Вопрос 10. Изыскательские и разбивочные работы на промышленной площадке.

Площадка выбирается при технико-экономическом обосновании проекта. Она должна удовлетворять по площади, транспорту и учитывать перспективы расширения. Рельеф выбирают спокойный, если есть уклон то только в одну сторону (сток вод).

В камеральных условиях на основании изучения топографических и геологических карт намечают варианты полевого обследования, для технического проекта выполняют съемку в масштабе1:2000. составляют ситуационный план в масштабах 1:25000, 1:10000.

Для разработки стадии проекта о рабочей документации выполняют съемку в масштабе 1:500 и проводят на ней детальную геологическую и гидрологическую разведку.

Обоснование промышленных площадок: Геодезическое обоснование в зависимости от площади согласно инструкции служат государственные сети сгущения 1-2 разрядов и высотные сети I-IV класса.

Если съемка площадью до 50 км² - главной геодезической основой является сеть триангуляции 4 кл. Длины сторон в треугольниках до 4 км, так же применяется полигонометрия 4 кл.

Высотное обоснование составляют сети геометрического нивелирования III-IV классов.

Расчет точности строительной сетки. Разбивочная основа на площадке создается в виде геодезической строительной сетки. В основном строительную сеть создают методом редуцирования это включает:

1. вынесение в натуру проектного направления осей сетки.

2. приближенную разбивку пунктов с точностью теодолитного хода, временное закрепление.

3. Развитие по приблизительным пунктам линейно угловых сетей для точного определения координат этих пунктов.

4. Уравнивание сети, вычисление элементов редукции для каждого пункта.

5. редуцирование на местности пунктов сетки в проектное положение.

6. контрольное измерение линейных и угловых элементов сетки.

При расчете точности строительной сетки требуют чтобы СКО взаимного положения смежных пунктов не превышало 0,0001, т.е. ошибка должна бать 20мм. при стороне 200мм.

Разбивка промышленных сооружений: Главные и габаритные оси промышленного сооружения разбивают в натуре по проектным координатам от пунктов строительной сетки способом прямоугольных координат с точностью 1:5000. Для разбивки фундаментов от осей строят горизонтальную обноску и по ней створно-линейным способом разбивают основные строительные оси, выполняют взаимную увязку с СКО до 1мм, эти оси на обноске фиксируют грунтовыми знаками и по мере строительства эти знаки переносят внутрь здания. От основных осей выполняют детальную разбивку котлована коммуникаций. Эти работы выполняют струнным способом применяют оптические визиры и лазеры отклонение от проектных осей до 3мм.По высоте точки задают геометрическим нивелированием.

Вопрос 11. Установка и выверка конструкций и промышленного оборудования.

Способы плановой установки конструкций и оборудования: плановую установку конструкций и оборудования в проектное положение производят от технологических осей, которые задаются струной или оптическим прибором. В соответствии с этим различают струнный, струнно-оптический и оптический способы плановой установки.

Струнный способ. В этом способе между закрепленными точками осей натягивают калиброванную струну диаметром 0,1-0,5 мм, которую принимают за технологическую ось, и относительно нее с помощью легкого нитяного отвеса устанавливают осевые точки оборудования.

 Основными источниками ошибок в этом способе являются:

1) неточность совмещения струны с монтажной осью;

2) колебание струны в процессе работы;

3) проектирование струны отвесом на точки или грани деталей оборудования.

При тщательной работе в закрытых помещениях и длине створа до 80 м, применяя способ струны и отвеса, можно обеспечить точность монтажа в среднем порядка 2 мм. На более длинных линиях колебания струны при пользовании нитяным отвесом резко возрастают, соответственно увеличивая ошибки монтажа оборудования.

Струна как монтажная ось обладает рядом преимуществ. На нее не влияют такие источники ошибок оптических систем, как рефракция, колебания изображения, перемена фокусирования. Кроме того, она удобна для одновременного монтажа оборудования в разных частях линии, так как не требует видимости по створу.

Струнно-оптический способ. В нем технологическая ось задается натянутой струной, а проектирование ее на точки оборудования осуществляется при помощи оптических приборов (проектирующего прибора, ординатометра, микроскопа) .

Основными ошибками, характеризующими точность струнно-оптического способа, являются:

1) ошибки исходных данных - разбивки и закрепления технологических осей или построения опорных монтажей сетей;

2) ошибки установки струны в створ технологической оси;

3) ошибки проектирования струны оптическим прибором;

4) ошибки влияния внешних условий: колебания струны; фазы освещения.

Способ оптического визирования. Широкое распространение получили способы монтажа, в основе которых лежит оптическое построение створов. В этих способах установка и выверка конструкций производится при помощи зрительной трубы и визирных марок. В качестве технологической оси служит линия визирования задаваемая теодолитом или алиниометром.

Оптический створ может быть задан способом прямого визирования или способом последовательных створов.

