|
|
отчет по геодезической практике. Теоретическая часть 1 Назначение теодолита
Содержание
Введение
Раздел 1 «Теоретическая часть»
1.1 Назначение теодолита
1.2 Теодолитный ход
1.3 Назначение нивелира
1.4 Поверка и юстировка приборов
Раздел 2 «Практическая часть»
2. Построение топографического плана
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Геодезия – одна из древнейших наук. Наука возникла как результат практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству оросительных каналов, осушению земель. Современная геодезия – многогранная наука, решающая сложные научные и практические задачи.
Целью инженерно-геодезической практики является изучение картографии и топографии, геодезических приборов, методов геодезических измерений, вычислений и оценки точности их результатов.
Перед трудовым коллективом были поставлены следующие задачи: определение расстояния между недоступными объектами, разбивка круговой кривой, определение высоты здания, построение линии с заданным уклоном при помощи нивелира и теодолита, нивелирование продольных объектов и другие.
Порядок выполнения и подробное решение задач предоставлены коллективом в отчете проделанной работе.
Использованы следующие инструменты и приборы:
Нивелир (Н-3)
Штатив
Рейка нивелирная
Рулетка TR30/5 (30 см)
Шпильки
Теодолит
Набор ведомостей
Раздел 1 «Теоретическая часть»
«Назначение теодолита»
Теодолиты – устройства, которые предназначены для измерения вертикальных и горизонтальных углов на местности. Теодолиты, в зависимости от точности, могут применяться в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения. Также теодолиты нашли применение в прикладной геодезии, при проведении изыскательских работ. К тому же, теодолиты используют в промышленности при монтаже элементов конструкций машин, а также механизмов, строительстве промышленных сооружений и для выполнения иных задач.
Основные части теодолита
 
рис. 1
Теодолит состоит из следующих частей (рис.1):
Лимб - угломерный круг с делениями от 0o до 360o; при измерении углов лимб является рабочей мерой (на рис не показан).
2 - Алидада - подвижная часть теодолита, несущая систему отсчитывания по лимбу и визирное устройство - зрительную трубу. Обычно всю вращающуюся часть теодолита называют алидадной частью или просто алидадой.
3 - Зрительная труба: крепится на подставках на алидадной части.
Система осей - обеспечивает вращение алидадной части и лимба вокруг вертикальной оси.
4 - Вертикальный круг: служит для измерения вертикальных углов.
5 - Подставка с тремя подъемными винтами.
6-11 - Зажимные и наводящие винты вращающихся частей теодолита (лимба (8,9), алидады(6,7), трубы (10,11). Зажимные винты называют также закрепительными и стопорными, а наводящие - микрометренными.
Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.
12 - винт перестановки лимба;
13 - уровень при алидаде горизонтального круга;
14 - уровень вертикального круга;
15 - винт фокусировки трубы;
16 - окуляр микроскопа отсчетного устройства.
В теодолитах различают три разных вращения: вращение зрительной трубы, вращение алидады и вращение лимба; при этом вращение трубы и вращение алидады снабжаются двумя винтами каждое - зажимным и наводящим. Что касается вращения лимба, то оно оформляется по-разному. В повторительных теодолитах лимб может вращаться только вместе с алидадой; в теодолите Т30 (2Т30 и т.п.) для вращения лимба имеются два винта: зажимной и наводящий, причем они работают только при зажатом винте алидады. В теодолите Т15 первых выпусков лимб скреплялся с алидадой с помощью специальной защелки и в таком положении совместное вращение алидады и лимба регулировалось винтами алидады. В точных и высокоточных теодолитах вращение (перестановка) лимба выполняется специальным бесконечным винтом (позиция 12 на рис. 1б)
« Теодолитный ход»
Теодолитный ход – это построенная на местности ломаная линия с измеренными при ней горизонтальными углами и длинами сторон. Эти данные позже используются для вычисления координат и дирекционных углов в ведомости вычислений.
