Часть 2. Cьёмочные и нивелирные работы

2.1. Измерение углов.

2.1.1. Горизонтальные и вертикальные углы.

Горизонтальный угол β – это двугранный угол между вертикальными плоскостями, проходящими через его стороны.

Рис. 21 Горизонтальный угол

β = а^/ - с^/ или рис. 22

Рис. 22 К измерению горизонтального угла

β = а₁ – а₂

Вертикальный угол, отсчитанный от зенитного направления отвесной линии, называется зенитным углом или зенитными расстояниями (углы Е₁ и Е₂)

Рис. 23 вертикальный угол В₁ в;

ТF – отвесная и горизонтальная линии соответственно

Вертикальный угол, отсчитываемый от горизонтальной линии, называется углом наклона , который считается положительным, если направление наклона выше горизонта (+ ), и отрицательным, если ниже (- )

2.1.2. Общая схема теодолита.

Устройство основных частей теодолита, их назначение отсчетные микроскопы штриховой и шкаловой, эксцентритет алидады

Рис. 24 Схема устройства теодолита

1. Подъемные винты.

2. Подставки.

3. Вертикальный круг.

4. Зрительная труба.

5. Цилиндрический уровень.

5. Алидада.

6. Лимб.

7. Становой винт с центриром.

В комплект теодолита входят буссоль, штатив и отвес.

Буссоль служит для измерения магнитных азимутов и румбов.

Отвес служит для центрирования инструмента над точкой.

1. Вертикальная нить, 2 – средняя нить, 3-4 – дальномерные нити.

Рис. 25 Поле зрения зрительной трубы

Устройство уровней.

Рис. 26 Цилиндрический уровень

Рис. 27 Контактный (а,в) и круглый (г,д) уровни а) ход лучей в оптической системе уровня б, в – несовмещенные и совмещенные концы пузырька, г) общий вид; д) вертикальный разряд

1-2 – исправительные винты

l – цена деления уровня

0 – нольпункт

Отчетное приспособление

Рис. 28 Поле зрения штрихового (а) и школьного (б,в) микроскопов

Отсчет по штриховому микроскопу теодолита т.30 Вертикальный круг – 357⁰25^/

горизонтальный круг – 26⁰34^/

Отчет по шкаловому микроскопу теодолита 2 т-30

Вертикальный круг +3⁰18^/

Горизонтальный 164⁰ 43^/

Теодолита Т-5 Вертикальный 3⁰06,5

Эксцентритет алидады

Несовподение оси 02 вращения алидады с центром 0, деления лимба называется эксценритетом.

Устраняется двумя приемами (КГ и КЛ) измерения угла.

Рис. 29 К определению эксцентриситета алидады

2.1.3. Классификация теодолитов по точности. Технические теодолиты.

Т – 1 – высокоточные

Т – 2 – точные

Т – 15, Т – 30, 2Т – 30 – технические

2Т – 30П 2 – второе поколение

Т – теодолит

30^// - средняя квадратичная погрешность угла

П – прямого изображения

2.1.4. Основные геометрические оси теодолита

Z – Z₁ – ось вращения теодолита (главная ось)

Н-Н₁ – горизонтальная ось вращения трубы.

V-V₁ – визирная ось зрительной трубы

И – И – ось цилиндрического уровня

2.1.5. Полевые поверки и юстировки теодолита

Подготовка теодолита для наблюдений состоит из:

• центрование

• приведение главной оси в отвесное положение

• установка трубы для наблюдений.

а) Центрование теодолита над вершиной измеряемого угла выполняется при помощи нитяного или оптического отвеса с точностью до 2 мм при длине визирного луча до 50 м и с точностью 5 мм – более 50 м.

Для достижения этой точности центрируют сначала грубо, передвижением штатива вместе с теодолитом с точностью до 2 см.

Затем центрируют окончательно передвижением теодолита, по головка штатива. Винт закрепляют.

б) В отвесное положение журовень ставят по направлению двух подъёмных винтов и вращая их в разные стороны, наводят пузырек в середину (нольпункт).

Открепив винт алидады поворачивают её на 90⁰ и приводят пузырек в нольпункт третьим винтом.

