Отчёт. Краткая характеристика района практики и полигона

• Название: Краткая характеристика района практики и полигона
• Дата: 20.10.2021
• Размер: 324.44 Kb.
• Имя файла: Отчёт.docx
• Тип: Документы; #251907
• страница: 2 из 4

3. Визирная ось зрительной трубы и ось цилиндрического уровня должны находиться в параллельных вертикальных плоскостях при отвесном положении оси вращения нивелира. Приведя по круглому уровню ось вращения нивелира в вертикальное положение, совмещают при помощи элевационного винта изображения концов пузырька уровня и производят отсчет по рейке. Действуя подъемными винтами, придают нивелиру небольшой боковой наклон, следя, чтобы отсчет по рейке не изменился, и замечают положение изображений концов пузырька уровня. Приведя прибор в начальное положение, проверяют отсчет по рейке и вновь наклоняют нивелир теми же подъемными винтами, но в противоположную сторону, сохраняя неизменным отсчет по рейке. Если изображения концов пузырька не расходятся или расходятся в обоих случаях в одну сторону, то условие выполнено. При расхождении изображений концов пузырька в разные стороны положение оси уровня исправляют боковыми юстирвочными винтами.

4. Визирная ось должна быть параллельна оси цилиндрического уровня (главное условие).Это условие проверяют двойным нивелированием точек концов отрезка линий длиной 50-80м. в конечных точках линий забивают в землю колышки А и В 

Нивелированием по способу вперед при положении нивелира сначала в точке А, а затем в точке В производят отсчеты а и в с одновременным измерением высоты прибора в обеих точках j_A и j_B. Если визирная ось не параллельна оси цилиндрического уровня, то отсчеты по рейке а и в будут ошибочны на величину х, которую вычисляют по формуле:

х = а+в / 2 – j_A + j_B / 2.

Если величина |х| ≤ 4 мм, то условие выполнено. В противном случае на второй станции (точка В) с помощью элевационного винта наводят среднюю нить сетки на отсчет а´, вычисляемый по формуле:

а´ = а – х,

а затем вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня, находящимися под крышкой торцевой части коробки уровня, точно совмещают изображения концов уровня, видимые в поле зрения трубы. Для контроля действия повторяют. [5].

2. 
   Устройство и работа с теодолитом 2Т30
   

Рисунок 2 – Устройство теоделита 2Т30

1.Основание

2. Три подъемных винта

3. Подставка

4. Горизонтальный круг: лимб и алидада

5. Вертикальный круг: лимб и алидада

6. Зеркало подсветки

7. Уровень при алидаде горизонтального круга

9. Окуляр

10.Диоптрийное кольцо окуляра

11. Окуляр микроскопа

12. Визир

13. Уровень при трубе

14. Кремальера

15. Закрепительный винт лимба

16. Закрепительный винт алидады

17. Закрепительный винт трубы

18. Наводящий винт лимба

19. Наводящий винт алидады

20. Наводящий винт трубы

Установка теодолита в рабочее положение

Измерение горизонтальных углов теодолитом предполагает  установку прибора в вершине определяемого угла. Для этого сначала ставят штатив так, чтобы центр площадки для установки штатива был примерно над точкой, а плоскость площадки – горизонтальна. Только после этого теодолит закрепляют на штативе, центрируют и горизонтируют прибор.

Центрирование теодолита - это проецирование оси вращения алидады и лимба по отвесной линии на вершину определяемого угла с точностью для механического отвеса ± 5 мм, ± 1-2 мм для оптического отвеса. Сначала проводится центрирование штатива с помощью механического отвеса с точностью 10-15 мм. При этом необходимо установить штатив горизонтально, чтобы регулировка подъемных винтов позволила произвести горизонтирование прибора. При установке прибора на штатив, производим окончательное центрирование теодолита, передвигаем оптический теодолит, ослабив становой винт.