Построение теодолитного хода состоит из двух этапов. Это: Построение ломаной линии на местности и осуществление полевых работ; Математическое уравнивание хода и выполнение камеральной обработки полученных результатов. Оба этапа выполняются строго по установленному регламенту с соблюдением норм и правил. Точность построения и обработки результатов обеспечивает правильность работы и последующую безопасность строительства или осуществления любой другой деятельности на местности.
Угловые измерения на местности.
Пусть на местности закреплены три геодезических пункта т1, т2 и т3 (рис. 1.2.1). Через эти пункты можно единственным образом провести некоторую наклонную плоскость и измерить плоский угол между двумя направлениями. Однако измеренная величина угла будет недостаточна для достижения поставленных целей.
Прежде всего, требуется знать проекцию этого угла на горизонтальную плоскость, то есть, измерению подлежит двугранный угол между отвесными плоскостями, которым принадлежат геодезические пункты. Такие плоскости в геодезии называются коллимационными.
Физически коллимационная плоскость реализуется в приборе за счет вращения зрительной трубы вокруг горизонтальной оси. Мерой указанного двугранного угла служит плоский горизонтальный угол, который измеряется следующим образом. С помощью отвеса центр градуированного круга размещается над вершиной измеряемого угла.
Рис.1.2.1 Общая схема измерения углов на местности
Плоскость градуированного круга приводится в горизонтальное положение. Неподвижная часть круга называется «лимбом». Подвижная часть, которая вращается совместно со зрительной трубой вокруг вертикальной оси и несет на себе элементы отсчетного устройства, называется «алидадой». По шкале лимба можно наблюдать горизонтальное направление коллимационной плоскости.
Для определения высотного положения предметов в коллимационных плоскостях последовательно располагается плоскость вертикального круга, центр которого совмещен с горизонтальной осью вращения трубы. На вертикальном круге вращается лимб, а алидада остается неподвижной. По шкале вертикального круга можно наблюдать направления визирной оси в вертикальной плоскости.
Таким образом, теодолит обеспечивает наблюдения двух направлений из некоторой точки местности.
Измерение горизонтальных углов. Геодезическое понятие горизонтального угла отличается от понятия геометрического. В геометрии плоский угол - это меньшая часть плоскости между двумя лучами, выходящими из одной точки. То есть область изменения геометрических углов от 0 до 180 градусов.
Рис. 1.2.2 Схема измерения горизонтальных углов
В геодезии угол целесообразно понимать как меру вращения, без ограничения области изменения. На местности, где производят угловые измерения, различают верх и низ, или иначе говоря, направления зенита и надира. Если определены верх и низ, то соответственно возникают понятия «право» и «лево» (рис. 1.2.2).
Нетрудно заметить, что между коллимационными плоскостями существуют два угла, которые в сумме образуют полный круг, то есть 360°. Выйти из неопределенности можно двумя путями.
Первый путь состоит в том, что угол считается ориентированным по направлению вращения. За положительное принимается направление по часовой стрелке, если на угол смотреть сверху. При расположении наблюдателя над вершиной измеряемого угла и лицом к области этого угла по левую руку будет исходная сторона угла, а по правую - конечная сторона. В этом случае горизонтальный угол вычисляется по правилу «правое горизонтальное направление минус левое».
Второй путь - это ориентирование по направлению теодолитного хода. Положительным считается обход контура по часовой стрелке, поэтому, как правило, измеряются правые по ходу горизонтальные углы. Для того чтобы вычислить значение правого по ходу горизонтального угла, следует использовать (рис. 1.2.2) соотношение
β = З – П, (1.2.1)
где З – значение заднего горизонтального направления,
П – значение переднего горизонтального направления.
Если значение З оказывается меньше, чем значение П, то при вычислении угла к З следует прибавлять 360 градусов.
Измерение вертикальных углов.
Вертикальные углы — это углы в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения теодолита и визирную ось зрительной трубы (коллимационная плоскость).
