Парамонова Е.Г., Юнусов А.Г. Геодезические работы в мелиоративном строительстве

Подождите немного. Документ загружается.

прибора. Для поверки необходимо установить уровень парал-

лельно двум подъемным винтам и, вращая их в противополож-

ных направлениях, привести пузырек на середину. После этого

повернуть алидаду горизонтального круга на 180° вокруг верти-

кальной оси. Если пузырек уровня отклонился от середины бо-

лее чем на 0,5 деления уровня, условие не выполнено, и поло-

вину отклонения необходимо устранить котировочными винта-

ми уровня, а вторую половину — подъемными винтами. Поверку

следует вновь повторить.

2. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпенди-

кулярна к горизонтальной оси. Несоблюдение этого условия вы-

зывает коллимационную ошибку с, определение которой у тео-

долитов с односторонней системой отсчетов по лимбу требует

измерения в два приема при наведении зрительной трубы на

удаленную точку.

В этом случае кроме двух обычных отсчетов (КП1 и КЛО

необходимо еще взять два отсчета (КП

и КЛ2), предваритель-

но повернув лимб теодолита на 180°. Значение двойной колли-

мационной ошибки определяется по формуле

(

кп

1 ~ КЛ! ± ISO

) + (КП

- КЛ

± 180°)

Оно не будет искажено влиянием эксцентриситета алидады..

Значение двойной коллимационной ошибки не должно превы-

шать 2Для исправления коллимационной ошибки необходима

снять колпачок, закрывающий доступ к котировочным винтам

сетки нитей, установить по горизонтальному кругу отсчет, рав-

ный КЛ

—с, затем котировочными винтами переместить сетку

нитей в горизонтальном направлении до совмещения перекре-

стия с изображением наблюдаемого предмета. Поверку необ-

ходимо повторить.

3. Основной вертикальный штрих сетки нитей должен быть

перпендикулярен к горизонтальной оси прибора. Для поверки

этого условия необходимо закрепить теодолит на штативе и при-

вести его вертикальную ось в отвесное положение. Затем наве-

сти зрительную трубу на какую-либо хорошо видимую точку

местности. Вращением наводящего винта наклоняют трубу, на-

блюдая при этом за положением изображения точки относи-

тельно вертикального штриха сетки нитей. Допускается смеще-

ние точки на ширину штриха. Юстировка производится пово-

ротом сетки нитей, после чего поверку повторяют.

4. Горизонтальная ось должна быть перпендикулярна к вер-

тикальной оси теодолита. Для поверки этого условия необхо-

димо теодолит установить в 20—30 м от стены здания, привести

вертикальную ось теодолита в отвесное положение, навести зри-

тельную трубу на точку, расположенную на стене под углом

30—40° к горизонту, и закрепить алидаду. Наклоняя трубу вниз,

отмечают на стене проекцию данной точки. Такие же действия:

необходимо выполнить при другом положении вертикального

круга.

- Если расстояние между двумя проекциями точки не превы-

шает двойной ширины биссектора сетки, то условие выполнено.

Устранение неперпендикулярности осей теодолита ТЗО достига-

ется вращением эксцентриковой втулки лагеры горизонтальной

оси с помощью котировочных винтов. Эта юстировка обычно

выполняется в мастерской.

5. Определение места нуля вертикального круга. Место нуля

вертикального круга должно быть известно или приведено к

нулю. Величину места нуля определяют визированием на одну

и ту же удаленную точку при двух положениях вертикального

круга и вычисляют по формуле

мо= КЛ + КП+18Ь°

t (II>4)

При этом к отсчетам, меньшим 90°, следует прибавить 360°.

Для приведения места нуля к, нулю вычисляют, значение угла

наклона по формулам:

КЛ — КП — 180°

v = MO — КП— 180°,

' '

v = КЛ — МО.

Устанавливают его на вертикальном круге, визируют на точку

и, ослабив один из горизонтальных винтов сетки, действуя вер-

тикальными котировочными винтами, совмещают горизонталь-

ный штрих с точкой. После закрепления винтов поверку повто-

ряют.