Горизонтирование теодолита – это последовательное горизонтирование плоскости лимба горизонтального угломерного круга (ГУК) и приведение вертикальной оси вращения в отвесное положение. Процесс горизонтирования контролируется по цилиндрическому уровню алидады ГУК и производится посредством подъёмных винтов теодолита. Поворачивая алидаду, направляют ось уровня по двум подъёмным винтам и перемещают пузырёк уровня в центр. Затем следует повернуть алидаду на 90° и, используя третий подъёмный винт, вновь перевести пузырёк в центр. Действия необходимо повторять до тех пор, пока пузырек не станет сходить с середины при всех позициях алидады горизонтального круга. Допустимое его отклонение не больше двух делений шкалы цилиндрического уровня.

Для получения достоверного результата работа с теодолитом требует соблюдения двух геометрических условий:

1. 
   ось вращения прибора находится в вертикальном положении;
   
2. 
   ось цилиндрического уровня - в горизонтальном положении.
   

Измерение горизонтального угла теодолитом
Визирование

Визирование – совмещение центра сетки нитей с точкой.

Сетка нитей – это стеклянная пластина с нанесёнными на нём линиями (характер их нанесения может быть разным). Пересечение средних линий называют центром сетки нитей Z.

Для визирования теодолита на точку необходимо:

1. 
   Закрепить лимб.
   
2. 
   Открепить алидаду для того, чтобы по грубому визиру, расположенному наверху зрительной трубы, установить прибор примерно на искомую точку.
   
3. 
   Закрепить алидаду.
   
4. 
   Для наблюдения установить зрительную трубу так, чтобы сетка нитей имела резкое изображение. Эта операция называется установкой по глазу и производится вращением окулярного колена.
   
5. 
   Установить зрительную трубу так, чтобы точка визирования была видна наилучшим образом. Эта операция называется установкой по предмету и производится вращением кремальеры.
   
6. 
   Навести центр сетки нитей точно на точку визирования посредством наводящих винтов алидады и зрительной трубы. Если вертикальный круг оказывается с правой стороны от трубы, если смотреть со стороны окуляра, говорят "круг право" (КП). Если вертикальный круг оказался слева – "круг лево" (КЛ).
   

Измерение горизонтального угла β

Измерение горизонтального угла теодолитом предполагает установку прибора в вершине измеряемого горизонтального угла (т.н. станция), а рейки на станциях n+1 и n–1.

Перекрестие сетки нитей совмещают с самой нижней видимой точкой рейки так, чтобы вертикальная нить совпадала с осью рейки.

Затем выполняют следующую последовательность действий (первый полуприём):

1. 
   наводят центр сетки нитей на вершину заднего (правого) угла  (n – 1) и снимают отсчёт по лимбу горизонтального круга - отсчёт а1;
   
2. 
   наводят на вершину переднего (левого) угла (n + 1) снимают отсчет а2;
   
3. 
   определяют значение угла при круге лево βкл=а1-а2.
   

До начала второго полуприёма (КП) разблокируют зрительную трубу и переводят через положение зенита. Затем разблокируют алидаду и поворачивают прибор на 180° , проводят измерения при КП. При втором полуприёме (КП) визирование и измерения производят аналогично, различия в значениях угла в двух полуприёмах (С) не должно превышать двойной точности прибора (t): С < 2t.

Вычисление горизонтальных углов

При выполнении условия расхождения в значениях угла, полученных за два полуприёма, средний горизонтальный угол рассчитывают по формуле: βср = (βКЛ + βКП) /2.

Лимб горизонтального угломерного круга оцифрован всегда от нуля до 360? через 1?, слева направо.

Отсчёт по горизонтальному кругу берут следующим образом:

• 
  считывают по шкале алидады количество градусов отсчётного штриха
  
• 
  считывают минуты слева направо от нуля, учитывая, что цена деления на шкале ГУ – 5´
  

Измерение вертикального угла теодолитом

Измеренный угол наклона может иметь как положительное, так и отрицательное значение, изменяясь от -90° до 90°.

