2.2.2. Основні поняття про геодезичні роботи

Перед проектуванням і будівництвом залізниці геодезистами викону­ються вишукування, складається план місцевості, проводяться необхідні розрахунки.

Плани місцевості виконують шляхом геодезичних зйомок, які являють собою сукупність горизонтальних і вертикальних вимірювань відстаней і кутів. Залежно від заданої точності і способу вимірювань, існують такі тра­диційні види зйомок: окомірна (спрощена зйомка з невисокою точністю), бусольна (за допомогою бусолі для побудови контурного плану), тео­долітна (за допомогою кутомірного оптичного приладу — теодоліта і сталь­ної мірної стрічки чи оптичного віддалеміра — для побудови ситуаційного плану), тахеометрична (за допомогою теодоліта, нівеліра з нівелірними рейками та мірної стрічки, або за допомогою теодоліта-тахеометра, який вимірює вертикальні і горизонтальні кути та відстані, — для побудови вели­комасштабних топографічних карт при будівництві різних інженерних спо­руд). Щоб увести в систему координат вимірювань абсолютні висоти, не­обхідно «прив'язатись» до точки, абсолютна висота якої відома. Для цього на Україні створена державна геодезична мережа — сукупність опорних пунктів рівномірно розподілених на території, для яких визначені коорди­нати і абсолютні висоти. На рис. 2.4 показаний «дідівський» спосіб

прив'язки висоти за допомогою простого нівеліра та нівелірних рейок. Нівелір - це оптичний прилад, який фіксує точки по колу на одному рівні.

Щоб визначити перевищення точки В відносно точки А нівелірні рей­ки ставлять в цих точках вертикально, нульовою поділкою донизу, а нівелір десь посередині відстані між ними. Зорова труба зосереджується горизонтально, після чого поворотом труби визначаються поділки на рей­ках, різниця яких є перевищення точки В над точкою А.

Перевищення точки В над точкою А за допомогою нівеліра визначиться:

h = а - Ь; мм. (2.2)

Якщо лінія ІУШ є рівнем Балтійського моря, і відома величина Н, — абсолютна висота точки А, то абсолютна висота точки В визначиться так:

Н₂ = H₁ + h; мм. (2.3)

Останнім часом все ширше застосовуються електронні тахеометри, що складаються з кодового теодоліта, електронного віддалеміра і обчис­лювального обладнання, а також фототеодоліти для наземних зйомок і аерофотоапарати, які установлюються на літаках, гелікоптерах та космічних апаратах.

Майбутнє за супутниковими радіонавігаційними методами геодезич­них вимірювань, які за продуктивністю у сотні разів перевищують тра­диційні, а за точністю не поступаються їм.

Існують дві системи супутникових радіонавігаційних зйомок: СР5 (СіоЬаі Розігдоп Зізіет) — глобальна система визначення місцеположен­ня, яка пропонується США; і ГЛОНАСС — глобальна навігаційна супутникова система, яка розроблялась в СРСР, використовується і підтриму­ється Росією. Супутники системи ГЛОНАСС розташовані у трьох орбі­тальних площинах, причому на кожній орбіті обертається 8 супутників, у системі СР5 прийнято 6 орбітальних площин по 4 супутника в кожній.

В основі цих систем знаходиться принцип незалежної навігації, який передбачає вимірювання апаратурою користувача відстаней О, між кори­стувачем і чотирма супутниками (рис. 2.5, а). На підставі визначених ко­ординат супутників можна розрахувати координати антени приймача.

Геодезичний приймач (рис. 2.5, б) складається з антени (сенсора), блока управління (контролера), акумуляторної батареї, штатива та з'єдну­вальних кабелів. Сенсор — це приймач радіовипромінювання, може одно­часно відслідковувати сигнали 6-12 супутників на одній або двох часто­тах. Контролер — це мікропроцесор, який виконує три функції: управляє роботою сенсора, вибирає режим спостереження, реєструє сигнали із су­путників. Результати вимірювань наносяться на жорстку карту (модуль пам'яті), які потім переписують на ПЕОМ, а та обробляє і обчислює дані за спеціальною програмою.

Геодезичні роботи при проектуванні залізниці полягають в розбивці траси на пікети. За допомогою теодоліта визначають кути повороту траси, світловіддалемірами вимірюють відстані між вершинами кутів з прив'яз­кою траси до пунктів державної геодезичної мережі. Уздовж траси вико­нують тахеометричну зйомку смуги місцевості.

Геодезичні роботи при будівництві полягають в контрольній перевірці траси та її розбивки, в детальній розбивці земляного полотна і верхньої будови колій, центрів стрілочних переводів тощо. При будівництві вико­ристовують лазерні візири, нівеліри, теодоліти та інші інструменти.