Измерение и построение горизонтальных углов производят

способом приемов и способом совмещения нулей. Способ прие-

мов как более точный применяется при трассировании и вос-

становлении осей магистральных каналов и коллекторов. Спо-

соб совмещения нулей используют при производстве детальных

разбивок, а также при выполнении разбивочных работ для вер-

тикальной планировки.

Перед началом измерений теодолит устанавливают в верши-

не угла, центрируют и горизонтируют. Центрирование теодоли-

та над точкой производят при помощи нитяного отвеса или зри-

тельной трубы, устанавливаемой вертикально объективом вниз,

с ошибкой, не превышающей 5 мм. Горизонтирование прибора

производят при помощи подъемных винтов и уровня горизон-

тального круга.

Для измерения угла способом приемов при положении

трубы КП закрепляют лимб, поворотом алидады наводят пере-

крестие сетки нитей на основание задней по ходу вехи и делают

отсчет по горизонтальному кругу. Освободив алидаду, наводят

трубу на переднюю веху и снова делают отсчет. Оцифровка де-

лений лимба возрастает по ходу часовой стрелки, поэтому зна-

чение правого по ходу угла вычисляют как разность заднего и

переднего отсчетов. На этом заканчивается первый полуприем.

Второй полуприем производят при положении трубы КЛ.

При измерении угла теодолитами с металлическими лимбами

между полуприемами лимб поворачивают на 90°, однако при из-

мерениях угла теодолитами с односторонней системой отсчета,,

к которым относится ТЗО, лимб между полуприемами не пере-

ставляют для исключения влияния эксцентриситета алидады.

Расхождение между значениями угла, полученными из двух по-

луприемов, не должно превышать 1'. За окончательное значение

угла принимают среднее арифметическое из двух полуприемов.

Способ совмещения нулей — более простой способ

измерения горизонтальных углов, применяется он для контроля

выполнения разбивочных работ. Измерение углов этим способом

производят при одном положении трубы теодолита (КП или

КЛ). Установив на горизонтальном круге отсчет 0°00' и закре-

пив в этом положении алидаду, движением лимба наводят пе-

рекрестие сетки нитей на переднюю (левую) веху. Закрепив

лимб, освобождают алидаду и, поворачивая ее, визируют на

заднюю (правую) веху. Отсчет, взятый по горизон'Гальному

кругу, будет равен величине измеряемого угла.

Для построения проектного угла р (рис. 34, а) способом

приемов при неподвижном лимбе движением алидады наводят

.a Ci 6 С,

Рис. 34. Построение на местности проектного горизонтального угла

перекрестие сетки нитей на основание вехи (задней по ходу на

точке 1) и производят отсчет по горизонтальному кругу. От-

крепляют алидаду. Прибавив к полученному отсчету величину

откладываемого угла, вычисляют отсчет, который устанавлива-

ют на горизонтальном круге поворотом алидады. Подавая

команды помощнику с вешкой, добиваются того, чтобы изобра-*

жение основания вешки оказалось на перекрестии сетки нитей.

Эту точку С\ отмечают на местности. Затем действия повторя-

ют при другом положении вертикального круга и получают на

местности вторую точку С

. Окончательное положение точки С

будет посредине между точками С\ и С

. Для контроля построе-

ния угла производят его измерение полным приемом. При ис-

пользовании теодолита ТЗО расхождение не должно превы-

шать 1,5'.

В тех случаях, когда не требуется высокой точности построе-

ния угла, его выполняют способом совмещения нулей. Для это-

го на горизонтальном круге устанавливают отсчет 0°00' и за-

крепляют в этом положении алидаду. Отпустив закрепительный

винт лимба, наводят трубу на заднюю вешку. В этом^ положе-

нии лимб закрепляют. Отпускают алидаду и устанавливают на

лимбе отсчет, равный величине откладываемого угла. Алидаду

закрепляют. Подавая команды помощнику с вешкой, совмеща-

ют изображение основания вешки с перекрестием сетки нитей.

Такие же действия повторяют при другом положении верти-

кального Kpyfa. За окончательное положение берут среднее из;

двух построений.

