23. Способы измерения горизонтальных углов

Измерять углы можно только выверенным теодолитом. Установка теодолита в вершине измеряемого угла состоит из двух основных операций: центрирования теодолита над точкой, обозначающей вершину угла, и нивелирования прибора.

Центрирование большинства технических теодолитов осуществляется при помощи отвеса, подвешиваемого на крюк станового винта. Острие гири отвеса должно располагаться над точкой (вершина угла), обозначаемой, в частности, шляпкой гвоздя; совмещение острия отвеса с точкой достигается нажатием ногой на шпоры ножек штатива и перемещением теодолита на головке штатива. Центрирование над вершинами углов с короткими сторонами и углом, близким к 180°, следует выполнять возможно точнее.

Центрирование некоторых оптических теодолитов осуществляется при помощи оптического центрира — приспособления, более совершенного, чем отвес, состоящего из прикрепленного к нити груза.

Для измерения угла обычно в концах линий, образующих угол, устанавливают вешки; если же стороны угла короче 50 м, то концы их обозначаются шпильками от ленты. Зрительную трубу наводят на вешку или шпильку так, что-« бы с крестом нитей сетки было совмещено изображение точки вешки или шпильки, возможно ближе расположенной к основанию.

Горизонтальные углы измеряются чаще всего способом приемов. Иногда при необходимости повышения точности измерения углов 1-минутным и 30-секундным теодолитом применяют способ повторений.

В случае необходимости нужно измерить тем же теодолитом угол с более высокой точностью или увеличить число приемов либо (при измерениях 1-минутным и 30-секундным теодолитами) применить способ повторений.

Способ повторений. При способе повторений угол измеряют несколько раз как в первом, так и во втором полуприеме. При этом, чтобы уменьшить погрешность собственно отсчитывания по кругу (это наиболее значительный источник случайных погрешностей измерения углов), поступают следующим образом. Наблюдения на первую точку и отсчет осуществляют так же, как и в способе приемов. Так же выполняется и наведение трубы на вторую точку, однако без отсчитывания по лимбу (иногда его делают только в контрольных целях), после чего открепляют лимб и вращением его наводят трубу снова на первую точку. Закрепив лимб, вращением алидады наводят трубу на вторую точку; таким образом, измеряемый угол будет отложен на лимбе дважды. Затем, вращая лимб назад— на первую точку, а алидаду — на вторую точку, откладывают таким же путем угол на лимбе в третий раз. Это повторяется столько раз, сколько необходимо согласно заданной точности измерений. Вторичный отсчет по лимбу берут лишь после последнего наведения трубы на вторую точку (после последнего повторения измерения угла). Чтобы получить значение угла, разность отсчетов делят на число повторений.

24.измеренин длин линий мерной лентой. Измерения длин линий мерными лентами, стальными рулетками и некоторыми другими аналогичными приспособлениями являются непосредственными измерениями.

Наибольшее распространение получили мерные ленты, представляющие собой тонкую полосу из стали длиной обычно 20 м, шириной 10—15 мм и толщиной 0,4—

0,5 мм За длину ленты принимается расстояние между штрихами, нанесенными на концевых пластинках у прорезем. Каждый метр с обеих сторон ленты обозначен приклепанными к ней плашками, оцифрованными с одной стороны метрами в прямом порядке—I, 2, 3,..., с другой — в обратном порядке, т е 19, 18, 17,.. , I. Полуметры обозначены заклепками, дециметры — круглыми отверстиями. Сантиметры при измерении линий отсчитывают па глаз. Положение конечных штрихов ленты при измерении линии отмечают на земле. Для этого на концах ленты в пластинках против штрихов сделаны прорези, через которые при измерении линии вставляют шпильки ( 34, б), К ленте придается комплект из 5, 6, 10 или 11 шпилек. Шпильки изготовляют из проволоки диаметром 5 мм, длиной 30 см.

В маркшейдерско-геодезических измерениях используется несколько типов рулеток. Рулетки РВ-20, РВ-30 имеют соответственно длины 20 и 30 м, рулетки РК-50 —50 м Изготовляются они из нержавеющей стали, Деления на рулетке сантиметровые или миллиметровые.

Для измерения небольших расстояний и при менее точных работах применяются тесьмяные рулетки РТ-10 длиной 10 м, изготовляемые из ткани с вплетенными металлическими нитями

Полевой компаратор представляет собой линию на ровной местности длиной около 100 или 200 м, закрепленную на концах металлическими штырями, на которые нанесены крестообразные насечки. Длину компаратора определяют при помощи нормальной (эталонной) ленты или рулетки.

Если длину компаратора обозначить через s, а через s'— расстояние между штрихами, измеряемое рабочей лентой, то поправка рабочей ленты за компарирование определится по формуле

где п — количество уложений рабочей ленты в длине компаратора. Например, sr= 119,864 м; 5=119,954 м; л = 6; Д$к = — (119,864—119,954)6 = —0,018 м.

