Даниленко Т.С. Организация и производство геодезических работ при крупном строительстве
Подождите немного. Документ загружается.
Вторым членом правой части формулы (при малой ошибке в
определении расстояния и небольших отклонениях контрольных
точек конструкции от вертикали) можно пренебречь, тогда
При т
а
= ± 5" на расстоянии s = 35 м ошибка в определении
ординаты может достигать величины m
q
= ± 0,8 мм или в пределе
2m
q
= ± 1,6 мм.
Р 2 j
Рис. 102. Определение
пространственного поло-
жения точек фермы
1 — колонны; 2 — ферма; 3 —
контрольные точки; 4 — то-
чки установки теодолита
По ординатам соответствующих точек во взаимно перпендику-
лярных вертикальных плоскостях могут быть построены профили
и план отклонения ребра или грани конструкции от проектного
положения.
Геометрические данные о высоко расположенных конструкциях,
например ферм, также можно получить геодезическими измерения-
ми с земли. Прямолинейность нижнего ребра фермы можно опре-
делить путем измерения отклонений контрольных точек конструкции
от ориентированной коллимационной плоскости трубы теодолита.
На практике эту плоскость совмещают с точками ребра конструкции
на опорах (способом установки теодолита в створе линии); при
этом теодолит должен быть снабжен зенитной насадкой на
окуляр трубы.
Затем по перпендикуляру к створу откладывают отрезок (ба-
зис) для определения положения точек конструкции в простран-
стве (рис. 102).
298
Высота точки Р конструкции относительно горизонта инстру-
мента определится косвенно по отложенному базису I и измерен-
ным углам фи а.
Из прямоугольного треугольника Р
0
АТ (в горизонтальной плос-
кости высоты инструмента) гипотенуза ТР
0
= D определится по фор-
муле
D =
iiF(T+7)
sin>L (VIIL 16)
Из прямоугольного треугольника РР
0
Т в вертикальной плос-
кости (коллимационной плоскости трубы теодолита) можно найти
РР
0
= h = D tg
о
или с учетом (VIII. 16)
При Л = 90
р
tga. (VIII. 18)
Согласно способу наименьших квадратов выразим относитель-
ную ошибку измерения высоты точки конструкции» пользуясь фор-
мулой (VIII.17) и принимая во внимание, что угол А =90°,
/тЛ
2
(тЛ* Iо 1 \
2
т
2
д
т
2
т
2
А
(т)
=
("Г/
=
\Т ' coPa) + + (VIII.19)
НО 2 2 2
mi = m
/e
+ m
Qt
поэтому
//Я/Л
2
m? + ml Iо 1 \
2
ml „ m
2
.
t n
m\
(T)—V^ + IT-SSST;) i + + (Vi11.20)
где тн,—средняя квадратическая ошибка определения величины
превышения данной точки над горизонтом инструмента; m/
e
— сред-
няя квадратическая ошибка отложения линейного базиса AT;
m
q
— средняя квадратическая ошибка измерения ординаты откло-
нения данной точки от створа AC; M
фэ
ГПА—средние квадрати-
ческие ошибки измерения угла ф и построения угла А.
§ 80. НИВЕЛИРОВАНИЕ «КРУТОПАДАЮЩИХэ КРИВОЛИНЕЙНЫХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ СООРУЖЕНИЙ
Для возведения блоков водослива бетонной плотины специаль-
но изготавливают щитовую опалубку криволинейной формы.
О соблюдении проектных очертаний поверхности водослива
судят по результатам геодезической съемки.
В производственной практике ввиду большой крутизны водо-
слива не представляется возможным производить непосредствен-
ные измерения на его поверхности. По условиям техники безопас-
ности для производства исполнительной съемки необходимо возво-
дить сложные устройства.
299
Водосливная поверхность в вертикальном разрезе по оси про-
лета представляет собой в средней части сопряжение прямой be
с параболой ab вверху и дугой cd внизу (рис. 103).
В створах, намеченных параллельно оси плотины, устанавлива-
ют теодолит ТТ-50 (рис. 103), оснащенный насадками на объектив
и окуляр зрительной трубы, преломляющими визирный луч на 90°,
и оптическим центриром. Теодолит приводят в рабочее положение,
а трубой визируют на противоположную крайнюю точку попереч-
ника.
К точке поверхности водослива с помощью двух шнуров под-
водят в наблюдаемый створ трехметровую нивелирную рейку.
Рейка под действием собственного веса занимает вертикальное
положение.
При заметном боковом давлении ветра к рейке привязывают
груз, при помощи которого действие силы ветра ограничивается.
Нивелир устанавливают в разных местах частей сооружений.