Когда проектный угол нужно построить с повышенной точ-

ностью, применяют способ приближений. При этом сначала

строят проектный угол при одном положении вертикального*

круга. Затем отложенный на местности угол измеряют с уста-

новленной точностью. Полученный результат Pi (рис. 34,6}

обычно отличается от проектного р. Определяют расхождение

Др, вычисляют расстояние

с с =

206000

Отложив на местности отрезок £\С перпендикулярно к ли-

нии 2-С1, получают точку С. После этого делают контрольное

измерение угла.

Основными источниками погрешностей при построении про-

ектного угла являются погрешности центрирования теодолита,

установки вехи на линии визирования, отсчитывания по лимбу.

Средняя квадратическая погрешность построения угла теодоли-

том ТЗО при двух положениях вертикального круга равна при-

мерно 0,5'.

Измерение и построение вертикальных углов

Вертикальные углы измеряют с помощью вертикального кру-

га теодолита. В теодолите ТЗО подпись делений вертикального

круга сделана от 0 до 360° против хода часовой стрелки и от-

считывание производится по одной стороне круга. Уровень при

алидаде вертикального круга отсутствует. Поэтому пользуются

уровнем горизонтального круга, который перед тем как взять

отсчет приводят с помощью подъемных винтов в нульпункт. На-

водят пересечение сетки нитей на точку наблюдения и произво-

дят отсчет КП по вертикальному кругу. Затем трубу переводят

-через зенит, наводят пересечение сетки нитей на точку наблю-

дения и производят отсчет КЛ по вертикальному кругу при вто-

ром положении вертикального круга. Вычисление вертикально-

го угла v производят по одной из формул (II.5), а значение МО

но формуле (11.4).

Величина МО определяется по результатам визирования на

две-три точки. Расхождение значений МО на разные точки не

должно превышать двойной точности отсчетного приспособле-

ния, что является контролем правильности наблюдений.

Построение вертикальных углов производят при вынесении

на местность линии заданного уклона. Предварительно по про-

ектному уклону i находят вертикальный угол

у = arctgi.

Теодолит устанавливают в начальной точке линии, приводят

его в рабочее положение, наводят трубу на конечную точку

линии и в таком положении закрепляют лимб и алидаду гори-

зонтального круга. Затем на вертикальном круге устанавливают

отсчет (в зависимости от конструкции) для оптических теодоли-

тов

КЛ = v + МО,

для теодолитов с металлическими лимбами

КП = v + МО.

Закрепление проектной линии кольями или визирками произво-

дят от конечной точки «на себя».

§ 11. Нивелирование

При производстве разбивочных работ в мелиоративном

строительстве определение и вынос в натуру отметок сооружае-

мого объекта выполйяют в основном геометрическим нивелиро-

ванием. Применяются нивелиры технической точности. По кон-

струкции они делятся на нивелиры, визирная ось которых уста-

навливается в горизонтальное положение с помощью цилиндри-

ческих уровней, и нивелиры с самоустанавливающейся горизон-

тально линией визирования.

Нивелиры, визирную линию которых устанавливают по ци-

линдрическому уровню, обладают высокими эксплуатационными

качествами (незначительная масса, портативность, устойчи-

вость к механическим перегрузкам), удобством и надежностью

в работе.

Нивелиры с самоустанавливающейся линией визирования

обеспечивают высокую производительность труда при достаточ-

но высбкой точности определения превышений. При работе с та-

ким нивелиром нивелировщику не нужно каждый раз точно

приводить визирную ось в горизонтальное положение, достаточ-

но установить на середину пузырек круглого уровня и в работу

вступает компенсатор, который компенсирует небольшие накло-

ны зрительной трубы и удерживает линию визирования в гори-

зонтальном положении. Преимущества этих нивелиров особенна

проявляются, когда с одной станции определяют превышения

большого числа точек, а также при работе на неустойчивых

грунтах и при порывистом ветре.

Нивелир НЗ (рис. 35) относится к нивелирам с уровнем.

Предварительная установка прибора производится подъемными

винтами 1 по круглому уровню 2. Для наведения трубы на рей-

ку пользуются наводящим винтом 5, предварительно закрепив

закрепительный винт 4. Визирная ось трубы устанавливается:

горизонтально с помощью контактного цилиндрического уровня,

для чего, действуя элевационным винтом 5, совмещают изобра-

жения концов пузырька уровня.

