5.Поверка места нуля.
Геометрическое условие: Место нуля должно равняется нулю или быть близкой к нему величиной. МО – это отсчет по ВК при горизонтальном положении визирной оси трубы и приведенном в нуль-пункт пузырьке уровня. МО=(КЛ+КП)/2.
Выполнение поверки и исправлений: Ось вращения прибора мы приводим в отвесное положение. Наводим на четкую точку визирную ось при двух кругах. Снимаем отсчеты по ВК.
КЛ=17о00’
КП=-17o00’
МО=(17o00’-17o00’)/2=0
То же самое делаем для второй точки.
КЛ=19o25’
КП=-19o25’
МО=(19o25’-19o25’)/2=0
Вывод: Вычисленное МО для нашего прибора равняется нулю.
На этом поверки теодолитов окончены. Теодолит исправен и пригоден к точной работе.
ИЗМЕРЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УГЛОВ
Измерение горизонтального угла.
Измерение угла выполняется способом приемов. При закрепленном лимбе, поворачивая алидаду, наводим зрительную трубу на правую точку 1. Зажимаем закрепительные винты алидады и трубы и окончательное наведение на точку выполняем с помощью наводящих винтов алидады и зрительной трубы. После этого производим отсчет по горизонтальному кругу. Отсчет записывается в журнал. Открепив алидаду, наводим зрительную трубу на левую точку 2 и также производим отсчет, записывая его в журнал. Значение угла равно разности отсчетов на правую и левую точки. Если отсчет на правую точку окажется меньше отсчета на левую точку, то к нему прибавляют 360°. Таким образом получаем значение угла из первого полуприема. Далее переводим трубу через зенит и смещаем лимб примерно на 1° – 2°, для этого делаем 2 – 3 оборота наводящим винтом лимба, и аналогично выполняем измерение угла вторым полуприемом, записывая отсчеты в журнал. За окончательное значение угла берут среднее арифметическое, полученное из двух полуприемов. Окончательное значение округляем до 0,1'. Если расхождение значений угла в полуприемах более двойной точности отсчитывания, т.е. более 1', запись в журнале зачеркиваем, отсчет на лимбе сбиваем и повторяем измерения..
Измерение угла наклона.
Углом наклона называется угол, составленный линией визирования с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось вращения трубы. Перед измерением угла наклона устанавливаем прибор в рабочее положение и наводим среднюю горизонтальную нить сетки на точку, например, при КП. Если пузырек уровня отойдет от середины, то его необходимо установить на середину подъемным винтом, расположенным в направлении линии визирования, и проверить наведение горизонтальной нити на точку. Производим отсчет по вертикальному кругу и записываем его в журнал. Переводим трубу через зенит и аналогичные действия выполняем при другом положении вертикального круга (при КЛ). Отсчет записываем в журнал. Затем вычисляем место нуля (МО) вертикального круга. Местом нуля (МО) называется отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек уровня находится в нуль-пункте. Место нуля (МО) и угол наклона вычисляются по следующим формулам:
ν = КЛ − МО ;
ν = МО − КП .
Контролем правильности измерения углов наклона служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать двойной точности отсчета по шкале прибора, т.е. 1′.
СУЩНОСТЬ ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЁМКИ
Теодолитной именуется горизонтальная (контурная) съемка местности, в итоге которой может быть получен план с изображением ситуации местности (контуров и местных предметов) без рельефа. Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных (масштаба 1 : 5000 и крупнее) и применяется в равнинной местности в критериях сложной ситуации и на застроенных территориях: в населенных пунктах, на строительных площадках, промышленных площадках горных компаний, на территориях железнодорожных узлов, аэропортов и т. п. В качестве планового съемочного обоснования при теодолитной съемке традиционно употребляются точки теодолитных ходов. Теодолитные ходы представляет собой системы ломаных линий, в которых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами, а длины сторон — железными мерными лентами и рулетками или оптическими дальномерами. По точности теодолитные ходы разделяются на разряды: ходы 1 разряда — с относительной погрешностью не ниже 1 .2000, 2 разряда — не ниже 1 : 1000. Традиционно теодолитные ходы необходимы не лишь для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для остальных видов инженерно-геодезических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плановых муниципальных геодезических сетей и сетей сгущения. По форме различают последующие виды теодолитных ходов: 1) разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования; 2) замкнутый ход (полигон)—сомкнутый многоугольник, традиционно примыкающий к пункту геодезического обоснования; 3) висящий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а 2-ой конец остается вольным. Форма теодолитных ходов зависит от типа снимаемой местности. Так, для съемки полосы местности при трассировании осей линейных объектов (дорог, трубопроводов, ЛЭП и т. п.) прокладывают разомкнутые ходы. При съемках населенных пунктов, строительных площадок, промышленных площадок компаний и остальных.
КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЁМКЕ
Вычисление координат вершин замкнутого хода
Камеральная обработка результатов теодолитной съемки начинается с проверки всех полевых вычислений в журнале. Проверяют правильность вычислений углов из полуприемов и средних значений углов. Вычисляют средние значения измеренных линий и их горизонтальные проложения путем введения поправок за наклон для линий, имеющих угол наклона более 1° 30′
Поправка за наклон вводится всегда со знаком "минус".
