст.3-204+21-Е-3+180?=

=2?38,10ґ+27?15,70ґ+180?00ґ=239°05,60'

Найдем координаты колодца 21

Х21=ХЕ+SЕ-21*cos(бЕ-21)

У21=УЕ+SЕ-21*sin(бЕ-21)

Х21=34107,470+23,40*cos(239?05,60ґ)=34095,451 м

У21=3193,880+23,40*sin(239?05,60ґ)=3173,803 м

По теореме косинусов найдем углы в треугольнике 3-086-44:

3-086-44=arccos((12.982+402-30.552)/(2*40*12.98))= 36?27.48ґ;

086-3-44=arccos((30.552+402-12.982)/(2*30.55*40))= 14?37.44ґ;

086-44-3=arccos((30.552+12.982-402)/(2*30.55*12.98))=128?55.08ґ;

Найдем дирекционный угол створа между пунктами ст.3-44:

бст.3-204+3-44-3-204=2?38,10ґ+31?08,50ґ-2?36,5ґ=31°10,09'

Найдем координаты смотрового колодца 44:

Х44=Хст3+S3-44*cos(бст3-44);

У44=Уст3+S3-44*sin(бст3-44);

Х44=34056,744+30,55*cos(31?10,09ґ)=34082,880 м.

У44=3191,549+30,55*sin(31?10,09ґ)=33207,360 м.

Контроль вычисления координат колодца 44 через репер 086

Вычислим дирекционный угол б086-44

б086-44=б086-087+ц+3-086-44=262 ?37,1'

Вычислим координаты колодца 44

Х44=Х086+S086-44*cos(б086-44)

У44=У086+S086-44*sin(б086-44)

Х4434084,450+12,98*cos(262?37,10ґ)34082,788 м.

У44=3220,400+12,98*sin(262?37,10ґ)=3207,530 м.

С пункта ОМС 204 полярным методом определяется положение смотровых колодцев 23, 40, 24, а также промежуточных точек А, В (углов дома 12/2 на уровне цоколя),D.

Определим дирекционный угол створа между пунктами 204-23 и координаты колодца 23:

бст.3-204+180?=2? 38,1' + 180?00' =182°38,10'

б204-ст3+204-3-204-23=

182?32,10ґ-182?36,50ґ+233?39,7ґ=233°39,72'

Контроль вычислений координат колодца через точку F. Вычислим координаты точки F

ХF=Х204+S*cos(б204-3)=34275,150+32,20*cos(182?38,10ґ)=34242,98 м

УF=У204+S*sin(б204-3)=3201,600+32,20*sin(182?38,10ґ)=3200,12 м.

Найдем дирекционный угол линии F-23

204-F-23=arccos((S204-F2+S23-F2-S23-2042)/(2*S204-F*S23-F))=((32,20)2-(29,08)2+34,57)/2*32,20*29,08= 68?19,80ґ

F-204-23=arccos((S204-F2+S23-2042-S23-F2)/(2*S204-F*S23-204))= arcсos(32,202+29,082-34,51)/2*32,20*34,51=51?32,70ґ

204-23-F=arccos((S204-232+S23-F2-SF-2042)/(2*S204-23*S23-F))=60?07,5'

У= 60?07,50ґ+51?32,70ґ+68?19,80ґ=180?00ґ

Определим координаты колодца 23 через точку F

Х23=ХF+S*cos(бE-23)=34242,098+29,08*cos(294?18,30ґ)=34254,95 м

У23=УF+S*sin(бE-23)=3200,120+29,08*sin(294?18,30ґ)=3173,62 м



Определим дирекционный угол створа между пунктами 204-40 и координаты колодца 40:

бс204-cn3+204-3-204-24? =128°56,20'

Контроль вычислений колодца 24 через точку А.