Вертикальный угол между отвесной линией и линией визирования называется зенитным расстоянием Z
Вертикальный угол между горизонтальной линией и линией визирования называется углом наклона.
Z + = 90°.
С помощью теодолитов ТЗО, 2ТЗО которые используются при выполнении этой лабораторной работы, измеряются углы наклона,
поэтому в дальнейшем будем говорить об измерении углов наклона. Полный приём измерения угла наклона состоит из измерений в положениях «круг лево» и «круг право».
Теодолит устанавливается над заданной точкой и приводится в рабочее положение. Ослабив закрепительные винты алидады горизонтального круга и вертикального круга, выполняется наведение на визирную цель. При выполнении работы в лаборатории визирной целью является учебная марка. На рис. 21 показаны варианты наведения на различные виды марок при измерении вертикальных углов.
Наведение выполняется сначала грубо «вручную», а затем, закрутив закрепительные винты и добившись чёткого изображения визирной цели, выполняется точное наведение с помощью наводящих винтов. После этого берётся отсчёт по шкале отсчётного устройства вертикального круга теодолита.
При работе с теодолитами ТЗО, 2ТЗО перед взятием отсчёта с помощью подъёмных винтов приводится в нуль-пункт пузырёк уровня алидады горизонтального круга. Такие измерения выполняются в положениях «круг лево» и «круг право».
Рис. 1.2.3. Схема наведения на марки
Углы вычисляются по формулам:
для теодолита ТЗО
= (КЛ – КП -180) / 2;
= КЛ-МО; МО = (КЛ + КП +180) / 2; (11)
= МО – КП -180;
для теодолитов 2ТЗО
= (КЛ — КП) / 2;
= КЛ — МО; МО = (КЛ + КП) / 2; (12)
= МО — КП,
где КЛ — отсчёт по шкале вертикального круга, взятый в положении теодолита «круг лево»; КП — отсчет по шкале вертикального круга, взятый в положении теодолита «круг право»; МО — место нуля.
Место нуля — это отсчёт по шкале вертикального круга,
соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и оси уровня вертикального круга.
Косвенные измерения горизонтальных углов. Измерив три стороны треугольника, можно вычислить все три угла при вершинах. Понятно, что такие действия можно считать косвенным измерением углов. Полученный этим путём результат может оказаться точнее, чем непосредственные измерения.
Рис.1.2.4. Схема косвенного измерения горизонтальных углов
Рассмотрим принципиальную схему косвенного измерения горизонтального угла (рис. 1.2.4).
Пусть лазерным прибором измерены горизонтальные проложения трёх сторон треугольника B, l1, l2. В системе прямоугольных координат К1, К2 правый по ходу горизонтальный угол U может быть определён в следующем виде
 (2.3)
 (2.4)
Использование косвенных угловых измерений позволяет производить горизонтальные съёмки без использования теодолита.
Измерение углов способом приемов.
Измерение горизонтальных углов.
Измерение горизонтального угла выполняют способом приемов. При измерении нескольких углов, имеющих общую вершину, применяют способ круговых приемов.
Работу начинают с установки теодолита над центром знака (например, колышка), закрепляющим вершину угла, и визирных целей (вех, специальных марок на штативах) на концах сторон угла.
Установка теодолита в рабочее положение состоит из центрирования прибора, горизонтирования его и фокусирования зрительной трубы.
Центрирование выполняют с помощью отвеса. Устанавливают штатив над колышком так, чтобы плоскость его головки была горизонтальна, а высота соответствовала росту наблюдателя. Закрепляют теодолит на штативе, подвешивают отвес на крючке станового винта и, ослабив его, перемещают теодолит по головке штатива до совмещения острия отвеса с центром колышка. Точность центрирования нитяным отвесом 3 – 5 мм.
Пользуясь оптическим центриром, теодолита (если такой у теодолита имеется), сначала надо выполнить горизонтирование, а затем центрирование. Точность центрирования оптическим центром 1 – 2 мм.
