геодезияРАСПЕЧАТАТЬ. 1. Предмет и задачи инженерной геодезии Геодезия
 Скачать 359.18 Kb.
|
|
15. Отсчётные приспособления теодолитов. Цена деления лимба. Точность отсчитывания У теодолита 2Т30 отсчеты берут по шкаловому микроскопу. Шкалы микроскопа имеют 12 делений с ценой деления 5', начальный штрих шкал оцифрован нулем, и конечный – цифрой 6.На глаз можно отсчитывать с точностью 0.1-0.2 деления шкалы (0.5'-1'). При отсчете число градусов берут по оцифровке того штриха лимба, изображение которого пересекает шкалу микроскопа (по г.к 125º) Деление лимба оцифровывается через 1º или 10'. Угловой интервал между соседними штрихами лимба обычно равен 1' , 0.5' и называется ценой одного деления лимба μ. Угловые измерения необходимы для определения взаимного положения точек в пространстве и используются при развитии триангуляционных сетей, проложений полигометрических и теодолитных ходов, выполнении топографических съемок, решении многих геодезических задач при строительстве различных объектов. Необходимая точность измерений и построений горизонтальных и вертикальных углов на местности составляет от десятых долей секунды до одной минуты. По точности теодолиты различают трех типов: высокоточные – ТО5,Т1; точные -Т2, Т5 и технические - Т15, Т30. В перечисленных типах теодолитов цифры соответствуют точности (средней квадратической погрешности) измерения горизонтального угла одним приемом в секундах. 16. Определение высоты инструмента и её назначение в формуле тригонометрического нивелирования тригонометрическое нивелирование называют также геодезическим или нивелирование наклонным лучом. Оно выполняется теодолитом. Для определения превышения между двумя точками нужно измерить угол наклона и расстояние. В точке А устанавливают теодолит , в точке В – рейку или веху известной высоты V. Измеряют угол наклона зрительной трубы теодолита при наведении ее на верх вех или рейки (рис.11.1). Длину отрезка LK можно представить как сумму отрезков LC и CK с одной стороны и как сумму отрезков LB и BK с другой. Отрезок LC найдем из треугольника    остальные отрезки обозначены на рисунке.Тогда  и  Отсюда выразим превышение h:  Известно из тригонометрического нивелирования, что значение отметки реечной точки Hвычисляют по формуле  где Hст - отметка станции (точки съемочного обоснования);h– превышение которое определяется по формуле h=h'+i-V h=1/2(Дsin2ν) d=Дcos2ν здесь i – высота инструмента; V- высота визирования. 17. Зрительная труба внутренней фокусировкой геодезических инструментов. Установка трубы для наблюдения Зрительная труба – увеличительный прибори для визуального наблюдения удаленных предметов.З.т геодезических инструментов построена по телескопической системе и предназначена для визирования на удаленные предметы. Состоит из объектива и окуляра(передний фокус окуляра совпадает с задним фокусом объектива и плоскостью сетки нитей), фокусирующей линзы, сетки нитей, кремальеры (винта, перемещающего фокусирующую линзу внутри трубы). В зрительной трубе различают две оси: визирную и оптическую.Внутреннюю фокусировку зрительной трубы по предмету осуществляют перемещением фокусирующей линзы. Установка четкого изображения сетки нитей устанавливают с помощью диоптрийного кольца. В трубах с внутренней фокусировкой перемещении фокусирующей линзы меняется эквивалентное фокусное расстояние объектива, и коэффициент дальномера κ и постоянная величина с. Подготовка зрительной трубы для наблюдений выполняется в следующей последовательности: а) установка зрительной трубы "по глазу" - вращением окуляра (от –5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей; б) установка зрительной трубы по предмету (визирной цели) - вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели; в) устранение параллакса, возникающего в тех случаях, когда изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей и при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. Параллакс сетки нитей устраняется небольшим поворотом кремальеры. Зрительные трубы в геодезических приборах характеризуются увеличением, полем зрения и точностью визирования. Под увеличением понимают отношение угла , под которым предмет виден в трубу, к углу , под которым этот же предмет виден невооруженным глазом рис.21: = / . Полем зрения называется пространство, видимое в трубу при неподвижном ее положении. Его определяют углом зрения f по формуле = 38.2 /, где - увеличение трубы. Точность визирования выражается средней квадратической погрешностью mв = 60"/, где 60" - средняя погрешность визирования невооруженным глазом (разрешающая способность глаза человека - предельно малый угол, при котором две точки еще воспринимаются раздельно). 