Горизонтальное проложение линии находится из выражения:
d = D − ΔD ν
Вычисление угловой невязки, исправленных углов, дирекционных углов и румбов сторон хода.
В графу "дирекционные углы" записывают заданный дирекционный угол стороны 1 – 2, в графы "координаты" – координаты первой точки хода.
1. Вычисляют сумму измеренных углов.
2. Вычисляют угловую невязку по формуле:
fβ = ∑ βизм. − ∑ β теор.
3. Определяют допустимость угловой невязки по формуле:
ƒдоп≤1’(√n’),
где n - число углов хода.
4. Если ≤ fβ, т.е. невязка допустима, то вычисляют поправки ϑβ в измеренные углы путем деления невязки на число углов с округлением поправок до 0,1′. Поправки имеют знак, противоположный знаку невязки, их записывают над значениями измеренных углов.
5. Контролируют правильность вычисления поправок. Их сумма должна равняться невязке с противоположным знаком, т.е.
∑ ϑβ = −f β .
6. Вычисляют исправленные углы по формуле
β испр. = β изм. + ϑβ .
7. Контролируют правильность вычисления исправленных углов: сумма исправленных углов должна равняться теоретической сумме углов.
8. Вычисляют дирекционные углы сторон хода по правилу:
дирекционный угол последующей стороны хода равен дирекционному углу предыдущей стороны плюс 180° и минус исправленный угол, заключенный между этими сторонами, справа по ходу лежащий. Исходным дирекционным углом является дирекционный угол стороны 1 – 2.
При вычислениях может оказаться, что сумма дирекционного угла предыдущей стороны плюс 180° будет меньше, чем угол, справа по ходу лежащий, тогда к указанной сумме добавляется 360°. Может также оказаться, что дирекционный угол получился больше 360°, тогда из него вычитают 360°.
9. Контролируют правильность вычисления дирекционных
углов путем вычисления дирекционного угла стороны 1 – 2:
α1− 2 = α 6 −1 + 180o − β1 .
Вычисленный дирекционный угол должен равняться исходному дирекционному углу.
10. Вычисляют румбы по величинам дирекционных углов и зависимостям.
Контроль правильности вычисления румбов производится путем повторного их вычисления.
Вычисление приращений координат, линейной невязки, исправленных приращений координат и координат вершин хода.
1. Приращения координат вычисляют с точностью до 0.01 м по формулам:
ΔХ = d cos r ;
ΔУ = d sin r ,
где d – горизонтальное проложение линии;
r – величина румба линии;
Вычисления выполняют с помощью малых вычислительных машин, а при их отсутствии – с использованием пятизначных таблиц, из которых по величине румба выбирают значения синуса и косинуса.
Значения Δx и Δy записывают в соответствующие графы ведомости. Знаки приращений координат определяют по названию румба.
2. Подсчитывают невязки в приращениях координат. Для замкнутого теодолитного хода они вычисляются по формулам:
f x = ∑ Δx , f у = ∑ Δу .
3. Вычисляют поправки в приращения координат Δх и Δу путем распределения невязок на приращения координат пропорционально длинам сторон хода. Поправки имеют знак, противоположный знаку невязки. Поправка к каждой линии находится путем умножения поправки одного метра на длину соответствующей линии.
4. Контролируют правильность вычисления поправок в приращения координат: их сумма должна равняться невязке с противоположным знаком.
5. Вычисляют исправленные значения приращений координат путем прибавления к вычисленным приращениям координат соответствующих поправок.
6. Контролируют правильность вычисления исправленных значений приращений координат. Их сумма в замкнутом ходе должна равняться нулю.
7. Последовательно вычисляют координаты всех точек хода по правилу: координата последующей точки равна координате предыдущей точки плюс соответствующее исправленное приращение координат.
8. Контролируют правильность вычисления координат путем повторного определения в конце вычислений координат точки 1. Их значения должны быть в точности равны исходным координатам.
СУЩНОСТЬ ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ
Сущность тахеометрической съемки заключается в том, что плановое положение характерных (реечных) точек местности определяется полярным способом от линии теодолитного хода, а их высотное положение определяется одним из двух методов: геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Расстояние от прибора до реек зависит от масштаба составляемого топографического плана и для масштаба 1:1000 - допускается до 150 м, а между соседними реечными точками менее 35 м. Результаты съемки наносятся на план при помощи транспортира с погрешностью превышающей 8 минут, а полярные расстояния до реечных точек определяются на местности по нитяному дальномеру со средней относительной погрешностью ΔD/D = 1/200. Для сравнения отметим, что относительные погрешности измерений расстояний землемерной лентой или 20-метровой рулеткой составляют порядка 1/2000, шагами - 1/20. При определении расстояний одну из дальномерных нитей совмещают с началом дециметрового деления на рейке (обычно с 1000 мм), а по второй дальномерной нити берут отсчет. Разность отсчетов на рейке по верхней и нижней дальномерным нитям умноженная на коэффициент дальномера, равный 100, и будет соответствовать расстоянию от прибора до рейки.