Нивелир Н-10Л (ранее назывался НТ) также относится к

нивелирам с уровнем (рис. 36). Установка визирной оси в го-

ризонтальное положение производится с помощью контактного

цилиндрического уровня. Изображение концов пузырька уровня

с помощью системы призм проектируется в поле зрения трубы.

Для совмещения изображения концов пузырька пользуются эле-

вационным винтом 1. Предварительная установка нивелира про-

изводится по круглому уровню: отпускают становой винт, по-

ворачивая прибор в шаровой пяте, приводят пузырек в нуль-

пункт, и в этом положении винт закрепляют. У нивелира

Н-10Л имеется горизонтальный круг 2, с помощью которого*

можно измерять горизонтальные углы. Точность отсчета по го-

ризонтальному кругу 6'. Это позволяет использовать прибор для

нивелирования точек полярным способом, когда плановое по-

Рис. 35. Нивелир НЗ Рис. 36. Нивелир H-10JI

63;

ложение точек определяется

полярным углом и расстояни-

ем, измеряемым по нитяному

дальномеру.

Нивелир НС4 (рис. 37)

относится к нивелирам с само-

устанавливающейся линией ви-

зирования. Схема хода лучей

в нивелире НС4 показана на

рис. 38, а. Компенсация на-

клонов нив

елира выполняется

оптико-механическим компен-

сатором призменного типа

(рис. 38, б), состоящим лз

двух призм. Призма 1 закреп-

лена неподвижно, а призма 2

подвешена на четырех скрещивающихся нитях (на рис. 38, а

видны две нити АВ и DE).

Компенсатор работает следующим образом. В исходном по<

ложении горизонтальный луч О К (см. рис. 38,6), проведенный

ют рейки к оптическому центру объектива, после прохождения

призм проходит через центр сетки нитей С и попадает в окуляр,

-отсчет по рейке в этот момент равен т. В случае наклона зри-

тельной трубы на угол е центр сетки нитей перемещается в по-

ложение С1, и отсчет по рейке при отсутствии компенсации бу-

дет т\. Величина перемещения центра сетки нитей

Рис. 37. Нивелир НС4

СС

= /е,

где/ — эквивалентное фокусное расстояние объектива.

Для компенсации возникшей погрешности необходимо, что-

бы изображение правильного отсчета т переместилось на рас-

стояние СС\ в новое положение центра сетки нитей С

1в

Вследствие наклона трубы на угол е отражающая грань

призмы 2 отклонится на угол ke, и окажется в положении 2'.

Отражающая грань призмы 1 отклонится на угол е в противо-

положном направлении и окажется в положении V.

Считая, что вследствие малости угла е расстояние I между

отражающими гранями призм и расстояние S между отражаю-

щей гранью призмы 1 и сеткой нитей изменяются мало, можно

записать

Ai = 2 Ike; A

= 2Se(£+l).

Следовательно, для компенсации необходимо выполнение усло-

вия

СС

= Д

-f д

т. е.

/е = Д

+ Д

или

/е == 2lke + 2Se (k + 1),

откуда

2 (l + S)

Исходя из параметров 5 и /, рассчитывают геометриче-

ские размеры подвески компенсатора. Коэффициент компенса-

ции компенсатора нивелира НС4 k =

В настоящее время на

базе нивелира НС4 выпускается новый прибор Н-ЗК, который

предназначен для нивелирования III класса.

Основные параметры технических нивелиров отечественного

производства приведены в табл. 4.

Для нивелирования используют раздвижные и складные

рейки длиной 3—4 м. Во время работы рейки устанавливают

вертикально на глаз. При отсчетах более 1 м применяют пока-

чивание рейки и записывают наименьший отсчет.

Перед началом работ с нивелиром необходимо проверить вы-

полнение геометрических условий взаимного расположения ос-

новных осей прибора — произвести поверки. Если в процессе по*

верок обнаруживают невыполнение того или иного геометриче-

ского условия, производят юстировку прибора.

Главным условием любого нивелира является условие гори-

зонтальности линии визирования в момент, когда производится

отсчет по рейке.