Горизонтирование теодолита выполняют в следующем порядке. Поворачивая алидаду, устанавливают ее уровень по направлению двух подъемных винтов, и, вращая их в разные стороны, приводят пузырёк уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают алидаду на 90º и третьим подъёмным винтом снова приводят пузырёк в нуль-пункт.
Фокусирование зрительной трубы выполняют “по глазу” и “по предмету”. Фокусируя “по глазу”, вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкого изображения сетки нитей. Фокусируя “по предмету”, вращая рукоятку кремальеры, добиваются четкого изображения наблюдаемого предмета. Фокусирование должно быть выполнено так, чтобы при покачивании головы наблюдателя изображение не перемещалось относительно штрихов сетки нитей.
Измерение угла способом приемов. Прием состоит из двух полуприемов. Первый полуприем выполняют при положении вертикального круга слева от зрительной трубы. Закрепив лимб и открепив алидаду, наводят зрительную трубу на правую визирную цель. После того как наблюдаемый знак попал в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и, действуя наводящими винтами алидады и трубы, наводят центр сетки нитей на изображение знака и берут отсчёт по горизонтальному кругу. Затем, открепив трубу и алидаду, наводят трубу на левую визирную цель и берут второй отсчёт. Разность первого и второго отсчётов даёт величину измеряемого угла. Если первый отсчёт оказался меньше второго, то к нему прибавляют 360º.
Второй полуприем выполняют при положении вертикального круга справа, для чего переводят трубу через зенит. Чтобы отсчёты отличались от взятых в первом полуприеме, смещают лимб на несколько градусов. Затем измерения выполняют в той же последовательности, как в первом полуприеме.
Если результаты измерения угла в полуприёмах различаются не более двойной точности прибора (то есть 1¢ для теодолита Т30), вычисляют среднее, которое и принимают за окончательный результат.
Понятие об измерении способом круговых приемов нескольких углов, имеющих общую вершину. Одно из направлений принимают за начальное. Поочередно, по ходу часовой стрелки, при круге слева наводят трубу на все визирные цели и берут отсчеты. Последнее наведение вновь делают на начальное направление. Затем, переведя трубу через зенит, вновь наблюдают все направления, но в обратном порядке – против часовой стрелки. Из отсчетов при круге слева и круге справа находят средние и вычитают из них среднее значение начального направления. Получают список направлений – углов, отсчитываемых от начального направления.
Линейные измерения.
Линейные измерения на местности (измерение расстояний рулетками, мерными лентами, мерными проволоками)
Определение длин линий на местности может осуществляться при помощи различных приборов и различными способами. Выбор способа измерений зачастую зависит от того какой прибор у нас есть и от тех условий в которых придётся производить измерения. Одними из самых дешёвых приборов для измерения расстояний являются рулетки, мерные ленты и мерные проволоки.
Для измерения расстояния на местности могут использоваться измерительные рулетки, землемерные ленты или мерные проволоки. Все эти измерительные приборы снабжены штрихами или шкалами, которые позволяют определить необходимое расстояние на местности.
Перед тем как начать измерения необходимо произвести проверку мерных приборов. Для этого необходимо установить истинную длину мерного прибора (во время измерений приборы могут деформироваться), сравнив его с эталоном (образцовым прибором), длина которого точно известна.
Для осуществления проверки необходимо разместить проверяемый прибор и эталон на горизонтальной поверхности, (например, на полу или на ровной поверхности пришкольного участка), укладывают образцовую ленту. Далее необходимо совместить нулевые деления, жёстко закрепив концы прибора и эталона, а затем натянуть ленту (рулетку, мерную проволоку) и проверить совпадение конечных штрихов. В случае несовпадения конечных штрихов необходимо вычислить значение на которое различаются длины измеряемого прибора и эталона, для того чтобы добавить (отнять) данную величину в результаты измерений.
С помощью стальных лент и рулеток длины линий могут измеряться с относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 от измеряемой длины.