Работа с теодолитом требует  проводить горизонтирование алидады каждый раз при отсчёте. Горизонтальным считается положение, когда пузырёк цилиндрического уровня алидады или трубы расположен посередине ампулы. Однако, даже при нахождении пузырька в центре ампулы линия нулей отсчётного устройства может находиться под небольшим углом по отношению к линии горизонта, который называется место нуля вертикального круга (М0). Важной чертой измерения вертикальных углов является необходимость учёта места нуля вертикального круга. Для этого при создании съёмочного обоснования снимают отсчёты по вертикальному угломерному кругу (ВУК) при КЛ и КП, а при тахеометрической съёмке - на каждой станции перед началом работы определяют место нуля.

При измерении вертикальных углов теодолитом центр сетки нитей переводят на высоту инструмента, ранее отмеченную на рейке. Высоту инструмента определяют с помощью листа белой бумаги и рейки, приставляя её почти вплотную к окуляру. Пользователь при этом должен вести наблюдение в объектив. Лист передвигают по рейке, пока он не закроет ровно ½ поля зрения. Высоту инструмента на рейке удобно отмечать тонкой круглой резинкой.

Сначала снимают отсчёт, визируя при круге лево. Затем, переведя трубу через зенит, визируют и снимают отсчёт при круге права.

Существует несколько способов оцифровки лимба вертикального угломерного круга (ВУК). У теодолита RGK TO-15 (TO-05) оцифровка секторная, при которой ВУК разбит на 4 сектора по 90°, из которых два сектора имеют положительную оцифровку, а два других – отрицательную. Для взятия отсчёта:

• 
  считывают количество градусов отсчётного штриха (по рисунку – "-0°");
  
• 
  считывают минуты – если вверху стоит "-0" – по отрицательной шкале от нуля до отсчётного штриха, если вверху стоит "+0" – по положительной шкале от нуля до отсчётного штриха (по рисунку – "-35?").
  

Далее проводят вычисление вертикального угла. При этом отсчёты от 0° до 90° соответствуют измеряемому положительному вертикальному углу.

Вычисление вертикальных углов

После снятия отсчётов рассчитывают вертикальный угол через М0, либо по результатам двух отсчётов, полученных при визировании на цель в двух положениях зрительной трубы (КЛ и КП).

Расчётные формулы для секторной оцифровке лимба вертикального круга от нуля в обе стороны – по ходу и против хода часовой стрелки (RGK TO-05 и TO-15):

М0 = (КП + КЛ)/2; v = МО-КП; ν=КЛ−М0

При расчёте по этим формулам не обязательно добавлять 360°.

Измерение расстояний теодолитом

В этом разделе рассмотрим, как работать с теодолитом для измерения расстояний. В сетке нитей зрительной трубы теодолита имеются два дополнительных горизонтальных дальномерных штриха, расположенных по обе стороны от центра сетки нитей на равных расстояниях. Наличие этих штрихов позволяет производить измерение теодолитом расстояния D от прибора до рейки.

Для этого по рейке определяют величину дальномерного интервала n в сантиметрах, умножая полученное число на 100, затем полученное значение из сантиметров переводят в метры (дальномерный коэффициент зрительной трубы, как правило, равен 100) , т. е.

D = K*n =100*n

Для измерения теодолитом расстояний при помощи нитяного дальномера относительная ошибка обычно составляет от 1/100 до 1/300.

4. Устройство и работа с нивелиром Н-3,Н-3К


12

11


Рисунок 3 – Устройство нивелира Н-3

1. 
   Элевационный винт
   
2. 
   Зрительная труба
   
3. 
   Цилиндрический уровень
   
4. 
   Визир
   
5. 
   Кремальера
   
6. 
   Закрепительный винт
   
7. 
   Наводящий винт
   
8. 
   Круглый уровень
   
9. 
   Три подъемных винта
   
10. 
    Пластинка
    
11. 
    Окуляр
    
12. 
    Диоптрийное кольцо [1].
    