В способе прямого визирования на начальном пункте закрепленной оси устанавливают теодолит, на конечном пункте - опорную визирную марку. Прибор тщательно наводят на марку и в створ линии визирования последовательно вводят передвижные марки, фиксирующие точки оборудования. Так как ошибка визирования возрастает пропорционально расстоянию от теодолита до выверяемой точки, то, установив секции на первой половине линии (от себя), прибор и визирную марку на опорных пунктах меняют местами и продолжают таким же образом монтаж второй половины (на себя).

Основными источниками ошибок в этом способе являются:

1) ориентирование створа при визировании на опорную марку;

2) введение передвижной марки на выверяемой точке в ориентированный створ;

3) перефокусирование зрительной трубы;

4) влияние внешних условий (боковой рефракции).

В способе последовательных створов, для уменьшения влияния ошибки визирования выверяемая линия между закрепленными пунктами делится на примерно равные части с таким расчетом, чтобы каждая часть составляла небольшую величину (20-50 м). Теодолит, установленный в начальном пункте I, наводят на неподвижную марку, стоящую в конечном пункте П, и в створе линии визирования монтируют при помощи передвигающейся марки секции оборудования в первом промежутке. В точке 1 визирную. марку тщательно горизонтируют и устанавливают в створе I-II. Затем ее снимают с подставки и на ее место ставят теодолит, перенесенный с центра знака 1.

Теодолит наводят на опорную марку П и в створе I-II от точки 1 до 2 продолжают монтаж секций при помощи передвигающейся марки. Затем прибор переносят в точку 2 и т. д. Таким образом, последовательно переставляя теодолит на место установленной в створе визирной марки и ориентируя его по конечной опорной марке П, монтируют линию на всех участках.

Высокоточные способы выверки прямолинейности оборудования:

Применяют несколько способов:

Коллиматорный способ широко применяют при исследованиях соосности приборов и выверке высокоточных агрегатов. Так как в этом способе измерения ведутся в параллельном пучке лучей, то отпадает необходимость в перемене фокусирования зрительной трубы при изменении расстояния до наблюдаемых точек и обеспечивается высокая точность измерений.

Коллиматорная система состоит из зрительной трубы с окулярным микрометром и соответственно коллиматора, задающего параллельный пучок лучей. Штриховая сетка коллиматора расположена в его фокальной плоскости и освещается сзади источником света.

Основное достоинство коллиматорного метода измерений: точность определения смещения в принципе не зависит от расстояния до наблюдаемых точек.

 Автоколлимационный способ. В автоколлимационной системе зрительная труба совмещена с коллиматором, образуя единый автоколлимационный прибор (автоколлиматор ); выверка створных точек оборудования ведется при помощи зеркальной марки.

Дифракционный способ. В основе способа лежит известный интерференционный опыт Юнга с дифракцией от двух щелей.

Основными ошибками дифракционного способа являются:

1) ошибки исходных данных - ошибки разбивки и закрепления монтажных осей;

2) ошибки центрирования на опорных пунктах осветителя с однощелевой маркой и приемника света;

3) ошибки построения интерференционной картины - влияние внешних условий, ошибки в изготовлении щелей, влияние неточечного источника света;

4) ошибки совмещения оси симметрии интерференционной картины с биссектором сетки нитей- ошибки наведения, ошибки отсчета по микрометру.

Высотная установка конструкций.

Установка опорных плоскостей и точек строительных конструкций и агрегатов на проектные высоты и уклоны, выверка их высотного положения могут быть выполнены геометрическим нивелированием, мнкронивелированием, гидростатическим нивелированием.

Геометрическое нивелирование. Является самым распространенным для установки в натуре проектных высот. В зависимости от требуемой точности и выбранной схемы измерений применяют нивелирование того или иного класса, при этом стремятся иметь небольшие расстояния от инструмента до реек (до 25 м).

При установке строительных конструкций требуется не высока точность нивелирования. Применяют нивелир Н-3.

При выполнении монтажных работ наиболее высокие требования предъявляются к установке по высоте металлических конструкций. Точности порядка 1 мм, добиваются путем уменьшения расстояний от нивелира до реек, применяют нивелир Н-05, рейки с инварной полосой, расстояние от 5 до 15м. СКО измерения превышений до 0,05 мм, на несколько сотен метров – 0,2 мм.

Микронивелирование. Для приведения в горизонтальное положение опорных плоскостей применяют монтажные уровни с ценой деления 20" (0,1 мм на 1 м) и 10" (0,05 мм на 1 м). Более точная высотная установка выполняется при помощи особых микронивелиров, представляющих собою накладные уровни большой длины с ценой деления уровня 5". Он состоит из подставки с двумя опорами (подвижной и неподвижной), с помощью которых он устонавливается на выверяемые точки. Перемещение подвижной опоры по высоте определяется с помощю часового индуктора с ценой деления 0,01 мм, расстоянием между опорами является базой микронивелира, не превышающей 1,5 м, к подставке крепится цилиндрический уровень, цена его деления 5''.