18. Уровни геодезических инструментов. Назначение, устройство, чувствительность уровней В геодезических приборах используются цилиндрические и круглые уровни, различающиеся между собой ценой деления, чувствительностью и конструктивными особенностями. Цилиндрический уровень представляет стеклянную трубку, верхняя внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге определенного радиуса (от 3,5 до 80 м). Трубка помещается в металлическую оправу. Для регулировки уровень снабжен исправительным винтом. На наружной поверх- ности трубки нанесены штрихи. Расстояние между штрихами должно быть 2 мм. Точка в средней части ампулы называется нульпунктом уровня. Линия касательная к внутренней поверхности уровня в его нультпункте называется осью уровня. Круглый уровень представляет собой стеклянную ампулу, отшлифованную по внутренней сферической поверхности определенного радиуса. За нуль-пункт круглого уровня принимается центр окружности. Осью кругового уровня является нормаль проходящая через нульпункт, перпендикулярно к плоскости, касательной к внутренней поверхности уровня в его центре. Для более точного приведения пузырька в нуль-пункт применяются контактные уровни. В них над цилиндрическим уровнем устанавливается призменное оптическое устройство, которое передает изображение концов пузырька в поле зрения трубы. Пузырек находиться в нуль-пункте, если его концы видны совмещенными. Ценой деления уровня называется угол, на который наклониться ось уровня, если пузырек сместиться на одно деление ампулы, т.е. = l / R или "=(l/R) ", где "=206265". В геодезических приборах применяют цилиндрические уровни с ценой деления от 5 до 60", круглые - от 5 до 20'. Под чувствительностью уровня понимают минимальное линейное перемещение пузырька, которое можно заметить невооруженным глазом, обычно принимаемое в 0.1 деления, т.е. 0.2 мм. 19. Измерение горизонтального угла способом приёмов. Точность измерения. Осн источники погрешностей. Горизонтальные углы измеряют способами приемов, круговых приемов и повторений. Способ приемов. Над вершиной В измеряемого угла β=АВС центрируют и горизонтируют теодолит, а на точках А и С устанавливают визирные цели. Сохраняя горизонтальный лимб закрепленным, вращением алидадной части теодолита и трубы визируют на заднюю точку А , по горизонтальному кругу берут отсчет α1 и записывают его в журнал. Затем визируют заднюю точку С и берут отсчет α2. Правый по ходу угол вычисляется по формуле: β=α1-α2, или β= З-П. Далее, открепив закрепительный винт горизонтального круга, последний вместе с алидадой поворачивают на угол Δβ и закреплябт в новом положении (Т30, Т60, Т15 2-5º, ТТ50, ТТ5 90º). Затем зрительную трубу переводят через зенит и выполняют второй полуприем измерения угла в прежней последовательности. Допустимое расхождение измеренных углов составляет 2t (для Т30 2t=1'). Окончательное значение угла β – среднее арифметическое измеренных углов. В процессе измерения взаимодействуют наблюдатель, средство измерения, объект измерения и внешняя среда, образующие непрерывный комплекс услвий измерений. Нестабильность совокупности и каждого из факторов такого комплекса условий предопределяет несовпадение каждого результата. 20-23. Условия, предъявляемые к взаимному положению осей теодолита. Какие оси подлежат юстировке 1.Ось цилиндрического уровня (касательная к внутренней поверхности ампулы в нульпункте) должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита. Для поверки этого условия устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и, вращая их, приводят пузырек на середину. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 180 и, если пузырек отклонился более чем на одно деление, с помощью исправительных винтов смещают пузырек к центру на половину отклонения.  2.