5. Геодезичні знаки і центри

Центри призначені для закріплення на місцевості геодезичних пунктів на довготривалий період.

Закладці центрів приділяється велике значення, оскільки у випадку їх знищення або зміщення результати виконаних робіт можуть втратити своє значення або в тій чи інший мірі бути знецінені.

Центри повинні протягом довготривалого часу зберігатися і залишатися нерухомими відносно інших точок місцевості, бути зручно розташованими у відношенні визначення їх координат і використання як вихідних, бути легко розпізнаними, але водночас достатньо захищеними від руйнувань.

Рис. 2. Центр пункта державної геодезичної мережі

Довготривалість геодезичних пунктів забезпечується насамперед правильним вибором місця для закладки центрів. Не слід закладати центри на болотних ґрунтах, у місцях, де спостерігаються зсуви і затоплення, на забудованих або передбачених для забудови майданчиках, у дворі та городах, поблизу шахт, земляних розробок і т.п. Крім того, необхідно враховувати можливості промерзання ґрунту, а також можливість видування центрів у районах пісків.

Для забезпечення збереженості й контролю нерухомості на пунктах тріангуляції і полігонометрії, як правило, закладають один під іншим декілька бетонних монолітів.

Для забезпечення відшукування пункту над його центром насипають курган висотою 0.1 м. В 1 м від сторін основи знака риються канави.

Сьогодні в районах неглибокого промерзання (до 1.5 м) на пунктах ДГМ усіх класів закладаються стандартні центри (рис. 2), кожний з яких складається з чотирьох бетонних монолітів. Нижній центр – бетонний моноліт розміром 25 х 25 х 20 см, у верхній частині якого вмонтована чавунна марка. Він встановлюється на забутовку з камінців на глибині 2,2 м від поверхні землі. На нижній центр вкладається бетонна плита. З плитою цементним розчином закріплюється верхній центр, який являє собою залізобетонний пілон перерізом по верху 20 х 20 см із вмонтованою в його грань маркою.

Для полегшення відшукування пункту на верхній центр встановлюється бетонний розпізнавальний стовп перерізом 12 х 12 см і висотою 70 см, верхня частина якого повинна на 10 см виступати над землею. Всі моноліти, з яких складається центр, встановлюються так, щоб осі марок знаходились на одній висковій лінії.

Центр, який закладається в скелю, яка виходить на поверхню землі або розташовується на глибині не більше 0.6 м, має марку, закріплену безпосередньо в скелі цементним розчином. Над центром встановлюється розпізнавальний стовп і споруджується курган.

Якщо скеля розташована в землі на глибині більш ніж 0.6 м, то центр повинен мати не одну, а дві-три марки в залежності від глибини розташування скелі. У цьому випадку нижня марка закладається в скелю, а решта – в бетонні моноліти.

Центр орієнтирного пункту в районах сезонного промерзання ґрунту складається з бетонного моноліту у вигляді перерізної піраміди з висотою 20 см, нижньою основою 40 х 40 см і верхнім – 15 х 15 см. У верхню грань моноліту вмонтовується марка, яка закривається кришкою. Глибина закладки центру ОРП повинна складати 70 см. Над центром встановлюється розпізнавальний дерев’яний стовп і насипається курган.

Рис. 3. Орієнтирний пункт

Для встановлення взаємної видимості над центрами геодезичних пунктів будують зовнішні знаки, яки являють собою дерев’яні або металеві споруди.

Геодезичний знак у верхній частині має візирний пристрій (як правило візирний циліндр), який служить об’єктом візування при вимірюванні кутів із суміжних пунктів. Якщо ж виникає необхідність у піднятті кутомірного приладу над центром пункта на більш або менш значну висоту, то нижче візирного пристрою споруджується стіл для встановлення приладу.

Таким чином, візирний пристрій і підставка для приладу (стіл для приладу) є основними частинами зовнішнього геодезичного знака (сигнали, піраміди і тури).

Тури споруджуються на пунктах мережі з центрами скельного типу в гірських і високогірських безлісних районів. Вони являють собою кам’яні, цегляні або бетонні стовпи висотою 1.2-1.5 м із вмонтованими в них марками.

Тур не повною мірою відповідає призначенню зовнішнього знака, оскільки він служить тільки столом для встановлення кутомірного приладу під час спостережень, але не візирною ціллю. Тому над ним будують піраміду, яка має візирну ціль, або безпосередньо на турі закріплюють зйомний візирний циліндр.