Принцип работы нивелира Н-3

Правильному нивелированию должно предшествовать несколько подготовительных действий.  Нивелир обычно устанавливается на  штатив с тремя ножками (предпочтительно из алюминия или фиберглас, потому что они легкие и долговечные). на устойчивое основание и вставляется в горизонт регулированием ножек штатива и подъемных винтов нивелира (для контроля используется круглый пузырьковый уровень).
   Компенсатор же отвечает за точное выравнивание. Это автоматическая маятниково-магнитная система, которая корректирует ход луча света, поступающего в телескоп на постоянной основе, и благодаря этому позволяет выполнять выравнивание даже с вибрирующим штативом. Часто начинающие пользователи испытывают затруднения при выравнивании нивелира с помощью регулировочных винтов в трегере. Лучший и самый быстрый способ – использовать два винта.
    Установите нивелир так, чтобы его зрительная труба была перпендикулярна линии, соединяющей два винта, с помощью которых будем устанавливать нивелир. Поворачивая оба в противоположных направлениях быстро приведем пузырь к середине. Третим винтом по необходимости приведите пузырек в центр капсулы.



Рисунок 4 – Устройство нивелира Н-3К

1. 
   Наводящий винт зрительной трубы
   
2. 
   Винт кремальеры
   
3. 
   Плоская гайка
   
4. 
   Предохранительный колпачок
   
5. 
   Откидное зеркальце
   
6. 
   Круглый уровень с тремя юстировочными винтами
   
7. 
   Подъёмный винт
   

Принцип работы нивелира Н-3К

Нивелир Н-3К точный нивелир, предназначенный для нивелирования III, IV классов и технического, обеспечивает выполнение геометрического нивелирования со средней квадратической ошибкой 3-4 мм на 1 км двойного хода. Он имеет верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную части. Неподвижная часть представляет собой круглую подставку с подъемны­ми винтами 7 и пружинящую пластинку с ре­зьбовым отверстием для станового винта. Устанавливают нивелир в рабочее положение подъемными винтами по круглому уровню 6, наблюдая за положением его пузырька в откидное зеркальце 5. Подъемные винты нивелира имеют укрупненный шаг резьбы, что позволяет приводить нивелир в рабочее положение с минимальной затратой време­ни

Нивелир Н-3К не имеет закрепительного винта. Предварительное наведение трубы на рейку производится от руки преодолением фрикцион­ного (тугого) сцепления корпуса с вертикальной осью вращения нивели­ра. Точное наведение трубы на рейку осуществляется вращением одной из двух головок наводящего винта 1 бесконечной наводки, расположенных с обеих сторон прибора и позволяющих выполнять наведение как пра­вой, так и левой рукой.

Верхняя часть включает зрительную трубу с внутренней фокусировкой, наглухо скреплен­ную с подставкой. Зри­тельная труба с увели­чением 30 ^х дает обрат­ное изображение пред­метов [3].

5. Геодезические работы по прокладке замкнутого теодолитного хода на местности

5.1 Содержание работ, инструменты
Теодолитную съёмку необходимо выполнять в масштабе 1:1000 на участке, указанном преподавателем. В результате теодолитной съёмки получают контурный план местности с изображением ситуации без рельефа. Обоснованием теодолитной съёмки служит замкнутый теодолитный ход из нескольких вершин в виде многоугольника. Теодолитный ход прокладывают по периметру участка местности и привязывают к пунктам опорной сети.

№ п.п.	Название приборов и принадлежностей	Количество
1	Теодолит 2Т30	1
2	Штатив теодолитный	1
3	Рейка	2
4	Отвес нитяной	1
5	Компл. полевых журналов и ведомостей для вычислений	1
6	Рулетка	1

5.2 Полевые работы

Измерение горизонтальных и вертикальных углов

5.3 Камеральная обработка теодолитного хода

Над точкой А устанавливают теодолит (рис. 1), а в точке В рейку. Измеряют высоту прибора i над точкой А (высота прибора – это расстояние по отвесной линии от оси вращения трубы до центра пункта), а высота визирной цели на рейке равна v. Для измерения угла наклона δ визируют на заданную точку и берут отсчеты по вертикальному кругу при двух положениях круга (КЛ и КП), вычисляют угол наклона. Измеряют расстояние между точками S, а затем вычисляют горизонтальное проложение d, по формуле: d = S cos δ.