Полевые работы при тахеометрической съемке на станции включают следующие действия:
- установку прибора над точкой с известными координатами и приведение его в рабочее положение (допускается выполнять центрирование с погрешностью до 3см, т.е. на порядок грубее, чем при измерении горизонтальных углов);
- определение место нуля вертикального круга;
- составление абриса на станции с указание на нем положения реечных точек;
- измерение высоты прибора с погрешностью 1-2 см;
- ориентирование нуля лимба горизонтального круга на соседнюю точку съемочного обоснования, координаты которой известны;
- наблюдение реечных точек при КЛ: определение расстояния от прибора до рейки по дальномеру, снятие отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам при наведении средней горизонтальной нити на определенный отсчет,
- вычисление углов наклона, неполных превышений и высот реечных точек.
Результаты измерений и вычислений записывают в журнал тахеометрической съемки. При камеральной обработке проверяют журналы тахеометрической съемки и исправляют ошибки вычислений. Затем с помощью тахеографа наносят на план пикетные (реечные) точки по значениям полярных углов и расстояний. Около пикетных точек выписывают их номера и высоты. В соответствии с абрисами рисуют на плане контуры угодий, элементы ситуации и обозначают их условными знаками. Для отображения рельефа проводят горизонтали.
Тахеометрическая съёмка является одним из методов топографической съёмки. Приборами для этой съёмки служат теодолиты или специальные приборы тахеометры. Тахеометрическая съёмка отличается от теодолитной тем, что кроме ситуации производится съёмка рельефа местности, а от мензульной съёмки тем, что план местности составлен не в поле, а в помещении. Преимущество тахеометрической съёмки в том, что она может применяться при неблагоприятной погоде для мензульной съёмки, и позволяет выполнять полевую работу в краткий срок, кроме того, план тахеометрической съемки может быть составлен в боле короткий срок. Тахеометрическая съёмка применяется для создания планов небольших участков в крупном масштабе как основной вид съёмки или в состоянии с другими видами. Она выполняется в тех случаях, когда проведение других видов съёмок экономически нецелесообразно или технически затруднено. Особенно достаточно и выгодно для съёмки узких, но достаточно длинных полос местности при различных изысканиях (трасс, дорог, трубопроводов и т.д.). Для целей тахеометрической съёмки может служить теодолит, имеющий горизонтальный и вертикальный круги, а также специальный прибор – тахеометр. В настоящее время при тахеометрической съёмке всё чаще находят применение тахеометры различных типов, которые дают возможность автоматически получать отчёты по рейке, горизонтальное проложение и превышение.
Для производства тахеометрической съёмки производят сгущение существующей геодезической сети пунктами съёмочного обоснования до плотности, обеспечивающей проложение на всей территории съёмки тахеометрических ходов соблюдением определённых технических требований.
Тахеометрическая съёмка может производиться с любого пункта геодезической опоры, но в основном она выполняется с точек тахеометрических ходов.
Горизонтальные и вертикальные углы в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга: стороны ходов измеряют, как правило, дальномером в прямом и обратном направлении, или лентой.
Для работы на станции при тахеометрической съёмке необходимо:
1) В заданной точке съёмочного обоснования установить теодолит в рабочее положение и измерить высоту прибора с точностью до 1 см.
2) Выполнить ориентирование лимба по сменной точке съёмочного обоснования. Обследовать окружающую местность и составить на отдельном листе бумаги абрис ситуации.
3) Определить место нуля (МО) вертикального круга.
4) Произвести съёмку намеченных расчётных точек. Результат наблюдений занести в журнал тахеометрической съёмки.
5) По завершении наблюдений на ситуации проверить ориентировку лимба. Уклонение от оси нуля не должно превышать 2`.
6) Обработать журнал тахеометрической съёмки и в заданном масштабе вычертить на ватмане план тахеометрической съёмки.
ПОВЕРКА НИВЕЛИРА
Нивелиром называется геодезический прибор, обеспечивающий горизонтальную линию визирования и служащий для измерения превышений между точками. Его основная задача – устойчиво задавать горизонтальную поверхность.
|
1. Коробка цилиндрического уровня 2.Визир 3.Закрепительный винт 4.Наводящее устройство 6.Подъёмные винты с отверстием для регулировки 7.Основание зрительной трубы 8.Круглый уровень 9.Эливационный винт 11.Фокусирующее устройство 12.Окуляр с диоптрильным кольцом 13.Зрительная труба |
Чтобы сделать вывод о пригодности нашего прибора задавать горизонтальную плоскость проведем ряд поверок. Для этого введем ряд оскй и соединим их в определенные геометрические условия.
Вначале осмотрим внешнее состояние прибора: штатив при установке устойчив, его винты хорошо крутятся; винты нивелира крутятся без затруднений, хорошо выводятся его круглый и цилиндрический уровни; видна сетка нитей.