в) Установка трубы для наблюдений.

Устанавливают четкое изображение сетки нитей вращением окуляра и четкого изображения предмета вращением кремальера.

Поверки и юстировки теодолита

Геометрические оси теодолита должны быть правильно расположены, т.е. взаимно параллельны или перпендикулярны. При неправильном расположении возникают инструментальные погрешности.

Действия, связанные с выявлением погрешностей называется поверками, а устранение погрешностей – юстировками.

а) Поверка: Ось цилиндрического уровня И – И₁ должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита Z-Z₁

Поворотом верхней части теодолита (алидады) цилиндрический уровень устанавливается по направлению двух подъемных винтов и вращением винтов в разные стороны приводят пузырек уровня в нольпункт затем поворачиваем теодолит на 180⁰.

При отключении пузырька уровня более чем на одно деление, половину отклонения исправлением подъемными винтами, а другую половину исправительными винтами уровня.

Потом аналогично поворачиваем алидаду на 90⁰ в направление третьего винта, и производим те же действия до устранения погрешности одного деления уровня.

Рис. 30. Повороты цилиндрического уровня при проверке положения его оси

б) Проверка: Визирная ось трубы V-V₁ должна быть перпендикулярна к оси вращения зрительной трубы Н-Н₁ (Коллимационная погрешность)

Рис. 31 К определению коллимационной погрешности

Угол отклонения визирной оси трубы от перпендикуляра к горизонтальной оси вращения называется коллимационной погрешностью трубы.

Закрепляем лимб. Выбираем удаленную, ясно видимую точку и при «КП» – круге правое делаем отсчет «R». Переводим трубу через зенит и при «КЛ» – круге лево» делаем отсчет «L»

V₁ и V₂ – положение визирной оси при несоблюдении условия.

Определяем коллимационную погрешность

С

Погрешность не должна превышать двойной точности теодолита, т.е. 30х2 =1^/. Если погрешность более 1^/ то производим юстировку.

Для исправления коллимационной погрешности устанавливаем на лимбе средней отсчет N

N = , при этом центр сетки нитей сойдет с точки. С помощью горизонтальных исправительных винтов перемещаем центр сетки нитей на точку и так повторяем пока С≤1^/

Пример: КП = 27⁰ 21^/

КЛ = 207⁰27^/

Рис. 32Исправление коллимационной погрешности

Таблица 2.1.

№	№ точек визир	Положение круга	Отсчет по горизонтальному кругу	2С	Правильный отсчет	Примечание
5	2 2	КП КЛ	27021/ 207027/	-6/ -3/	27024/ 207024/	До исправления
5	6 6	КЛ КП	226055/ 46050/	-5/ -2,5/	226052,5/ 46052,5/
5	6 6	КП КЛ	46052/ 226053/	-1/ -0,5/		После исправления

С

Определяем средний отсчет (правильный)

N_пр

Далее действуем исправительными винтами 1 и 2 сетки (рис. 32)

Поверка ось вращения зрительной трубы Н-Н₁ должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита Z-Z₁

Устанавливают теодолит в 8-15 м от стены и наводят на высотную точку А

Рис. 33 К определению перпендикулярности горизонтальной оси вращения трубы к оси теодолита

Наклоном зрительной трубы проектируем верхнюю точку в нижнюю часть стены.

Тоже делаем при «КЛ». Условие будет выполнено, если проекции верхней а₁-а₂ = 0 точки при «КП и КЛ» совпали. Несовпадение исправляется в мастерской.

Поверка Одна из нитей сетки должна быть параллельна, а другая перпендикулярна к оси вращения теодолита, Z –Z₁или трубы

Зрительно. Трубу наводят на четную точку, чтобы она находилась на горизонтальном левом углу сетки. Вращая алидаду смещаем точку вправо. При этом лимб закреплен. Точка должна быть горизонтальной линии сетки.

в ертикальная нить

горизонтальная нить

Рис. 34. К поверке сетки нитей.

Если точка сместилась с горизонтальной оси, то сетку следует развернуть. Ослабляют стопорные винты крепления диафрагмы с сеткой и поворачивают ее до правильного положения сетки нитей.