Технологии повышения точности передачи координат через вертикальную скважину при строительстве тоннелей

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-3-52-56

Тхань Шон Чан¹, Тхи Кхуй Нгуен¹, Мань Хунг Чан¹, А.И. Шихов²
¹ Ханойский университет природных ресурсов и окружающей среды, г. Ханой, Вьетнам
² Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №3 / 2025 стр. 52-56

Резюме: Для обоснования сбойки встречных тоннелей, удовлетворяющей требованиям точности, требуется создать исходную геодезическую основу в туннеле. Для этого необходимо по вертикальным или наклонным скважинам передавать координаты, высоты и азимуты опорной геодезической сети на поверхности земли в туннель. В случае использования вертикальных скважин говорят об ориентировании через вертикальные скважины. При наблюдениях за вертикальностью проекта в процессе строительства больших зданий традиционные решения оказались неэффективными и во многих случаях не соответствующими требованиям строительства. В статье рассматриваются вопросы передачи топоцентрических координат через вертикальную скважину при строительстве тоннелей и мониторинг вертикальных конструкций с использованием ГНСС-технологии и топоцентрической системы координат. Показан пример реализации на конкретном объекте во Вьетнаме. Техническое решение, испытанное в первом метро Вьетнама, может быть применено к аналогичным видам работ. Сделаны выводы, что: 1 – использование лазерного прибора для замены отвесов при передаче координат в туннель через вертикальные скважины соответствует техническим требованиям при строительстве тоннелей; 2 – топоцентрическая система координат имеет очень удобные характеристики для контроля вертикальности зданий по данным ГНСС-технологии; 3 – ГНСС-технология преодолевает недостатки традиционных методов при определении вертикальности здания во время строительства, особенно для многоэтажных зданий.

Ключевые слова: туннель, вертикальные конструкции, подземные выработки, топоцентрическая система координат

Для цитирования: Чан Т.Ш., Нгуен Т.К., Чан М.Х., Шихов А.И. Технологии повышения точности передачи координат через вертикальную скважину при строительстве тоннелей. Горная промышленность. 2025;(3):52–56. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-3-52-56

Информация о статье

Поступила в редакцию: 09.03.2025

Поступила после рецензирования: 10.04.2025

Принята к публикации: 11.04.2025

Информация об авторах

Тхань Шон Чан – доцент кафедры управления земельными ресурсами и недвижимости, Ханойский университет природных ресурсов и окружающей среды, г. Ханой, Вьетнам; https://orcid.org/0000-0003-2401-4274; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Тхи Кхуй Нгуен – доцент кафедры управления земельными ресурсами и недвижимости, Ханойский университет природных ресурсов и окружающей среды, г. Ханой, Вьетнам, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Мань Хунг Чан – доцент кафедры информационных технологий в управлении земельными ресурсами, Ханойский университет природных ресурсов и окружающей среды, г. Ханой, Вьетнам, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Шихов Александр Игоревич – кандидат технических наук, ассистент кафедры метрологии, приборостроения и управления качеством, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-8213-0989; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Линь Н.К., Динь Д.В., Габов В.В., Фук Л.К., Тханг Н.В. Повышение адаптируемости оборудования к демонтажу стоек рамной крепи в горной выработке. Уголь. 2024;(9):81–86. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2024-9-81-86 Linh N.K., Dinh D.V., Gabov V.V., Phuk L.Q., Thang N.V. Enhancing the equipment adaptability for removing frame supports in the mine workings. Ugol’. 2024;(9):81–86. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2024-9-81-86

2. Malozyomov B.V., Martyushev N.V., Babyr N.V., Pogrebnoy A.V., Efremenkov E.A., Valuev D.V., Boltrushevich A.E. Modelling of reliability indicators of a mining plant. Mathematics. 2024;12(18):2842. https://doi.org/10.3390/math12182842

3. Linh N. K., Tien N.T., Luan D.C., Dinh D.V., Thang N.V. Enhancing efficiency of steel prop recovery processes in unused mining excavation. International Journal of Engineering. 2025;38(2):400–407. https://doi.org/10.5829/ije.2025.38.02b.14

4. Соловьев С.В., Кузиев Д.А. Исследование жесткостных параметров привода тягового механизма драглайна ЭШ-10/70. Уголь. 2017;(1):37–38. Soloviev S.V., Kuziev D.A. Dragline ESH-10/70 linkage stiffness parameters study. Ugol’. 2017;(1):37–38. (In Russ.)