Визирная ось трубы (ось, проходящая через оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей) должна быть перпендикулярна оси вращения трубы. Эта поверка сводится к определению коллимационной погрешности - горизонтального угла между фактическим положением визирной оси и требуемым. Для выполнения поверки наводят визирную ось трубы на удаленную, четко видимую на горизонте точку и снимают отсчеты по горизонтальному кругу при КП и КЛ. Отсчеты должны отличаться на 180 00', в противном случае имеет место коллимационная погрешность. Если коллимационная погрешность, определяемая по формуле С=(КЛ - КП)/2, превышает 2t, где t - точность отсчетного устройства, выполняют юстировку: вычисляют средний отсчет и устанавливают его на горизонтальном круге. В этом случае наблюдаемая точка не будет совпадать с перекрестием сетки нитей. Предварительно ослабив один вертикальный исправительный винт, двумя горизонтальными совмещают перекрестие сетки с наблюдаемой точкой. Результаты измерений и вычислений записывают в журнале определения коллимационной погрешности. 3.Место нуля вертикального круга (отсчет по ВК, когда визирная ось и ось цилиндрического уровня горизонтальны) должно быть близким к нулю или отличаться от нуля не более чем на 2t. Для поверки не менее двух раз определяют место нуля по формуле МО=(КЛ+КП)/2, где КЛ и КП - отсчеты по вертикальному кругу при наведении средней горизонтальной нити на точку. Если вычисленное значение место нуля недопустимо, устанавливают наводящим винтом трубы отсчет по вертикальному кругу равный вычисленному углу наклона на точку (n = КЛ - МО). Вращая вертикальные исправительные винты сетки нитей (рис.25), предварительно ослабив один горизонтальный винт, совмещают среднюю горизонтальную нить с наблюдаемой точкой. Образцы записей отсчетов и вычислений С и МО приведены в журнале. Рис.25. Сетка нитей теодолита 24. Классификация погрещностей измерений при геодезических работах. Истинное значение измерений Классификация погрешностей измерений. По источникам возникновения погрешности разделяются на инструментальные (приборные), условий среды и личные (вносимые конкретным человеком). Суммарное действие этих источников вызывает погрешности измерений, которые могут быть грубыми систематическими и случайными. Грубые погрешности возникают вследствие просчетов при измерениях, неисправностей средств измерений, резких изменений внешних условий. Результаты с такими погрешностями отбрасываются, а измерения повторяются. Систематическая погрешность является составляющей погрешностей измерений постоянного значения или закономерно изменяется при измерениях одной и той же величины. Такие погрешности следует исключать из результатов измерений соответствующими поправками или надлежащей методикой процесса измерений, но полное исключение систематической погрешности невозможно. Её оставшаяся часть обычно принимается за элементарную случайную погрешность. Случайная погрешность – это составляющая погрешностей измерений, которая изменяется случайно при измерениях одной и тоже величины. Однако множество случайных погрешностей подчиняется статистическим закономерностям. 25. Нитяной дальномер, принцип измерения расстояний. Приведение к горизонту расстояний измеренных дальномером Дальномер - прибор для косвенных измерений расстояний до объекта. НИТЯНОЙ ДАЛЬНОМЕР с постоянным углом. В сетке нитей зрительных труб, как правило, имеются две дополнительные горизонтальные нити, расположенные по обе стороны от центра сетки нитей на равных расстояниях от него; это - дальномерные нити. Измеряемое расстояние D=WF, или  Для дальномеров с постоянным параллактическим углом произведение  представляет постоянное число – коэффициент дальномера.В таких дальномерах: D=Kb, где b – измеряемая величина. В зрительных трубах теодолитов и нивелиров на стеклянной пластинке нанесена сетка штрихов (нитей). Дальномерные штрихи t и m расположены симметрично относительно среднего штриха ω 26. Измерение расстояний при помощи мерной ленты. Компарирование мерных приборов Перед измерением линии конечные точки закрепляются специальными знаками: колышками, деревянными столбиками, железобетонными монолитами и т.д., в зависимости от необходимого срока их сохранности. Для обозначения направления лини рядом с колышком ставиться веха. Если линия более 200 м, то она предварительно провешивается, т.