Пред началом измерений отрезка на местности необходимо обозначить его крайние точки, установив две вешки (небольшой прямой кол или палка с заостренным нижним концом, которым она втыкается в вертикальном положении в почву при вешении линии) на концах.
Если территория, по которой производятся измерения, имеет углы наклона более 1 градуса необходимо их измерять (например, теодолитом) и учитывать. Для нанесения линий на план или чертёж, расчёта площадей используют проекцию линии на горизонтальную плоскость.
В случае, когда измеряемый отрезок имеет неодинаковый угол наклона необходимо разделить его на части, которые имеют постоянный угол наклона и измерять их отдельно.
Если длина отрезка более 100 м, отрезок на местности имеет разные углы наклона или на каких-то её участках не видны установленные вехи, то с целью удобства и повышения точности измерения её длины используют дополнительные вехи. Их располагают в отвесной плоскости, проходящей через заданные точки. Эту плоскость называют створом линии.
Измерение длин линий мерным прибором.
Измерения осуществляются при помощи 2-х человек. Измерительный прибор укладывают в створе линии, фиксируя её концы. Необходимо ориентироваться по вешкам, для того чтобы прибор укладывался ровно в створе. Для повышения точности измерений длину линии измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Результатом измерений будет среднее арифметическое из результатов прямого и обратного измерения.
1.3. «Назначение нивелира»
Нивелирами называют измерительные устройства, которые определяют разницу в уровнях нахождения точек в пространстве, относительно условно заданной поверхности. Нивелиры активно используют при проведении исследований рельефа геодезисты и топографы, а также рабочие строительных специальностей для строго соблюдения параметров во время возведения и ремонта объектов.
Нивелиры находят применение во всех отраслях, где необходимо обеспечить идеальное выравнивание поверхностей по горизонтали/вертикали или придать сооружению/предмету нужный уровень уклона.
Нивелиры подразделяют на группы по двум признакам: точности измерения и принципам работы. По степени точности снятия параметров выделяют три группы нивелиров:
Высокоточные – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 0,2 до 0,5 мм. на 1 км. двойного хода.
Точные – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 0,5 до 2,0 мм. на 1 км. двойного хода.
Технические – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 2,0 до 10,0 мм. на 1 км. двойного хода.
Для элементарной разметки местности, определения перепадов рельефа и привязки его к определенным точкам, подойдут простейшие нивелиры с невысокими точностными характеристиками. А вот при определении параметров для всех этапов строительных работ, нужны максимально точные данные, выдаваемые профессиональными устройствами.
По принципу работы нивелиры бывают:
Геометрические – приборы, которые излучают визирующий луч и, приводя его в горизонтальное положение, позволяют измерять разницу в положении точек на местности. Точки отмечаются на территории специальными рейками. Геометрическое нивелирование может быть простым или сложным, т.е. проводиться из одной точки или из нескольких, последовательно меняющихся.
Тригонометрические – устройства, также называются теодолитами, и предназначены для измерения превышений между отметками при помощи наклонного луча. Между нивелиром и контрольной точкой измеряется расстояние и угол наклона, а затем по формуле рассчитывается искомая величина. Метод достаточно сложный и не очень точный на больших расстояниях и пересеченных местностях.
Гидростатические нивелиры – конструкции, состоящие из двух сообщающихся сосудов с жидкостью, по уровню которой определяют разницу высот в разных точках. Наполненные сосуды, соединенные между собой шлангом или рукавом, устанавливают в контрольных точках. По разнице между высотами столба воды в каждом из них, определяют величину превышения одной над другой. Метод высокоточен, но ограничен по расстоянию длиной рукава или шланга.
Оптико-механические – нивелиры, позволяющие определять параметры точек при помощи луча света и, размеченных специальным образом, реек. Приборы оснащены оптической трубой для визуального наблюдения и приспособлением для выравнивания конструкции строго в горизонтальной плоскости. Для проведения измерений этим видом необходимы определенные знания и навыки.