Определим дирекционный угол линии 204-А

бс204-cn3+204-3-204-А =153°24,30'

Вычислим координаты точки А

ХА=Х204+S*cos(б204-А)=34275,15+45,30*cos(153?24,30ґ)=34234,64 м

УА=У204+S*sin(б204-А)=3201,6+45,30*sin(153?24,30ґ)=3221,880 м

Вычислим угол в треугольнике 204-А-24 по теореме косинусов и найдем дирекционный угол линии А-24

204-А-24=arccos((S204-А2+S23-А2-S24-2042)/(2*S204-А*S23-А))=40?12,10ґ

204-24-А=arccos((S204-242+S24-А2-SА-2042)/(2*S204-24*S24-А))=115?12,9'

Контроль: 40?12,10ґ+24?35,00ґ+115?12,9'=180?00'

бс204-А-180?00'+204-А-24 =13°36,40'



Найдем координаты колодца 24

Х24=ХА+S*cos(бА-24)=34234,640+20,83*cos(13?36,40ґ)=34254,88 м.

У24=УА+S*sin(бА-24)=3221,880+20,83*sin(13?36,40ґ)=3226,78 м

Определим дирекционный угол створа между пунктами 204-24 и координаты колодца 40:

б204-3+204-3-204-40 =173°38,70'

Контроль: 82?11,10ґ+19?48,20ґ+78?07'=180?00'

б204-40+204-40-А=251°39,40'

Определим координаты колодца 40

Х40=ХА+S*cos(бА-40)=34234,640+15,69*cos(251?39,40ґ)=34229,7 м

У40=УА+S*sin(бА-40)=3221,880+15,69*sin(251?39,40ґ)=3206,99 м

Определим дирекционный угол створа между пунктами 204-B и координаты угла B:

ХB=Х204+S*cos(б204-B)=34275,150+90,37*cos(167?18,30ґ)=34186,99 м.

УB=У204+S*sin(б204-B)=3201,600+90,37*sin(167?18,30ґ)=3221,46 м

Определим все углы в треугольнике B-41-D

B-D-41=arccos((SB-D2+SD-412-SB-412)/(2*SB-D*SD-41)) = 69?25,10ґ

B-41-D= arccos((SB-412+S41-D2-SB-D2)/(2*SB-41*S41-D))= 48?11,80ґ

D-B-41= arccos((SD-B2+SB-412-SD-412)/(2*SD-B*SB-41)=62?23,1'

Контроль: 69?25,10ґ+48?11,80ґ+62?23,1'=180?00'

Найдем дирекционный угол A-B из ОГЗ:

бА-B=180+arctg(yB-YA)/(xB-xA)=

бА-B =180+arctg(3221,460-3221,880)/(34186,990-34234,64)=180? 30,3'

бA-B+180-D-B-41=298°07,20'

Определим координаты колодца 41

Х41=ХВ+S*cos(бB-41)=34186,990+15,51*cos(298?07,20ґ)=34194,30 м

У41=УВ+S*sin(бB-41)=3221,460+15,51*sin(298?07,320ґ)=3207,780 м

Определим координаты точки D

ХD=ХВ+S*cos(бB-A)=34186,990+12,35*cos(0?30,30ґ)=34194,300 м.

УD=УВ+S*sin(бB-A)=3221,460+12,35*sin(0?30,30ґ)=3221,570 м.

Найдем дирекционный угол линии D-41

бA-B+-B-D-41=249°55,40'

Вычислим координаты колодца 41

Х41=ХD+S*cos(бD-41)

У41=УD+S*sin(бD-41)

Х41=34199,340+14,68*cos(249?55,40ґ)=34194,30 м

У41==3221,570+14,68*sin(249?55,40ґ)=3207,780 м

От створной линии ст.3-п. ОМС1-204 методом перпендикуляров определено положение центров смотровых колодцев 43, 22, 42. Затем проведем контроль вычислений и вычислим координаты вторым способом.

a) Координаты смотрового колодца 43

Х43=Х3+74,95*cos(б3-204)-12,24sinб3-204=

=34056,744+74,95*cos(2?38,10')-12,24sin(2?38,10)=34131,052м.

У43=У3+74,95*sin(б3-204)+12,24cos(б3-204)=

=3191,549+74,95*sin(2?38,10')+12,24* cos(2?38,10')=3207,222м

b) Координаты смотрового колодца 42

Х42=Х3+102,68*cos(б3-204)-10,77sinб3-204=

=34056,744+102,68*cos(2?38,10')-10,77sin(2?38,10)=34158,820м.