е. в створе линии ставятся дополнительные вехи. Вешение линий местности может быть выполнено на глаз или, если веха в конце линии плохо видна, с помощью зрительной трубы, бинокля. Измерение линии местности стальной лентой выполняют два мерщика – передний и задний. Задний мерщик держит ленту с начальным нулевым счетом 10,00 м, у переднего конец ленты со знаком 20,00 м. При первом укладывании ленты передний мерщик берет в левую руку ручку ленты и 10 шпилек, обращенных колечками в правую сторону. Первая шпилька и кольцо, на которое надеваются шпильки, должны находится у заднего мерщика. В начале измерений задний мерщик втыкает в землю свою шпильку у начальной точки, вставляет вырез ленты в шпильку и выставляет переднего мерщика в створ так, чтобы конец ленты проектировался на вешку в конце линии или на промежуточную веху. Передний мерщик встряхивает ленту и, натянув ее с силой 10 кг, берет правой рукой шпильку, вставляет ее в вырез ленты и втыкает в землю. После этого ленту протягивают вперед по линии, задний мерщик вставляет вырез ленты в шпильку, воткнутую в землю, и снова выставляет переднего мерщика в створ линии. Далее работа выполняется аналогично. Передний мерщик выставляет шпильки, а задний их собирает и надевает на кольцо. Кода у заднего мерщика соберется 10 шпилек, он, дойдя до одиннадцатой шпильки, стоящей в земле, вставляет вырез ленты на заднем конце в эту шпильку и сняв с кольца 10 шпилек, передает их переднему мерщику. Передача шпилек фиксируется в журнале измерений. У конца линии по ленте отсчитывается остаток, т.е. расстояние от последней шпильки до конца линии. При измерении остатка необходимо проверить, в какую сторону возрастает оцифровка ленты, чтобы не измерить остаток от другого конца ленты Поправки в длину линии за компарирование ленты вычисляется по формуле: ΔDk=(D/20)Δl где D – длина измеренной линии;Δl– поправка за компарирование. При положительном значении Δl поправка (ΔDk) прибавляется, при отрицательном – вычитается. 27. Горизонтальные проложения. Приведение длин наклонных линиййк горизонту. Горизонтальное проложение – проекция линии местности на горизонтальную плоскость. Для определения Г.п линии АВ необходимо знать угол ν наклона или превышение hмежду конечными точками А и В линии: d=Dcosν=D-ΔDν, где D- длина отрезка АВ. Разность d-D=ΔDν называют поправкой за наклон линии к горизонту и вычисляют по формуле ΔDν=-2Dsin(ν/2). Эту же велічіну можно вычісліть по прібліженной формуле ΔDν≈-h2/(2D) 28. Теодолитная съёмка. Способы съёмки ситуации при теодолитной съёмке Целью теодолитной (горизонтальной) съемки является составление контурного плана местности. Съемка элементов ситуации на местности производится относительно пунктов и сторон теодолитного хода съемочного обоснования. Для съемки объектов и угодий местности применяют следующие способы: а) Полярный способ Положение полярной точки определяется полярным углом i и расстоянием Si  Полярный способ целесообразно применять на открытой местности при съемке внутриквартальной застройки. Горизонтальные углы i измеряют теодолитом с точностью до 1 а расстояние Si - мерной лентой. Расстояния до снимаемых контуров при масштабе съемки 1:1000 не должны превышать 180 м до четких контуров капитальных сооружений и 250 м – до нечетких контуров. При измерении длин линий нитяным дальномером эти расстояния не должны превышать соответственно 60, 150 б) Способ перпендикуляров (прямоугольных координат) Положение точки (рис.9.3-б) определяется абсциссой Х – вдоль стороны теодолитного хода и длиной перпендикуляра – У. Величины перпендикуляров, восстановленные на глаз для масштаба съемки 1:1000 не должны превышать 40 м при съемке четких капитальных контуров и 125 м при съемке нечетких контуров. Указанные расстояния можно увеличить в 2 раза, если перпендикуляры восстанавливать при помощи экера в) Способ прямых угловых засечек Способ прямых угловых засечек (рис. 9.3-в) целесообразно применять на открытых участках, где затруднительно выполнять измерения непосредственным образом. Положение снимаемой точки определяют по двум измеренным углам i с точек съемочного обоснования одним полуприемом, с точностью до 1. Угол i при определяемой точке должен быть не менее 30и не более 150– этот угол не измеряется. Этот способ применяют в тех случаях, когда можно легко выполнить линейные измерения. Расстояния до снимаемых точек четких капитальных и некапитальных сооружений не должны превышать соответственно 60 и 180 м. Положение теодолит точки местности определяется измерением расстояний лентой, рулеткой между точкой съемочного обоснования и точкой местности. Лучшая форма линейной засечки, когда расстояния примерно равны (рис. 9.3-г) Рисунок 9.3-в,г Способ угловых засечек в- угловых засечек; г- линейных засечек д) Способ створов Способ створов (рис. 9.3-д) позволяет снимать контуры объектов линий теодолитного хода, одновременно с измерением длин линий теодолитного хода. Этот способ применяется при съемке точек, расположенных в створе линии теодолитного хода (съемочного обоснования), фиксируются расстояния от точек теодолитного хода до точки местности. Рисунок 9.3-д Способ створов |