Лазерные – высокоточные устройства, проецирующие узконаправленный луч при помощи лазера на любую поверхность. Нивелиры лазерного типа просты в использовании и позволяют работать не только с точками, но и с целыми плоскостями.
Цифровые – приборы лазерного или оптического типа, которые отображают полученную информацию в цифровом виде, запоминают её, а иногда и частично анализирует. Приборы точны и позволяют работать без напарника, но достаточно дороги и чувствительны к механическим повреждениям.
Особые виды нивелирования проводят также и при помощи барометров, эхолотов, радиолокаторов, стереоскопов и прочих специфических предметов. Однако в бытовых ситуациях эти способы измерения практически не применяются.
Популярные нивелиры – устройство и основы использования
Наибольшее распространение как среди профессионалов, так и среди новичков получили оптические, лазерные и цифровые нивелиры. Рассмотрим достоинства каждого по отдельности.
Оптические (оптико-механические) нивелиры
До последнего времени – это самые используемые во всех отраслях измерительные устройства. Они дешевы, позволяют достичь необходимой точности измерений и надежны при эксплуатации в разных условиях.
Устройство нивелира.
Рис. 1.3.1 Принципиальная схема глухого нивелира с элевационным винтом (Рис. 1.3.1): 1 — зрительная труба; 2 — объектив; 3 — сетка нитей; 4 — окуляр; 5 — визирный луч; 6 — ось уровня; 7 — уровень; 8 — горизонтальнаяось; 9 — элевационный винт; 10 — контрпружина элевационного винта; 11 — вертикальная ось; 12 — трегер с подъёмными винтами.
1.4. «Проверки и юстировки геодезических приборов»
При изготовлении и сборке теодолита положения отдельных деталей и частей прибора отличается от идеальной теоретической схемы, что приводит к появлению так называемых инструментальных погрешностей измерения углов. Инструментальные погрешности, вызванные несоблюдением геометрической схемы теодолита (рис. 1.4.1.1), выявляются в результате специально производимых поверок теодолита и устраняются путем его последующей юстировки или регулировки.
В теодолите должны выполняться следующие геометрические условия:
1. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга UU;
2. Ось вращения зрительной трубы НН должна быть перпендикулярна визирной оси WW;
3. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы НН.
Остаточное влияние этих погрешностей исключается специальными методами работы с приборами. Производство измерений без предварительного выполнения поверок и юстировок недопустимо.
До начала наблюдений каждая бригада должна выполнить эти поверки и ряд исследований теодолита с целью установления его пригодности к работе. Поверки и исследования выполняются всеми членами бригады, обязательно проверяется соблюдение следующих требований к теодолиту.
Рис.1.4.1.1 Геометрическая схема теодолита.
Первая поверка. Вращение подъемных винтов подставки должно быть плавным, без скачков и срывов.
Вторая поверка. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга UU должна быть перпендикулярна оси вращении теодолита ZZ.
Теодолит устанавливают так, чтобы уровень при алидаде горизонтального круга располагался параллельно двум подьемным винтам и вращением этих подъемных винтов в разные стороны пузырек уровня устанавливается на середину ампулы (в нуль-пункт), затем открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 90° и вращением третьего подъемного винта устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт. После этого открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 180°. Если пузырек сместился с нуль-пункта не более чем на одно деление, то условие выполнено.
Рис.1.4.1.2. Поверка уровня при алидаде
Если условие нарушено, то юстировку (исправление) горизонтального круга производят исправительными винтами уровня (под наблюдением руководителя практики). Для этого смещают пузырек уровня к нуль-пункту на половину его отклонения исправительными винтами уровня и окончательно устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт подъемным винтом.
После выполнения юстировки поверку повторяют.
Третья поверка. Визирная ось зрительной трубы WW должна быть перпендикулярна оси вращения трубы НН (определение коллимационной ошибки С).
Угол отклонения визирной оси WW трубы от перпендикуляра к ее горизонтальной оси НН вращения называется коллимационной погрешностью «С».