Результаты съемки бетонной поверхности контролируют на мес-
те, причем разность в отметках из двукратного нивелирования
практически не превышает 10 мм.
§ 81. ВЫВЕРКА ПОЛОЖЕНИЯ СТАТОРА ГИДРОАГРЕГАТА
Сборку и установку металлоконструкций агрегата ведут по
заводским монтажным рискам, которые совмещают с вынесенны-
ми и закрепленными на блоках монтажными осями. На монтаж-
ной площадке производят точную выверку над кратером взаимной
перпендикулярности продольной и поперечной монтажных осей
агрегата, применяя способ линейной засечки. Створные риски,
300
обозначающие положение осей агрегатов на металлических ско-
бах, пересекают тонкими поперечными рисками. Принимают на-
правление АВ продольной оси агрегата (рис. 104) за правильное
и проверяют положение точек С и D поперечной оси.
Двумя стальными рулетками точно измеряют расстояние 1\ и 1
2
от точек продольной оси до одной из точек (например, D) попёреч-
ной оси. По другую сторону продольной оси описывают дуги ради-
усами, равными изхмеренным отрезкам.
Вследствие неизбежных погрешностей измерения и отложения
отрезков AD и BD можно определить вместо верной точки С' точ-
ку Ссмещенную на величину t под углом в к истинному перпен-
дикуляру DC
7
(рис. 104,6).
Ошибка rtit положения точки, определяемая линейной засечкой,
согласно (IV.43) будет
m
t
= (VIII.21)
где
т
2
АС = tr?AD + (piAc)
2
И Шве = tn%D + {швс)
2
\
j — угол при определяемой точке.
Полагая равными погрешности измерения и отложения всех
отрезков, т. е.
* ' t
/ПАП = FTIBD = ТПАС = тпвс = /Я/, a sin f = 1,
из (VIII.21) получим
m
t
= V2m
l
. (VI 11.22)
301
После подстановки (VIII.22) в (III.40) найдем
т, т,
™'=РТ=Р ykr (
VIII
-
23
>
При тщательном выполнении работ ошибки совмещения штри-
хов и отсчетов по рулетке можно принять равными, тогда при
mi = ± 0,3 мм из одного приема по (VIII.23) получим
mt = ]/2 • 0,3 = ±0,4 мм.
Так как контрольные измерения производят не менее чем
четырьмя приемами, то
tn
t
m
t
= — ^ 0,2 мм,
у 4
а предельная
М = 3m- = ± 0,6 мм.
Отклонение второй точки от створа, проходящего через первую
точку перпендикулярно продольной оси агрегата, техническими
условиями допускается на ±1,0 мм.
На рабочий репер допускается передавать отметку с погреш-
ностью не более ±3 мм. Но приведение точек верхнего кольца на-
правляющего аппарата к заданной плоскости не должно превы-
шать ошибки ±0,2 мм.
При монтаже агрегатов Горьковской и затем Волгоградской
ГЭС передачу отметки с плиты здания на уровень верхнего коль-
ца-статора выполняли двумя нивелирами НА-1, двумя инварными
рейками и стальной рулеткой.
Среднюю квадратическую ошибку передачи отметки вычисляли
по формуле
ml = 4mo + 2тк + т\, (VI11.24)
где т
0
— средние квадратические ошибки отсчетов по рулетке и
рейкам на плите здания ГЭС и на опорном конусе, принимаемые
равными ±0,2 мм; т
к
— средние квадратические ошибки компари-
рования реек (менее ± 0,15 мм); т
р
— средняя квадратическая ошибка
компарирования рулетки (менее ± 0,3 мм).
Средняя квадратическая ошибка однократного определения пре-
вышения тн = ± 0,5 мм. При трехкратном определении, согласно
(II 1.80),
m
2
ht
=±ml
+
2/Лк + т\ (VI11.25)
или после подстановки принятых числовых значений
тц
3
= ± 0,4 мм,
а в пределе
пред. Ah = 2ти
%
= ± 0,8 мм.
Ь02
Нивелир НА-1 устанавливали на специально изготовленной
опоре — столике строго в центре кольца (рис. 105), а металли-
ческую линейку (с миллиметровыми делениями), закрепленную
на штангенрейсмусе,— на поверхности статора.
Ошибка отсчета по металлической линейке в основном склады-
вается из ошибки наведения биссектора на штрих т\ и ошибки
измерения величины смещения биссектора т
2
[140]
т= У т\ + /72 2» (VIII.26)
. Ю" s ,
где щ = ±—-(и —уве-
личение трубы нивелира,
s — длина визирного луча);
т
2
= пт
б
(п — число деле-
ний барабана при наиболь-
шем смещении, равное 50,
те — средняя квадратиче-
ская ошибка цены деления
отсчетного барабана, не
превышающая 0,001 мм).