Микронивелирование выполняется следующим образом:

Установив инструмент на выверяемые точки, подъемным винтом приводят пузырек уровня на середину, берут отсчет по индуктору, переставляют прибор в тех же точках на 180° и приводят пузырек на середину берут второй отсчет по индуктору. Превышение на станции полуразнсти этих отсчетов.

Индикаторный способ установки оборудования. Для окончательной установки плоскостей на проектную высоту часто применяют индикаторные устройства. Из микронивелирования определяют точные высоты выверяемых точек. Сравнивая эти высоты с проектными, находят рабочие отметки, на которые необходимо поднять или опустить эти точки, чтобы секция была на проектном уровне. Над выверяемой точкой устанавливают индикаторное устройство, состоящее из подставки со стойкой, передвигаемого мостика с уровнем и индикатора.

Мостик передвигают до касания штифта индикатора выверяемой точки. Поворотом шкалы стрелку индикатора устанавливают на нуль. Юстировочными клиньями или винтами изменяют высоту секции, добиваясь, чтобы отсчет на индикаторе был равен рабочей отметке. Исправление высоты секции проверяют микронивелиром.

Гидронивелирование. Применяют для выверки по высоте конструкций в условиях когда геометрическое нивелирование невозможно выполнить. Различают: Гидростатическое, гидромеханическое и гидродинамическое.

Гидромеханическое основано на принципе измерений превышений как функции избыточного давления. Этот способ позволяет измерит превышения до нескольких метров, но точность не высокая 1-2 см.

Гидродинамическое- измерения выполняются в процессе непрерывного измерения уровня жидкости в сообщающихся сосудах, установленных на определенных точках.

Из Всех способов самым пригодным для геодезических измерений при монтажных работах является гидростатическое нивелирование. Отсчеты берут до 0,01мм диапазон измерения превышений 25 мм, приборная точность характеризуется со СКО от 0,05 мм.

Способы установки и выверки конструкций по вертикали:

Строительные конструкции и оси технологического оборудования устанавливают в вертикальное положение различными способами в зависимости от требуемой точности: по нитяному отвесу, при помощи наклонного проектирования теодолитом, способом бокового нивелирования, по оптической вертикали зенит-прибора.

Способ отвесов; при работах невысокой точности применяют тяжелые отвесы, погруженные в масло, ошибка 0,001*h где h- высота конструкции.

Способ вертикального проектирования наклонным лучом. Наиболее часто установку и выверку осей конструкций по вертикали выполняют при помощи теодолита. Прибор устанавливают на некотором расстоянии от конструкции (не менее ее высоты) и тщательно горизонтируют. Визирную ось наводят на нижнюю осевую метку и, поднимая трубу, отмечают точку на верху конструкции. Аналогичное проектирование производят при другом круге и фиксируют среднюю из двух точек. Расстояние этой точки от оси конструкции показывает, насколько необходимо наклонить последнюю в плоскости, перпендикулярной к коллимационной, чтобы ее ось заняла отвесное положение.

 Основными источниками ошибок способа являются:

1) наклон вертикальной оси вращения теодолита;

2) влияние ошибок визирования;

3) нестворность установки теодолита

4) фиксирование осевых меток;

5) влияние рефракции.

Способ бокового нивелирования. На выверяемом участке, на некотором расстоянии от оси ряда (около 1 м) разбивают параллельную ось, закрепляя ее в начале и в конце знаками. На эти знаки устанавливают и тщательно центрируют теодолит и визирную марку.

Теодолит ориентируют по марке и, поднимая или опуская зрительную трубу, берут отсчеты по переносной рейке, последовательно устанавливаемой в нижней и верхней частях каждой колонны перпендикулярно к ее боковой поверхности. Разность отсчетов по рейке вверху и внизу колонны характеризует ее поперечный наклон в линейной мере.

Основными ошибками способа бокового нивелирования являются:

1) ошибка построения параллельного створа;

2) ошибка центрирования теодолита и редукции визирной марки;

3) ошибка горизонтирования прибора;

4) ошибка за наклон рейки;

5) ошибка отсчета по боковой рейке;

6) ошибка за влияние рефракции.

 Способ оптической вертикали. При строительстве высотных зданий и высоких сооружений для передачи плановых координат с одного монтажного горизонта на другой и для выверки конструкций по вертикали применяют оптические приборы вертикального проектирования – зенит - приборы.

Основными ошибками способа оптического вертикального проектирования являются ошибки:

1) центрирования прибора над исходным пунктом

2) гориэонтироваиия прибора по уровню или приведения линии визирования компенсатором в вертикальное положение;

3) визирования на марку или отсчета по штрихам палетки;

4) влияния внешних условий;

5) фиксирования точки.