Для проверки данного условия выбирают удаленную (>50м), находящуюся на горизонте ясно видимую точку М, визируют на нее, на пример при положении КП, и берут отсчет по лимбу горизонтального круга П (рис. 1.4.1.3.). Затем переводят трубу через зенит, визируют на точку М при положении КЛ и снова берут отсчет по лимбу горизонтального круга Л. При отсутствии коллимационной погрешности Л-П±180º=0.
Рис. 1.4.1.3. Определение коллимационной погрешности.
Если коллимационная погрешность имеет место, то при первом наведении трубы (КП) визирная ось займет положение VV', а правильный «N» отсчет по лимбу будет
N=П+С. (1)
При втором наведении (КЛ) визирная ось займет положение V1V'1, а правильный отсчет по лимбу будет
N=Л-С±180º. (2)
Сравнивая эти формулы видим, что коллимационная погрешность влияет на отсчеты по лимбу с разными знаками, следовательно N=(П+Л±180º)/2, т.е. среднее из отсчетов свободно от влияния коллимационной погрешности.
Для определения коллимационной погрешности вычтем (1) из (2), получим
Л-П±180º-2С=0 или С=(Л-П±180º)/2.
Для исключения влияния коллимационной погрешности устанавливают на лимбе средний отсчет N (минуты):
N = (П+Л)/2.
Центр сетки нитей при этом сойдет с (·) М. Ослабив вертикальный закрепительный винт сетки нитей, горизонтальными винтами сетки, передвигают ее до совмещения центра сетки нитей с изображением (·) М.
Четвертая поверка. Горизонтальная ось вращения трубы H H должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора Ζ Ζ.
Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы после приведения теодолита в рабочее положение коллимационная плоскость занимала вертикальное положение.
Установив теодолит в 30-40м от стены какого-либо здания, и приведя лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей наводят на некоторую высоко (30º выше горизонта) расположенную точку А на стене. При закрепленной алидаде наклоняют трубу примерно до горизонтального положения ее визирной оси и отмечают карандашом на стене (·) а1, в которую проектируется центр сетки нитей. Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и при втором положении трубы проводят аналогичные действия.
Рис.1.4.1.4. Схема выполнения 4 поверки
Если (·) а1 и а2 совпадают, или если отрезок а1 а2 в поле зрения зрительной трубы не выходит из биссектора сетки нитей (двойной нити), то условие поверки выполнено. В противном случае ось вращения трубы не перпендикулярна к основной оси прибора. Эта погрешность вызывается неравенством колонок, на которых располагается труба. Юстировка выполняется в мастерской или на заводе – изготовителе.
Пятая поверка. Одна из нитей сетки должна быть параллельна, другая перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.
После выполнения описанных выше поверок и юстировок наводят центр сетки нитей на какую-нибудь точку, расположенную на уровне горизонта и медленно поворачивают алидаду вокруг вертикальной оси, наблюдая за положением точки. Если при перемещении алидады изображение точки не будет сходить с горизонтальной нити, то условие поверки выполнено. В противном случае (если сходит больше чем на три ширины штриха сетки нитей) производится исправление положения сетки нитей путем ее поворота, после предварительного ослабления закрепительных винтов сетки. После выполнения этой поверки необходимо повторить поверку перпендикулярности визирной оси трубы к ее горизонтальной оси вращения (3 поверка).
Шестая поверка. Определение места нуля МО вертикального круга.
Выбирается точка, расположенная выше горизонта и производится снятие отсчетов по вертикальному кругу на эту точку при положении вертикального круга слева (КЛ) и положении вертикального круга справа (КП). Вычисляется место нуля:
МО1 = (КЛ + КП) / 2.
При работе необходимо следить за уровнем при алидаде горизонтального круга. Затем производится наблюдение еще на одну точку и вычисляется МО2. Если МО1 совпадает с МО2 или отличается от него не более чем на 2t (для теодолита 2Т30П - 1'), то вычисляется среднее значение МО
МОср = (МО1 + МО2) / 2.