Пользуясь нивелиром
НА-1 с увеличением v =
= 44
х
, согласно формуле
(VIИ.26) получим ошибку
в отсчете по линейке,
установленной на расстоя-
нии s = 6,0 м,
т = ± 0,05 мм.
Ошибка превышения
между двумя точками
/л
Л
= m ]/2 = ± 0,07
При четырех приемах нивелирования
Рис. 105. Нивелирование точек статора
1 — бетонный опорный конус; 2 — стальная опорная
конструкция статора; 3— верхнее кольцо направляю-
щего аппарата; 4 — инвентарные мостики через кратер;
5 — пирамида со столиком; 6 — нивелир; 7 — точки
нивелирования
ММ.
ИЛИ
h
m-
h=Z
y=j= ± 0,035 мм
пред. ДЛз = ± 3тн
г
= ± 0,10 мм.
Один цикл нивелирования 16 точек по окружности выполняли
за 10—12 мин. Заключительные операции по монтажу статора про-
изводили при участии инженера-геодезиста, постоянно корректиро-
вавшего величину подъема или опускания отдельных частей уста-
навливаемой конструкции. Результаты нивелирования конструкции
статора с оценкой их точности заносили в специальный формуляр,
прилагавшийся затем к акту приемочной комиссии.
303
§ 82. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ ВЫВЕРКЕ КРАНОВ
На строительствах крупных инженерных сооружений и в кор-
пусах промышленных предприятий применяют крановый тип транс-
порта.
1. К виду подобного транспорта относятся кабельные краны,
широко применяемые на строительствах гидротехнических соору-
жений.
Во время строительства и эксплуатации кабельных кранов
выполняют геодезические работы при разбивках и периодических
определениях положения конструкций и ездовых путей.
/ и 2 - неподвижная и подвижная опоры; 3 — несущий троо
Надежность функционирования кабель-кранов в течение круг-
лого года зависит от степени соблюдения всех технических допус-
ков при монтажных и строительных работах. Неправильные дан-
ные проверки геометрического положения основных узлов кабель-
ных кранов могут привести к неудовлетворительному качеству
монтажа крана.
Необходимость своевременного выяснения геометрического
положения элементов кабель-крана обусловливается ходом его
монтажа. Геодезист несет ответственность за получение правиль-
ного определения величины обреза остаточной части несущего тро-
са и окончательной заделки его концов на опорах, а также за
систематическую проверку положения кабель-крана в период его
эксплуатации.
Как известно, натяжение и вес каната определяют его провес.
Поэтому, зная величину натяжения каната и данные о самом кана-
те, можно вычислить стрелу провеса и, наоборот, по измеренной
стреле провеса установить натяжение каната монтируемого или
эксплуатируемого кабель-крана (рис. 106). Считают [82], что
304
канат имеет равномерно распределенную и сосредоточенную на-
грузки, и таким образом приводят к аналогии балки на двух
опорах.
Величину стрелы провеса в любой точке каната (под влиянием
собственного веса) вычисляют по формуле
(
Ь=
еь^щ (VIII.27)
где Н — горизонтальная составляющая натяжения каната; g—вес
погонного метра каната; / — длина пролета; Ь — расстояние от
опоры до точки каната (по горизонтали); ср— угол наклона прямой,
соединяющей точки закрепления концов каната, к горизонту.
Максимальный провес каната при малом значении ср соответ-
ствует середине пролета, т. е. при 6 =
(
vlII
-
28
>
Отношение стрелы провеса fb в любой точке каната к макси-
мальной стреле провеса /
тах
будет
-A- = у]. (VIII. 29)
f шах > /
Стрелу провеса каната под нагрузкой определяют по формуле
/б = f'b+fl (VIII.30)
„ Qb(l —
b)
где [ь=
Hl
— —дополнительный провес, вызванный двигаю-
щимся по канату грузом.
С учетом формулы (VII 1.27) будет
gb(l-b)
Qb
(l b)
2H cos
<p
+ Щ— • (VHI.dl)
Наибольший провес каната ввиду малого значения угла <р при
приложении груза также будет в середине пролета
®(гг-, + т)-
<
VIIL32
>
Разделив (VIII.31) на (VIII.32), получим формулу, аналогич-
ную (VI 11.29)
-р- =4-r(l—т'У- (VIII. 33)
'max
1
\ '
В формулах (VIII.29) и (VIII.33) требуются лишь геометри-
ческие размеры стрелы провеса, длины пролета и расстояние от
текущей определяемой точки троса до одной из опор крана.