3—59

Таблица 4

Онтические и конструктивные характеристики

Тип нивелира

Онтические и конструктивные характеристики

НС4

н-юкл

(HTC)

НЗ

Н-10

(HT)

Увеличение зрительной трубы

30 X

20 х 30,5х 23 х

Наименьшее расстояние визирования, и

1,5

Предел работы компенсатора

±15' ±15'

—

Цена деления цилиндрического уровня

—

15"

45"

Цена деления круглого уровня

15'

10'

Масса прибора, кг

2,0

1,5

2,0

1,0

Поверки нивелиров с уровнями (НЗ, H-10JI)

1. Поверка круглого уровня: ось круглого уровня должна

быть параллельна оси нивелира.

Действуя подъемными винтами, приводят пузырек круглого

уровня в нульпункт. Поворачивают верхнюю часть нивелира на

180°. Если пузырек остался в нульпунктё, — условие выполнено,

если же нет, то действуют исправительными винтами уровня и

перемещают пузырек на половину дуги отклонения. Затем по-

верку повторяют.

После поверки и юстировки круглого уровня ось вращения;

нивелира устанавливают в отвесное положение и проверяют

правильность установки сетки нитей.

2. Поверка установки сетки нитей.

Основной горизонтальный штрих сетки нитей должен быть

горизонтальным.

Наводят трубу на рейку левым краем поля зрения, элева-

ционным винтом приводят изображения концов пузырька ци-

линдрического уровня в контакт, по среднему штриху сетки

нитей производят отсчет. Затем, действуя наводящим винтом,

наводят трубу на рейку правым краем поля зрения и при совме-

щении изображений концов пузырька также производят отсчет.

При выполнении условия отсчеты должны быть одинаковыми в.

пределах точности отсчитывания. Юстировка выполняется пово-

ротом сетки нитей.

3. Поверка главного условия: ось цилиндрического уровня

должна быть параллельна визирной оси трубы.

На местности кольями закрепляют две точки, расположенные

одна от другой на расстоянии порядка 70 м. Устанавливают

нивелир на равных расстояниях от нивелируемых точек d

= d

(рис. 39,а).

Производят отсчеты по рейкам и вычисляют превышение К.

Значение полученного превышения будет верным даже в случае

невыполнения главного

условия. Действительно,

если между визирной

осью и осью уровня име-

ется угол а, то. вместо

правильного отсчета а в

точке А по рейке полу-

чится отсчет а+х

, а по

рейке в точкеВ отсчет бу-

дет не Ь, а Ь+х

Поскольку

, то

и х

следовательно,

<<*+х

) —

(Ь

+ х

)=а —

— b==h.

После определения h

нивелир устанавливают

на расстоянии 2—3 м от

точки А (рис. 39, б), про-

изводят отсчет по рейке

в этой точке а,\. Погрешность Б А В отсчете по рейке веточке А

вследствие непараллельности визирной оси и оси уровня будет

пренебрегаемо мала, поскольку нивелир находится вблизи точ-

ки А. Поэтому можно предвычислить отсчет Ъ\ по рейке в точке

В, соответствующий горизонтальному положению визирной оси

— h.

Наводят трубу на рейку в точке В и делают отсчет. Если

разность 6в между полученным отсчетом и предвычисленным

больше ±4 мм, производят исправление. Для этого элевацион-

ным винтом наводят основной горизонтальный штрих сетки ни-

тей на отсчет Ь\, а вертикальными исправительными винтами

цилиндрического уровня совмещают изображения концов пу-

зырька. Чтобы убедиться в правильности юстировки, поверку

повторяют.

Повер кини в ел иро в с компенсаторами

(НС4, Н-10КЛ)

Основное условие, которому должны удовлетворять эти ниве-

лиры: линия визирования должна быть горизонтальной. Поря-

док выполнения поверок следующий: 1) поверка круглого уров-

ня, 2) поверка установки сетки нитей, 3) поверка горизонталь-

ности линии визирования, 4) поверка исправности компенса-

тора*.

Первые две поверки и юстировки выполняются так же, как и

у нивелиров НЗ и НТ.

Третья поверка выполняется так же, как у нивелиров НЗ и

НТ. Различие заключается в юстировке. Юстировка произво-

Рис. 39. Поверка главного геометрического

условия нивелира

Ъ* %7