Прості піраміди, як і інші знаки, можуть будуватися на пунктах мережі будь-якого класу. Висота їх звичайно не перевищує 10 м.

У більшості випадків будують дерев’яні або металеві чотиригранні піраміди. Але інколи будують і трикутні піраміди, хоча їх спорудження менш зручне. Трикутні піраміди більш економічні щодо витрати матеріалів, що має суттєве значення в безлісних гірських районах, де транспортування лісу ускладнене.

У порівнянні з простими пірамідами геодезичні сигнали служать не тільки візирною ціллю, але і підставкою для приладу.

Висота сигналу залежить головно від умов місцевості й насамперед від рельєфу і залісності забезпечуваного району. В заселених районах вона звичайно коливається в межах 10-25 м. У рівнинній лісній місцевості будують сигнали висотою до 40 м і більше.

Якщо висота сигналу до столику не перевищує 10 м, то внутрішню (інструментальну) піраміду прикріплюють безпосередньо на землі. Такий знак називається простим сигналом.

У складних сигналів (висотою до столика більше 10 м) інструментальну піраміду прикріплюють до основних стовпів.

Для надання більшої стійкості і жорсткості основні стовпи знаків висотою більше 30 м роблять у дві колоди, а при висоти чотиригранного сигналу більше 40 м і трьохгранного більше 16 м, крім основних, встановлюють проміжні стовпи.

У лісних районах геодезичні знаки будують з круглого лісу хвойних порід, який заготовлюється поблизу місця побудови.

В містах і деяких промислових районах знаходять застосування постійні металеві знаки.

В пагорбкових безлісних і гірських районах часто виникає необхідність у піднятті кутомірного приладу над центром пункту на 2-4 м. У цьому випадку доцільно будувати піраміди-штативи. Зовнішня піраміда піраміди-штативу несе на собі візирну ціль, а внутрішня служить штативом для приладу.

У степовій місцевості все більше розповсюдження отримали переносні (розбірні) металеві знаки полегшеного типу, які виготовляються з труб або кутової сталі.

За конструкцією переносний металевий знак являє собою піраміду з помостом. Піраміда такого знака може бути металевою або дерев’яною. Вона служить підставкою для приладу. Поміст, як правило, збирається з металевих деталей і встановлюється тільки на період спостережень на пункті.

Геодезичні знаки будь-якої конструкції повинні бути:

• жорсткими, тобто такими, які помірно вібрують навіть при вітрі середньої сили і тому з них можна здійснювати спостереження і за цих умов;

• стійкими, тобто добре укріпленими не перекидатися вітром і не зміщуватися під впливом власної ваги;

• міцними, тобто добре зберігатися протягом тривалого часу.

Візирні цілі знаків повинні мати симетричну форму відносно геометричної осі. При спостереженні із сусідніх пунктів вони не повинні мати фаз, які залежать від сонячного світла.

Жорсткість, стійкість і міцність геодезичного знака залежить від якості будівельного матеріалу, товщини його деталей і ретельності їх підгонки, від міцності кріплення вузлів, ширини основи знака, а також від міцності кріплення основних стовпів у землі.

Контрольні питання і завдання

1. Поясніть сутність топографічних зйомок місцевості.

2. Що є предметами зйомки?

3. Охарактеризуйте основні методи топографічних зйомок.

4. Надайте основні вимоги, щодо точності зображення на картах і планах контурів і рельєфу місцевості.

5. Охарактеризуйте геодезичну основу топографічних зйомок.

6. Дайте класифікацію планових і висотних геодезичних мереж.

7. Дайте загальну характеристику планових і висотних геодезичних мереж

8. Які основні заходи передбачає програма побудови та модернізації ДГМ України?

9. Поясніть, що таке геодезичні знаки і центри?

10. Охарактеризуйте основні вимоги до геодезичних знаків і центрів.

11. Що собою являє центр пункта державної геодезичної мережі?

12. Охарактеризуйте основні вимоги до побудови геодезичної мережі України.

13. На основі яких нормативних документів будується ДГМ?

14. Які основні вимоги до щільності пунктів ДГМ і розрядних геодезичних мереж?

Розділ 2. Теодолітна зйомка