* При наличии тележки в пролете формула представляет отношение
провесов под тележкой для двух ее положений.
305
Расчетные данные получают в результате выполнения геодези-
ческих измерений. Определяют координаты точек Л, В подвеса
троса и точки С установки теодолита. Затем строят заданные го-
ризонтальные углы р, измеряют вертикальные углы о визирова-
ния на точки троса. По теореме синусов вычисляют горизонталь-
ные расстояния от инструмента до наблюдаемых точек троса, а из
тригонометрического нивелирования находят превышения А.
Стрелу провеса определяют как разность отметок точки троса
и соответствующей ей по вертикали точки на прямой АВ. Таким
образом представляется возможность определять в любой точке
стрелу ft провеса от веса каната или провоДа без нагрузки и с
дополнительной нагрузкой (сосредоточенной или в результате об-
разования наледи) /ь вычислить значения максимальной стрелы
провеса соответственно /w и /
тах
- По найденным величинам стрел
провеса в нескольких точках каната или провода вычисляют зна-
чение максимальной стрелы провеса. По сходимости результатов
судят о верности измерений, а также оценивают точность резуль-
тата измерений.
Из нескольких полученных значений максимальной стрелы про-
веса находят весовое среднее
с М (VIII.34)
'max— [р]
где р= -К — вес вычисленной максимальной стрелы провеса (/ изме-
Щ
няется последовательно от 1 до п), принимаемый равным весу
определения стрелы провеса, т. е. mi = nif
r
Для оценки точности вычисления максимальной стрелы провеса
троса находят уклонения каждого результата максимальной стрелы
провеса от весового среднего
Vi-f~,-fssi. (
уш
-
35
)
Среднюю квадратическую ошибку единицы веса подсчитывают
по формуле
r-Vfzh'
(VIIL36
>
а среднюю квадратическую ошибку общего арифметического сред-
него — по формуле
м=
т
(VIIL37)
Среднюю квадратическую ошибку mt измерения, имеющего вес
pi, находят по формуле
rrii= (VIII. 38)
VPi
306
Определение стрелы троса с дополнительным сосредоточенным
весом тележки и груза выполняют в той же последовательности,
как и при отсутствии сосредоточенного груза.
Для нормального перемещения подвижных опор по путям
головки рельсов должны располагаться строго по концентрическим
окружностям заданных радиусов. Положение путей по высоте
также строго регламентируется с целью исключения перекосов и
деформаций элементов конструкции опоры.
Детальную кривую путей целесообразно разбивать способом
прямоугольных координат от касательных или хорд в зависимости
от строительной обстановки. Расстояния между точками осей по
радиальным направлениям необходимо контролировать непосред-
ственными промерами с относительной средней квадратической
ошибкой порядка 1:5000.
В качестве знаков крепления оси пути на практике применяют
стержень арматуры диаметром 40 мм и длиной примерно 1300 мм;
на расстоянии 500 мм от верхнего среза стержня электросваркой
приваривают накрест два куска арматуры диаметром 20 мм, дли-
ной примерно 400 мм.
Несмотря на осадку полотна и последующие подъемы при рих-
товке путей, разбивочные знаки приведенной конструкции практи-
чески не меняют своего положения в плане.
Для быстрой проверки планово-высотного положения путей
на хордах или касательных к кривой устанавливают дублирующие
знаки.
Длл определения наклона путей специально изготавливают
шаблон, который центрируют над закрепленной точкой оси пути
и прикладывают по нормали к головкам рельсов. На шаблоне
укрепляют два плотницких уровня: по одному устанавливают шаб-
лон при проверке горизонтального, по другому — при выверке на-
клонного пути.
2. Крановые подъемно-транспортные конструкции на опорах, ус-
танавливаемые в зданиях ГЭС и цехах промышленных предприятий,
монтируют с допусками [70]. Соблюдение допусков периодически
проверяют. Особые осложнения при выверке пространственного
положения подкрановых путей вызваны труднодоступностью для
непосредственных измерений. Поэтому, исходя из сложившейся
обстановки, применяют различные способы непосредственных
измерений и косвенного определения размеров элементов, харак-
теризующих положение путей [16]. Наиболее просто выполняют
измерения, если имеется возможность непосредственно прикла-
дывать к головкам рельсов мерный прибор.
Определяют прямолинейность, параллельность и горизонталь-
ность головок подкрановых путей и расстояние между ними.
При выверке планового положения путей широко применяют
метод бокового нивелирования, а также измерения по рулетке
расстояний от выбранного створа до осей рельсов подкрановых
путей.
307