У42=У3+102,68*sin(б3-204)+10,77cos(б3-204)=

=3191,549+102,68*sin(2?38,10')+10,77* cos(2?38,10')=3207,028м.

c) Координаты смотрового колодца 22

Х22=Х3+97,93*cos(б3-204)-22,34sinб3-204=

=34056,744+97,93*cos(2?38,10')-22,34sin(2?38,10)=34155,597м.

У22=У3+97,93*sin(б3-204)+22,34cos(б3-204)=

=3191,549+97,93*sin(2?38,10')+22,34* cos(2?38,10')=3173,735м.



d) Контроль

Вычислим дирекционный угол линии 21-23

б21-23=360+arctg(y23-Y21)/(x23-x21)=

=360+arctg(3173,620-3173,803)/(34254,950-34095,451)=359? 56,0'

Вычислим координаты колодца 22 через колодец 23

359?56'-180?00'= 179?56'

Х22=Х23+S22-23*cos(б23-21)=

=34254,950+99,38*cos(179?56,00ґ)=34155,57 м

У22=У23+S22-23*sin(б23-21)=3173,62+99,38*sin(179?56,00ґ)=3173,7 м

Вычислим координаты колодца 42 через колодец 41. Вычислим дирекционный угол линии 41-44

Б44-40= 360+ arctg(y40-Y44)/ (x40-x44)=

=360+ arctg (3206,990-3207,36)/(34229,700-34082,880)=359? 44,00'

Вычислим координаты колодца 42

Х42=Х44+76,05*cos(б44-40)=

=334082,880+76,05*cos(359?44,00ґ)=34158,929м.

У42=У44+76,05*sin(б44-40)=3207,36+76,05*sin(359?44,00ґ)=3207,006 м.

Вычислим координаты колодца 43

Х43=Х44+48,25*cos(б44-40)

У43=У44+48,25*sin(б44-40)

Х43= 334082,880+48,25*cos(359?44,00ґ)=34131,129м.

У43=3207,36+48,25*sin(359?44,00ґ)=3207,135 м.

Таблица значений координат всех смотровых колодцев, промежуточных точек и точки пересечения коммуникаций.

№ колодцев	Координаты, м	Номера смежных колодчев
	Первое отделение	Второе отделение	Среднее
	Х,м	Y,м	Х,м	Y,м	Х,м	Y,м
21	34095,450	3173,805	34095,451	3173,803	34095,450	3173,804	22
22	34155,597	3173,735	34155,570	3173,734	34155,583	3173,734	21
23	34254,700	3173,801	34254,950	3173,622	34254,825	3173,771	22
24	34254,840	3226,720	34254,880	3226,780	34254,860	3226,750	40
40	34229,550	3206,681	34229,701	3206,990	34229,626	3206,836	24,39,41
41	34194,302	3207,780	34194,306	3207,780	34194,304	3207,780	40,42
42	34158,820	3207,028	34158,929	3207,006	34158,874	3207,017	41,43
43	34131,052	3207,22	34131,129	3207,135	34131,091	3207,079	42,44
44	34082,880	3207,360	34082,650	3207,530	34082,765	3207,445	43
№ точек	Координаты, м
А	34234,640	3221,880	24,40
B	34186,992	3221,461	41
D	34199,342	3221,574	41
E	34107,471	3193,880	21
F	34242,980	3200,123	23

Координаты точки () пересечения двух прямых будут равны:

Правило решения квадратной матрицы состоит в следующем:



Применительно к заданию первой точкой линии между центрами колодцев 40 и 39 является точка 40, второй - 39.

Данные для определения координат точки P

Номер линии	Обозначение	Значение	Обозначение	Значение
1		34229,30		-45,526
		3206,836		0,326
		34229,626		1557292,525
		3161,31
2		34254,825		-0,037
		3173,771		99,242
		34153,583		-313703,953
		3173,734

Координаты точки пересечения: Xp=34229, 391 Yp=3173, 762

Для контроля по координатам соответствующих точек вычислить расстояние между точкой 3 и центрами смотровых колодцев 23 и 22

S 23-22=

99,24

SP-23=

SP-22=

SP-23+SP-22=25,43+73,81=99,24=S23-22



Заключение

В данной работе мы научились определять положение координат смотровых колодцев канализационной и водопроводной сетей, расположенных на участке застроенной территории.

Так же мы научились вычислять и координаты точки пресечения канализационной и водопроводной сетей.

Размещено на Allbest.ru

...