Кошкина_геодезические инструменты. Л. Б. Кошкина геодезические инструменты
 Скачать 4.66 Mb.
|
|
1.11. Измерение горизонтальных углов Горизонтальные углы измеряются способами приемов, повторений, круговых приемов, отдельного угла. 1.11.1. Измерение горизонтального угла способом приемов Для измерения горизонтальных углов наземной поверхности чаще всего применяется способ приемов, который состоит из полуприемов, выполняемых при КЛ и КП. Выверенный инструмент устанавливается в вершину измеряемого угла (в примере точка 2) и приводится в рабочее положение (центрируется и горизонтируется). На соседних точках (в примере точки 1 и 3) выставляются вешки или другие визирные цели (рис. 21). В точке 2 получается два горизонтальных угла левый и правый походу. Рассматривается измерение правого походу горизонтального угла. 34 При положении КЛ (или КП) закрепляется винт лимба, открепляется винт алидады и выполняется визирование на заднюю (правую) точку 1. Совмещаются вертикальная нить сетки нитей и визирная цель. При визировании на вешку зрительная труба наводится на самый низ. Все винты закрепляются, и берется отсчет по горизонтальному кругу а = 127 ° 38 ′ . Отсчет записывается в журнал (табл. 2). Таблица 2 Пример записи отсчетов при измерении горизонтального угла способом приемов Горизонтальный круг Отсчеты Измеренные углы Средние углы Станция точек КЛ КП градусы минуты градусы минуты градусы минуты 1 127 38 3 КЛ 38 47 88 51 1 214 27 2 3 КП 125 37 88 50 88 50,5 Открепляется винт алидадной части, и зрительная труба наводится на переднюю (левую) точку 3. Также выполняется точное визирование наводящим винтом алидады и берется отсчет по горизонтальному кругу а = 38 ° 47 ′ . Отсчет записывается в журнал (см. табл. 2). Вычисляется значение измеренного горизонтального правого походу угла β 1 = а – а = 127 ° 38 ′ – 38 ° 47 ′ = 88°51 ′ или отсчет на заднюю точку минус отсчет на переднюю точку. Для контроля горизонтальный угол измеряется еще один раз при другом положении круга если первое измерение было при круге Рис. 21. Схема измерения горизонтального угла способом приемов лево (КЛ, то контрольное измерение выполняется при круге право (КП), и наоборот. Переход ко второму полуприему: открепляется винт лимба, инструмент поворачивается на 5–10 ° в любую сторону, винт лимба закрепляется, открепляется винт зрительной трубы, труба переводится через зенит, открепляется винт алидады, выполняется визирование на заднюю точку, все винты закрепляются. Измерение горизонтального угла повторяется при другом положении круга. Берутся отсчеты на заднюю точку а = = 214 ° 27 ′ , на переднюю точку аи записываются в журнал. Вычисляется измеренный горизонтальный угол при другом положении круга β 2 = а – а 4 Значения измеренного угла при двух положениях круга сравниваются. Если расхождение не превышает ± 1 ′ , то вычисляется среднее значение измеренного угла β ср = 0,5( β 1 + β 2 ). Если разность КЛ – β КП больше допуска, то измерение горизонтального угла выполняется заново. 1.11.2. Измерение горизонтального угла способом повторений При измерении горизонтального угла способом повторений изменяется порядок операций. Чаще этот способ используется для измерения левых походу углов (рис. 22). В примере вычисляется левый походу угол. 1) Теодолит устанавливается в вершину измеряемого угла (точка 2). На соседних точках устанавливаются вешки (точки 1 и 3). 2) Теодолит приводится в рабочее положение (центрируется и нивелируется. 