1.4.2 Поверки и юстировки нивелира Н-3.
На рис.1.4.2.1 показаны основные оси нивелира. В нивелире с уровнем
Рис.1.4.2.1 Основные оси нивелира.
При зрительной трубе должны соблюдаться следующие геометрические условия:
1. Ось круглого уровня Yкр должна быть параллельна оси вращения нивелира 00;
2. Ось цилиндрического уровня Yц должна быть параллельна визирной оси bb;
3. Ось вращения нивелира должна быть перпендикулярна визирной оси.
Первая поверка. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
Тремя подъемными винтами приводят пузырек уровня в нуль-пункт и поворачивают верхнюю часть прибора на 180°. Если пузырек остается в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами перемещают пузырек к нуль-пункту на половину отклонения. Окончательно устанавливают пузырек в нуль-пункт подъемными винтами. После юстировки поверку повторяют.
Вторая поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора. (Поверка главного условия нивелира.)
Для выполнения этой поверки необходимо на местности разбить базис равный 50м±10м (рис.1.4.2.2).
Рис.1.4.2.2 Схема выполнения главной поверки нивелира
В точку А поставить нивелир, привести его в рабочее положение, измерить высоту прибора і1. В точке В базиса установить рейку и взять на нее отсчет П (по средней нити по черной стороне рейки). Затем поменять прибор и рейку местами. Установить прибор в точке В и измерить высоту его і2, в точке А установить рейку и взять на нее отсчет З. Вычислить величину i по формуле:
Если условие нарушено, то необходима юстировка.
Третья поверка. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, а в 20 - 25м от него устанавливают нивелир и с помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити совпадает с отвесом или отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити сетки нитей, то условие выполнено.
Если же условие нарушено, то, ослабив крепежные винты сетки нитей, пластинку с сеткой нитей поворачивают до совмещения вертикальной нити со шнуром отвеса.
1.4.3. Поверки реек
Первая поверка. (Поверка выполняется для реек, имеющих уровни). Ось круглого уровня должна быть параллельна геометрической оси рейки. Нивелир приводят в рабочее положение; в 50 - 60м от него на колышек устанавливают рейку. Зрительную трубу наводят на рейку и совмещают вертикальную нить сетки с ребром рейки. Если пузырек уровня на рейке будет находиться в середине, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня приводят пузырек в нуль-пункт. На этом завершается первая часть поверки. Далее поворачивают рейку на 90° и повторяют поверку.
Вторая поверка. Определение разности нулей рейки П («пятки рейки» - начального отсчета по красной стороне рейки). Нивелир приводят в рабочее положение и на расстоянии 5 - 8м от него на костыль или гвоздь со сферической головкой устанавливают рейку. Берут не менее трех пар отсчетов по черной (Ч) и по красной (КР) сторонам рейки. Для каждой пары вычисляют разность нулей П - пятку рейки по формуле:
П = КР-Ч
и из полученных значений вычисляют среднее. Разности нулей (пятку рейки) определяют для обеих реек. Она используется для контроля правильности снятия отсчетов.
1.4.4.Компарирование лент и рулеток.
Перед линейными измерениями должна быть определена действительная длина мерного прибора путем сравнения с известной длиной контрольного прибора. Такое сравнение называется компарированием, оно производится на компараторах (стационарных или полевых).
Для стальных мерных лент стационарные компараторы устраивают в виде гладкого деревянного бруса. На концах бруса имеются шкалы, расстояние между нулями которых точно известно. Ленты укладывают на компаратор, натягивают и по шкалам определяют их длину. Нередко применяются полевые компараторы. Для этого, на ровном месте, на расстоянии около 120 м устанавливают прочные знаки с отмеченными точками, расстояние между которыми измеряют более точным прибором (например, электронным тахеометром). Измеряя затем многократно это расстояние лентой, определяют фактическую длину ленты.
|
|
|
Скачать 0.89 Mb.