Rilievi e tracciamenti in galleria

Per rilievi topografici all'aperto non si presentano problemi quali la creazione di un sistema di coordinate stabili a causa della mancanza di segnali radio dei satelliti che eliminano la possibilità di usare il sistema GPS (Global Positioning System, sistema di posizionamento globale) per fissare i punti di inizio di una poligonale o per l'impossibilità di avere la sicurezza di misurare angoli azimutali.
Il problema si presenta quando ci si sposta sotto la superficie terrestre dove il segnale satellitare del GPS non riesce a raggiungere la stazione preposta per la partenza, o dove le bussole non riescono ad operare con facilità.
In galleria e durante lo scavo di essa, è di vitale importanza seguire la direzione giusta, il che è molto difficile per la mancanza di punti di riferimento; per avere quindi la sicurezza di scavare correttamente vengono usati metodi topografici per far sì di procedere in linea retta, e per seguire la traiettoria prefissata al fine di raggiungere il punto prestabilito con una precisione molto elevata, a volte con un errore di soli pochi Millimetri.
Si è cercato di trovare il mezzo adatto per fare queste misurazioni con la massima precisione e riducendo l'ellisse di errore (spazio di indeterminazione di un punto).
La soluzione è stata trovata nella fisica con una semplice legge, la legge di conservazioni del momento angolare, legge fondamentale per il funzionamento dei giroscopi, i quali hanno la caratteristica di resistere alle forze che agiscono sull'asse di rotazione che quindi resta sempre orientato secondo la direzione originale.
Questo tipo di strumento quindi riesce ad eliminare l'effetto della rotazione terrestre e, come una bussola, anche in sotterraneo riesce a puntare in una direzione preimpostata che può essere anche la direzione nord per poi misurare un azimut.
Questo strumento, una volta impostato, viene posto sotto il teodolite per orientarlo e si può procedere con le misure.
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