3) Открепляется алидада, на горизонтальном круге устанавливается отсчет, близкий или равный нулю. Винт алидады закрепляется. Рис. 22. Схема измерения горизонтального угла способом повторений) Открепляется винт лимба, и зрительная труба наводится на заднюю точку (1). Выполняется точное совмещение, все винты закрепляются. Снимается отсчет по ГК: аи записывается в журнал (табл. 3). Таблица 3 Пример записи отсчетов при измерении горизонтального угла способом повторений Горизонтальный круг Отсчеты Измеренные углы Окончательный угол Станция Номер точек КЛ КП градусы минуты градусы минуты градусы минуты 1 0 22 3 КЛ 76 16 75 54 1 – – 2 3 КП 152 11 75 54,5 75 54,5 5) Открепляется винт алидады, и зрительная труба наводится на переднюю точку (3). Выполняется точное визирование, все винты закрепляются. Снимается отсчет по ГК: а = 76 ° 16 ′ 6) Вычисляется контрольное значение измеряемого угла контра а = 76 ° 16 ′ – 0 ° 22 ′ = Контрольное измерение горизонтального угла выполняется при другом положении вертикального круга. 7) Открепляется закрепительный винт зрительной трубы. Труба переводится через зенит. Открепляется закрепительный винт лимба и зрительная труба наводится на заднюю точку (1). Выполняется точное совмещение. Все винты закрепляются. Отсчет НЕ БЕРЁТСЯ. 8) Открепляется закрепительный винт алидады, зрительная труба наводится на переднюю точку. Выполняется точное совмещение. Закрепляются все винты. Берется отсчет по ГК: а = = 152 ° 11 ′ 9) Вычисляется окончательное значение измеренного угла по формуле 37 β оконч = 0,5 (а – а) = 0,5 (152 ° 11 ′ – 0 ° 22 ′ ) = = 0,5 (151 ° 49 ′ ) = 75 ° 54,5 ′ 10) Окончательное значение измеренного угла сравнивается с контрольным. Допустимое расхождение ± 2 ′ β оконч – контр = 75 ° 54,5 ′ – 75 ° 54 ′ = Горизонтальный угол вычисляется по правилу передний отсчет минус задний отсчет. Окончательное значение измеренного угла вычисляется по правилу последний отсчет минус начальный отсчет и результат разделить на 2. 1.11.3. Измерение горизонтального угла способом отдельного угла Этот способ является частным случаем способа круговые приемы, когда направлений всего два. Измеряется, как правило, правый угол (рис. 23). Рис. 23. Схема измерения горизонтального угла способом отдельного угла 1) Теодолит устанавливается в вершину измеряемого угла (точка 2). На соседних точках устанавливаются вешки точки 1 и 3). 2) Теодолит приводится в рабочее положение (центрируется и нивелируется. 3) Открепляется аладада, зрительная труба наводится на заднюю точку 1. Выполняется точное совмещение, все винты закрепляются. По горизонтальному кругу берется отсчет b 1 = = 43 ° 24 ′ и записывается в журнал (табл. 4). 38 Таблица 4 Пример записи отсчетов при измерении горизонтального угла способом отдельного угла Горизонтальный круг Отсчеты Измеренные углы Средние углы Станция точек КЛ КП градусы минуты градусы минуты градусы минуты 1 43 24 3 КЛ 297 11 106 13 3 129 29 2 1 КП 235 43 106 14 106 13,5 4) Открепляется алидада, и при вращении теодолита против хода часовой стрелки зрительная труба наводится на переднюю точку 3. Выполняется точное совмещение, все винты закрепляются. По горизонтальному кругу берется отсчет b 2 = 297 ° 11 ′ 5) Вычисляется измеренный угол β КП = b 1 – b 2 = 43 ° 24 ′ – 297 ° 11 ′ = = 43 ° 24 ′ + 360 ° – 297 ° 11 ′ = 106 ° 13 ′ 6) Изменяется положение вертикального круга открепляется закрепительный винт зрительной трубы, труба переводится через зенит. Открепляется винт лимба, инструмент поворачивается на 5–10 градусов в любую сторону. Винт лимба закрепляется) Открепляется алидада, зрительная труба наводится на переднюю точку 3. Выполняется точное совмещение, все винты закрепляются. По горизонтальному кругу берется отсчет b 3 = = 129 ° 29 ′ 8) Открепляется алидада, и при вращении инструмента походу часовой стрелки зрительная труба наводится на заднюю точку 1. Выполняется точное совмещение, все винты закрепляются. По горизонтальному кругу берется отсчет b 4 = 235 ° 43 ′ 9) Вычисляется измеренный угол при другом положении вертикального круга КЛ = b 4 – b 3 = 235 ° 43 ′ – 129 ° 29 ′ = 106 ° 14 ′ 39 10) Сравниваются значения углов при КП и КЛ КЛ – β КП = = 1 ′ . Допустимое расхождение ± 2 ′ . Если измерения при двух положениях круга отличаются не более допуска, то вычисляется среднее значение по формуле β ср = 0,5 (КЛ + β КП ). Вычисление горизонтального угла, правого походу, выполняется по правилу отсчет на заднюю точку минус отсчет на переднюю точку. 