Зная горизонтальное проложение и угол наклона δ можно вычислить превышение т. В над т. А по формуле: h= d tg δ + i – v, где d – горизонтальное проложение; i – высота инструмента; δ – высота визирования. Если v=i, то превышение можно вычислить по формуле h' = d tg δ или h'= S sin δ

Так как работать с последней формулой удобнее при съемке на рейке заранее отмечают высоту прибора тесемкой или резинкой и при измерении вертикального угла делают наведения не на верх рейки, а на высоту прибора. Для контроля и повышения точности измерение расстояний и превышений выполняют в прямом и обратном направлениях хода. Т. е. угол наклона δ _АВ –прямой, а δ ВА – обратный. Углы наклона прямого и обратного направлений должны отличаться знаками, а значения углов не должны превышать ± 1'. Расхождения в превышениях между прямым и обратным ходами не должно превышать по абсолютному значению 0,04 м на 100 м. хода. За окончательное значение измеренных превышений принимают средние арифметические из их абсолютных величин со знаком прямого превышения.

Порядок вычисления ведомости



Вычисляют невязку Невязку f_h в сумме превышений Σh хода вычисляют по формуле:

f_h = Σh,

где H_к и H_н – соответственно высоты конечной и начальной точек хода.

Допустимость невязки определяют по формуле

f_{h доп} = 0,04 Р / √ n, см,

где Р – периметр полигона; n – число сторон хода.
Невязку распределяют с обратным знаком на все превышения поровну. Высоты точек определяются по формуле

Н_i+1 = H_i + h_{испр i}
Для выполнения тахеометрической съемки в качестве планового обоснования был проложен замкнутый теодолитный ход (рис. 1). Горизонтальные углы в ходе были измерены техническими теодолитами способом приемов, а длины сторон – стальными мерными лентами.



Рисунок 5 - Схема теодолитного хода
Порядок выполнения работы

Камеральную обработку начинают с проверки и обработки полевых журналов. Затем составляют схему теодолитных ходов. У вершин подписывают средние значения горизонтальных углов, а возле каждой стороны – ее горизонтальную длину. На схему наносят также пункты геодезической сети, к которым осуществлялась привязка теодолитных ходов (ПП1,Т1).

Вычислительные работы по определению координат вершин теодолитного хода включают в себя:

1. 
   Обработку угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон;
   
2. 
   Вычисление приращений координат и координат вершин хода.
   

Все вычисления ведутся в специальной ведомости. В ведомость выписывают все исходные данные и начинают обработку.

Обработка угловых измерений и вычисление дирекционных углов сторон

1. 
   Вычисляют сумму измеренных углов Σ β_изм
   

2. 
   Вычисляют теоретическую сумму углов Σ β_теор
   

, где n – количество углов.

3. 
   Вычисляют угловую невязку f_β
   

4. 
   Полученную угловую невязку сравнивают с допустимой невязкой, т.к. величина угловой невязки характеризует точность измерения углов, она не должна быть больше предельно допустимой величины
   

, где

Если измеренная невязка f_βизм не превышает допустимой, то вычисления продолжают. В противном случае повторяют полевые измерения.

5. 
   Угловую невязку распределяют по измеренным углам поровну с обратным знаком
   

, при этом

(Если невязка не делится без остатка на число углов, то несколько большие поправки вводят в углы с короткими сторонами, вследствие неточности центрирования теодолита и вех).

6. 
   Вычисляют исправленные углы
   

Контролем правильности вычислений является равенство

7. 
   Вычисляют дирекционные углы. В предложенной задаче дирекционный угол исходной стороны α _ПП1-Т1 необходимо найти, решив обратную геодезическую задачу.
   

отсюда



Далее вычисляют дирекционные углы остальных сторон по формулам

α_i = α _i-1 +180˚ -β_пр (правые углы)

_,α_i = α _i-1 -180˚ + β_лев (левые углы)

где α _i-дирекционный угол определяемой стороны; α _i-1- дирекционный угол предыдущей стороны; β_пр(лев) - правый (левый) исправленный угол между этими сторонами.