Простейший лабораторный компаратор можно сделать на поверхности пола длиной несколько больше 20 м. На расстоянии примерно 20 м закрепляют две шкалы с миллиметровыми делениями. При помощи эталонной ленты (рулетки) определяют точное расстояние между нулевыми штрихами шкал. Длина рабочей ленты определяется при ее сравнении с длиной компаратора, поправка вычисляется по формуле

Эклиметр  простейший геодезический инструмент, служащий для измерения углов наклона местности. Э. представляет собой круглую металлическую коробку с приделанной к ней трубкой , служащей для визирования. Внутри коробки на оси укреплен диск с делениями, который благодаря прикрепленному к нему грузу занимает отвесное положение. Имеются Э. и др. конструкций. Точность определения углов наклона при помощи Э. обычно не превышает 0,2°.

25. Измерение вертикальных углов.

Измерение углов  наклона  ν производится при помощи вертикального круга после приведения теодолита в рабочее положение. Наведение на визирную цель  выполняют средним горизонтальным штрихом сетки зрительной трубы, при этом следят, чтобы пузырек цилиндрического уровня находился в нуль-пункте.

Чтобы получить ν (рис.28),  необходимо определить место нуля (МО) вертикального круга (ВК) - отсчет по ВК, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырек цилиндрического уровня находится на середине - необходимо навести среднюю нить  на  четко  видимую  точку  и снять отсчеты П и Л по вертикальному кругу соответственно при КП и КЛ.

26. Линейные измерения на местности производят  непосредственным или косвенным методами. Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты,  измерительные рулетки или инварные проволоки, которые последовательно укладывают в створе измеряемой линии.  При вычислении длины линии учитывают поправки,  связанные с  компарированием мерного прибора, его температурой и углом наклона линии к горизонту. С помощью стальных лент и рулеток длины линий измеряют  с  относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 в зависимости от методики и условий измерений.  Мерные приборы, применяемый в геодезии для измерения расстояний.

Измерения производят непосредственно — металлическими, деревянными метрами, рулетками, землемерными лентами и спец проволоками, а также косвенно- электронными, нитяными и другими дальномерами. Рулетки выпускают стальные и тесёмочные длиной 1,2,5,10,20,30,50, и 100 м шириной 10-12 мм, толщиной 0,15…0,30 мм. На полотно рулетки наносят штрихи — деления через 1 мм по всей длине. Тесёмочные рулетки состоят из плотного полотна с метал, обычно медными поджилками. Полотно тесёмочной рулетки покрыто краской и имеет деления через 1см . тесёмочными рулетками пользуются, когда не трубуется высокая точность измерений. Землемерная лента.

29. Различают следующие методы нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, физическое и автоматическое.

Геометрическое нивелирование — это метод определения превышения с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют прибор, который называется нивелиром. Геометрическое нивелирование широко применяется в геодезии и строительстве. Тригонометрическое нивелирование — это метод определения превышения по измеренному углу наклона и расстоянию между точками. Его применяют при топографических съемках и при определении больших превышений. К физическому нивелированию относят методы, основанные на использовании различных физических явлений: метод гидростатического нивелирования, основанный на применении сообщающихся сосудов; барометрического нивелирования, основанный на определении превышений по разностям атмосферного давления в наблюдаемых точках; радиолокационного нивелирования, основанного на отражении электромагнитных волн от земной поверхности и определении времени их прохождения. Метод гидростатического нивелирования применяют в производстве строительно-монтажных работ для выверки конструкций в стесненных условиях. Его часто используют при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений. Барометрическое нивелирование применяют в начальный период инженерных изысканий. Радиолокационное нивелирование выполняют при аэрофотосъемке местности. Автоматическое нивелирование осуществляют с помощью специальных приборов, устанавливаемых на автомобилях, железнодорожных вагонах и т. п. При автоматическом нивелировании сразу вычерчивается на специальной ленте профиль местности. Этот метод находит применение при изысканиях линейных сооружений и для контроля положения железнодорожных путей.

Способы геометрического нивелирования

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.Способы геометрического нивелирования: а - из середины; б – вперед. Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При нивелировании из середины нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле: h = a - b,

где а и b - отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота Н_А задней точки А, то высота передней точки В Н_В = Н_А + h. При нивелировании вперед нивелир ставят так, чтобы его окуляр находился над точкой А, измеряют высоту прибора i, затем визируя на рейку, отвесно поставленную в точке В, берут отсчет b. В этом случае: h = i - b. При нивелировании нескольких точек для вычисления их высот используют горизонт прибора, которым называют высоту горизонтальной линии визирования, т.е. горизонт прибора равен высоте точки, на которой установлена рейка, плюс отсчет по рейке. Из рис. 30 б следует: ГП = H_A + i; Н_B = ГП - b.

30. Нивелиры – приборы, предназначенные для определения превышения одной точки над другой. Нивелирная рейка — проградуированная рейка для измерения разности в уровнях с помощью нивелира или другого геодезическогооборудования. Изготавливается из дерева или алюминия, для особо точных измерений изготавливают рейки из инвара. ЗНАКИ НИВЕЛИРНЫЕ знаки, закладываемые для закрепления на местности точек, высоты к-рых определены геом. нивелированием. Виды 3. н.: фундаментальный репер, грунтовый репер, стенная чуг. марка, стенной чуг. репер.