1.12. Измерение вертикальных углов Вертикальный угол лежит в вертикальной плоскости. Для измерения вертикального угла теодолит устанавливается над точкой и приводится в рабочее положение (рис. 24). Рис. 24. Схема измерения вертикального угла При положении инструмента КЛ зрительная труба наводится на визирную цель в точке 2. Если пузырек цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга сместился из нуль-пункта, то подъемными винтами он выводится в нуль- пункт. Наводящими винтами алидады и зрительной трубы выполняется точное визирование нацель в точке 2, и берется отсчет по вертикальному кругу (КЛ. Отсчет записывается в журнал. 40 Открепляется винт зрительной трубы, которая переводится через зенит, и снова выполняется визирование нацель в точке 2. Берется отсчет по вертикальному кругу (КП) и записывается в журнал. Измерение закончено, вычисляется место нуля (МО) и вертикальный угол ν направления 3–2. При работе с теодолитами Т и 2Т30М формулы для вычисления МО и угла наклона ν (вертикального угла) имеют вид МО = КЛ + КП ± 180 ° ); ν = КЛ – КП ± 180 ° ); ν = КЛ – МО; ν = МО – КП ± При вычислении МО и вертикального угла для теодолитов Т и 2Т30М к отсчетам меньше 90 ° необходимо прибавить При работе с теодолитами Т и 4Т30П формулы для вычисления МО и угла наклона ν имеют вид МО = КЛ + КП); ν = КЛ – КП); ν = КЛ – МО; ν = МО – КП. Контролем измерения вертикальных углов является постоянство места нуля (МО). Колебания значений МО не должны превышать Пример записи измерений углов наклона и вычислений приведен в табл. 5 и 6. 41 Таблица 5 Пример записи отсчетов при измерении вертикального угла теодолитом Т и 2Т30М Вертикальный круг Отсчеты Место нуля Измеренный угол Станция точек визирования КЛ КП градусы минуты градусы минуты градусы минуты КП 172 45 3 2 КЛ 7 24 0 4,5 7 19,5 КЛ 355 31 3 4 КП 184 37 0 4,0 –4 33 Таблица 6 Пример записи отсчетов при измерении вертикального угла теодолитом Т и 4Т30П Вертикальный круг Отсчеты Место нуля Измеренный угол Станция точек визирования КЛ КП градусы минуты градусы минуты градусы минуты КП 5 16 3 2 КЛ –5 18 0 –01 5 17 КЛ –3 34 4 3 КП 3 37 0 01,5 –3 35,5 1.13. Определение расстояний с использованием нитяного дальномера В большинстве современных геодезических приборов имеется нитяной дальномер, который используется для измерения расстояний. 42 Нитяной дальномер – это две дополнительные нити сетки нитей (рис. 25). Рис. 25. Определение расстояний нитяным дальномером отсчет по верхней нити – 1191; отсчет по нижней нити – 1365; разность – 0,174 м измеренное расстояние равном Для определения расстояний между двумя точками используется теодолит и рейка с сантиметровыми делениями. На одной из точек устанавливается теодолит и приводится в рабочее положение. На вторую точку устанавливается вертикально рейка. Зрительная труба наводится на рейку так, чтобы верхний штрих сетки нитей соответствовал целому отсчету по рейке, например. Тогда по второму штриху берется отсчет по рейке, например 1675. Вычисляется разность отсчетов 1675 – 1000 = = 675 мм. Переводится разность в метры 0,675. Это число умножается на коэффициент нитяного дальномера с = 100. Дм Каждый сантиметр рейки соответствует 1 метру