5. Клементьева И.Н., Кузиев Д.А. Выемочно-погрузочный драглайн с ковшом инновационной конструкции. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(7):149–157. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2019/7/149_157_7_2019.pdf (дата обращения: 13.02.2025). Klementyeva I.N., Kuziev D.A. Extracting-and-loading dragline with innovative design bucket. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(7):149–157. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2019/7/149_157_7_2019.pdf (accessed: 13.02.2025).

6. Mustafin M., Nasrullah M., Abboud M. A comparative analysis of GNSS processing services for static measurements: evaluating accuracy and stability at different observation periods. International Journal of Geoinformatics. 2024;20(9):112– 121. https://doi.org/10.52939/ijg.v20i9.3553

7. Mustafin M.G., Nasrullah M. Estimating coordinates transformation parameters from global to local coordinates systems in lebanese republic based on zonal division. International Journal of Engineering. 2025;38(4):796–806. https://doi.org/10.5829/ije.2025.38.04a.11

8. Mustafin M., Nasrullah M., Abboud M. 3D modeling of Sidon sea castle utilizing terrestrial laser scanner combined with photogrammetry. International Journal of Geoinformatics. 2024;20(5):28–39. https://doi.org/10.52939/ijg.v20i5.3227

9. Babyr N.V. Topical themes and new trends in mining industry: Scientometric analysis and research visualization. International Journal of Engineering. 2024;37(2):439–451. https://doi.org/10.5829/ije.2024.37.02b.18

10. Wang K., Ye S., Gao P., Yao X., Zhao Z. Optimization of numerical methods for transforming UTM plane coordinates to lambert plane coordinates. Remote Sensing. 2022;14(9):2056. https://doi.org/10.3390/rs14092056

11. Son T.N. Optimization of the engineering surveys geodetic coordinate frame based on the Mercator projection use. E3S Web of Conferences. 2021;281:5001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128105001

12. Son T.T., Kuzin A.A., Mustafin M.G. Development of a local quasigeoid model for Vietnam land area using the global EGM2008 model. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1384:012056. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1384/1/012056

13. Buddhika W., Premawansha K., Bandara T.R., Samaranayake L., Dayananda V., Mudannayaka C., Priyadarshani S. Revolutionizing spatial data analysis: unveiling a cutting-edge approach for batch coordinate transformation. Data Science and Management. 2023;6(4):214–226. https://doi.org/10.1016/j.dsm.2023.07.001

14. Pham Thi Hoa. The terrain effect in vertical deflection in the northwest and highlands mountainous areas. Journal of Science about Earth. 2012;34(1):92–96. (In Vietnam.).

15. Фомина Е. Е., Гуськов М. А., Медведев Д. А., Самыловская Е. А. Оценка степени вины участников несчастного случая в условиях Крайнего Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(6):123–134. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_6_0_123 Fomina E. Е., Guskov M. A., Medvedev D. A., Samylovskaya E. A. Evaluating degree of guilt of participants to an accident in the Extreme North conditions. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2024;(6):123–134. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_6_0_123

16. Nguyen C.T., Do N.A., Dias D., Pham V.V., Gospodarikov A. Behaviour of square and rectangular tunnels using an improved finite element method. Applied Sciences. 2022;12(4):2050. https://doi.org/10.3390/app12042050

17. Nguyen T.T., Do N.A., Karasev M.A., Kien D.V., Dias D. Influence of tunnel shape on tunnel lining behaviour. Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Geotechnical Engineering. 2021;174(4):355–371. https://doi.org/10.1680/jgeen.20.00057

18. Nguyen T.T., Do N.A., Karasev M.A., Dias D., Dang V.K., Vilner M.A. Numerical investigation of the horseshoe tunnels structural behavior. Indian Geotechnical Journal. 2022;52(4):799–814. https://doi.org/10.1007/s40098-022-00618-y

19. Lebedev M.O., Karasev M.A., Belyakov N.A., Basova L.A. Face stability in heavy clay: Theory and practice. Journal of Mining Science. 2022;58(2):234–245. https://doi.org/10.1134/S1062739122020077

20. Nguyen C.T., Do N.A., Pham V.V., Nguyen P.T., Gospodarikov A. Prediction of blast-induced the area of the tunnel face in underground excavations using fuzzy set theory anfis and artificial neural network ann. International Journal of GEOMATE. 2022;23(95):136–143. https://doi.org/10.21660/2022.95.3327

21. Nguyen C.T., Gospodarikov A. Hyperstatic reaction method for calculations of tunnels with horseshoe-shaped cross-section under the impact of earthquakes. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2020;19(1):179–188. https://doi.org/10.1007/s11803-020-0555-0