расстояния. Если взять отсчеты по обеим дальномерным нитям не представляется возможным, то их берут по одной дальномерной и средней нити сетки нитей. В этом случае коэффициент нитяного дальномера с = 200 (рис. 26). Рис. 26. Измерение расстояния нитяным дальномером с коэффициентом с = 200: отсчет по верхней нити – 1455; отсчет по средней нити – 1577; разность 1577 – – 1455 = 122 мм = 0,122 м измеренное расстоянием. Правила эксплуатации теодолитов При работе с теодолитом необходимо соблюдать правила – при работе к закрепительным винтам не прилагать чрезмерных усилий – вынося теодолит на холод, вынимать его из футляра через 30 минут во избежание больших напряжений в оптических деталях, приводящих к разъюстировке; 44 – привнесении теодолита в футляре с холода в теплое помещение рекомендуется вынимать его из футляра через 2 часа – при работе во влажной среде инструмент необходимо оставить в помещении вне футляра. 2. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА НИВЕЛИРОВ И РАБОТА СНИМИ Для определения превышений методом геометрического нивелирования применяются приборы – нивелиры. Нивелир – геодезический прибор, с помощью которого определяются превышения между точками местности горизонтальным лучом визирования По конструкции нивелиры могут быть с уровнем при трубе или без уровня, нос компенсатором. Нивелир работает в комплекте с рейками, которые устанавливаются вертикально на определяемые точки. В данной работе рассматривается устройство нивелиров Н, 3Н-5Л и CST/Berger. Характеристики приборов приведены в табл. 7. Таблица 7 Основные характеристики нивелиров Тип нивелира Наименование характеристик Н 3Н-5Л CST/Berger Конструкция С уровнем при трубе С уровнем при трубе С компенсатором Увеличение зрительной трубы 31,5 20 24 Изображение Обратное Прямое Прямое Наименьшее расстояние визирования, м 1,8 1,2 0,3 Коэффициент нитяного дальномера 100 100 100 Цена деления уровня круглого, мин мм цилиндрического, с мм 10 15 10 45 8 – 45 Окончание табл. 7 Тип нивелира Наименование характеристик Н 3Н-5Л CST/Berger СКП измерения превышений на 1 км двойного хода, мм не более 3,0 5,0 2,0 Цена деления лимба, градус – 1 1 Угол поля зрения 1°20' 2° 1°20' Масса, кг – нивелира – футляра – рейки – штатива 2,0 2,5 3,8 3,8 1,4 1,6 3,8 3,8 1,8 Рабочий диапазон компенсатора мин Точность установки компенсатора с 2.1. Изучение устройства нивелира Н Нивелир Нс уровнем относится к классу точных приборов и предназначен для нивелирования в высотных ходах III класса. Может быть использован для нивелирования входах класса и технического нивелирования. В комплекте с нивелиром поставляются две шашечные рейки, нивелирный штатив, отвертка, юстировочная шпилька. Общий вид нивелира Н показан на рис. 27 и 29. Основными частями нивелира являются зрительная труба цилиндрический уровень, прочно прикрепленный к зрительной трубе подставка с подъемными винтами установочный круглый уровень элевационный винт Зрительная труба состоит из объектива, окуляра, фокусирующей линзы, кремальеры (винта) для фокусировки изображения предмета. Зрительная труба нивелира строит обратное изображение предмета, те. перевернутое. В поле зрения зрительной трубы наблюдатель видит сетку нитей, расположенную по центру, и изображение половинок пузырька цилиндрического 46 уровня слева от сетки нитей (рис. 28). Такой уровень называется контактным. Точное приведение визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение достигается элевационным винтом и заключается всовмещении изображений концов пузырька уровняв поле зрения зрительной трубы. Круглый уровень предназначен для контроля при приведении оси вращения инструмента в отвесное положение. Грубое вращение зрительной трубы вокруг вертикальной оси инструмента выполняется при открепленном закрепитель- Рис. 27. Нивелир Н (вид 1): 1 – подъемные винты 2 – элевационный винт 3 – окуляр 4 – диоптрийное кольцо окуляра 5 – механический визир 6 – объектив 7 – винт фокусировки изображения 8 – наводящий винт 9 – закрепительный винт 10 – круглый уровень исправительные винты круглого уровня 12 – отверстие в подставке 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 47 Рис. 28. Вид сетки нитей нивелира Н Рис. 29. Нивелир Н3(вид 2): 1 – подставка 2 – закрепительный винт 3 – цилиндрический уровень 4 – объектив 5 – окуляр 6 – подъемный винт 6 1 2 3 4 48 ном винте. Точное вращение выполняется наводящим винтом зрительной трубы при закрепленном зажимном винте. Резкое изображение сетки нитей достигается вращением диоптрийного кольца на окуляре зрительной трубы. В комплект нивелира Н входят две двухсторонние рейки. Рейки складные, трехметровые, деления на рейках нанесены черным (основная сторона) и красным (вспомогательная сторона) цветами. Цена одного деления на рейке равна 10 мм. Каждый дециметр начинается с рисунка в виде буквы Ев который объединены для удобства отсчета первые пять шашек. На черной стороне рейки нуль совпадает с пяткой рейки, а на красной стороне отсчеты начинаются с величин 4683 или 4783. Эти значения называются разность пяток и вычисляются как отсчет по красной стороне рейки минус отсчет по черной стороне рейки. 2.2. Устройство нивелира 3Н-5Л Нивелир 3Н-5Л с уровнем при трубе и горизонтальным кругом относится к классу приборов технической точности и предназначен для создания высотной основы при топографических съемках, проведении изысканий ив строительстве рис. 30 и 31). У данного прибора высококачественная зрительная труба прямого изображения. Объектив зрительной трубы выведен из корпуса. Вращением диоптрийного кольца на окуляре настраивается резкость изображения сетки нитей. Резкость изображения объекта достигается вращением кремальеры. Точное приведение визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение достигается вращением элевационного винта и заключается всовмещении изображений концов пузырька цилиндрического уровня. Изображение пузырька уровня не передается в поле зрения зрительной трубы. Для удобства наблюдения за пузырьком цилиндрического уровня на нем закреплено зеркало. Цилиндрический уровень подсвечивается белым экраном. На верхней части корпуса имеется механический визир для предварительного наведения на рейку. 49 Приведение вертикальной оси нивелира в отвесное положение достигается вращением подъемных винтов, а контролируется по круглому уровню. Горизонтальный круг позволяет измерять горизонтальные углы. Отсчет по лимбу берется по индексу. При вращении нивелира лимб остается неподвижным. У прибора отсутствует закрепительный винт. Вращение в горизонтальной плоскости Рис. 30. Нивелир 3Н-5Л (вид 1): 1 – подъемные винты 2 – наводящие винты 3 – объектив 4 – зеркало цилиндрического уровня 5 – окно цилиндрического уровня 6 – исправительные винты цилиндрического уровня 7 – окуляр 8 – круглый уровень 9 – горизонтальный круг 5 6 7 8 9 4 3 2 1 50 выполняется наводящими винтами, расположенными под объективом слева и справа, что делает удобной работу обеими руками. В комплекте с нивелиром 3Н-5Л поставляются две рейки, нивелирный штатив, отвертка, юстировочная шпилька. Рейки металлические разборные. Прибор может комплектоваться деревянными рейками. Рис. 31. Нивелир 3Н-5Л (вид 2): 1 – подъемный винт 2 – элевационный винт 3 – индекс для отсчитывания по горизонтальному кругу 4 – винт фокусировки изображения 5 – диоптрийное кольцо окуляра 6 – зеркало цилиндрического уровня 7 – объективна- наводящий винт 9 – горизонтальный круг 6 7 8 9 5 4 3 2 1 |