Геодезические разбивочные работы.
Общие сведения. Железные дороги, мосты, тоннели, промышленные и гражданские здания проектируют, используя планы местности крупного масштаба. На плане вычерчивают очертания сооружения, а при необходимости и отдельные его части. Приступая к строительству, составленный проект необходимо перенести на местность.
Определение и закрепление на местности точек, линий и плоскостей, определяющих плановое и высотное положение сооружения и его размеры, называют разбивкой сооружения, или вынесением проекта в натуру.
Положение проектных точек сооружения устанавливают, используя существующие на местности точки, координаты которых известны. Такими точками чаще всего являются пункты геодезической сети, но могут быть использованы также и построенные ранее сооружения.
Основными этапами работ, выполняемых для вынесения проекта сооружения в натуру, являются:
– создание геодезической разбивочной сети;
– геодезическая подготовка проекта;
– разбивочные работы непосредственно в ходе строительства;
– геодезический контроль строительно-монтажных работ.
Создание геодезической разбивочной сети. Основой для разбивочных работ служит создаваемая на территории строительства геодезическая разбивочная сеть. Вид этой сети зависит от характера местности, формы и размеров сооружения, требуемой точности вынесения проекта на местность.
Так, плановой разбивочной сетью при строительстве железной дороги служит проложенный вдоль ее трассы теодолитный ход.
Для строительства моста создают специальную разбивочную сеть в виде линейно-угловой сети, пункты которой располагают на берегах реки и островах.
Разбивочную сеть для строительства тоннеля создают как тоннельную триангуляцию или полигонометрию и опирающуюся на нее подходную и подземную полигонометрию.
При крупном промышленном строительстве разбивочную сеть проектируют на генплане, а затем переносят на местность в виде строительной сетки – системы квадратов и прямоугольников, стороны которых кратны 100 или 250 м и параллельны осям основных зданий (рис. 1 ). Так же направлены и координатные оси x, y местной системы координат. Наличие закрепленной на местности строительной сетки существенно упрощает последующие разбивочные работы.
Для создания высотной геодезической основы на строительной площадке закладывают постоянные и временные рабочие реперы. Для определения их отметок от реперов государственной нивелирной сети к рабочим реперам прокладывают ходы геометрического нивелирования.
Рис. 1 Строительная сетка:
а – схема; б – вынос на местность точек способами прямоугольных координат и створов
Создавать разбивочную сеть должен заказчик строительства, и выполняется эта работа на этапе изысканий. В начале строительства созданную сеть (закрепленные на местности пункты и реперы, каталог их координат и высот) представитель заказчика передает по акту представителю строительной организации.
Геодезическая подготовка проекта для выноса его на местность.
Задачей геодезической подготовки проекта является разработка конкретных способов разбивки сооружения на местности, выбор средств и методов измерений, определение необходимой точности работ. При этом составляют разбивочные чертежи и вычисляют разбивочные элементы.
Разбивочный чертеж показан на рис. 2, где А и В - пункты геодезической разбивочной сети. Вынесение на местность угла здания Р проектируется выполнить путем построения на местности горизонтального угла β и отложения по стороне угла отрезка длиною d.
Разбивочные элементы - углы и расстояния – рассчитывают по координатам точек. Так, по формулам обратной геодезической задачи, зная координаты (xB, yB, xP, yP) точек B и P, вычисляют разбивочное расстояние d и дирекционный угол aBP направления из точки B в точку P. Разбивочный угол b вычисляют как разность дирекционных углов:
b = aBP - aBA.
При расчете разбивочных элементов используют координаты двух видов точек - координаты существующих пунктов разбивочной сети (на рис. 2 это пункты A и B) и координаты проектных пунктов (точка P). Координаты пунктов разбивочной сети известны, они имеются в каталоге координат пунктов геодезической сети. Координаты проектных пунктов берут из материалов проекта, пользуясь одним из следующих способов.
Рис. 2 Вынос на местность точки P
Графический способ. Координаты проектных точек определяют по генплану со средней квадратической погрешностью m = δ·М, где δ = = 0,2 мм – точность графических измерений; М - знаменатель масштаба генплана.
Аналитический способ. Координаты проектных точек вычисляют. Аналитический способ применяют, когда положение проектных точек жестко связано с положением других точек, координаты которых заданы. Например, проектом заданы координаты начала мостового перехода, направление оси моста и расстояния между центрами его опор. По этим данным рассчитывают проектные координаты центров всех опор.
Графоаналитический способ. Координаты одних точек снимают с плана графически, а координаты остальных точек по этим координатам вычисляют. Например, для разбивки улицы населенного пункта координаты угла одного здания определяют графически, а координаты других вычисляют, так чтобы все они оказались на одной прямой.
Геодезическую подготовку проекта выполняют на этапе проектирования сооружения.
Результатом геодезической подготовки проекта являются разбивочные чертежи, на которых показывают пункты геодезической сети, проектные точки сооружения и рассчитанные разбивочные элементы. При значительном объеме материалов их представляют в виде сводного документа – проекта производства геодезических работ (ППГР).
Разбивочные работы. Разбивочные работы выполняются специалистами строительной организации непосредственно в ходе строительства.
В разбивочных работах различают два этапа – разбивку главных осей сооружения и детальную разбивку.
Разбивка главных осей сооружения. Главными осями являются:
у линейного сооружения - закрепленная на местности трасса:
у опоры моста – ее продольная и поперечная оси;
у зданий – оси наружных стен.
Разбивку главных осей выполняют, как правило, измерениями от пунктов геодезической сети или от существующих сооружений.
Детальная разбивка сооружения выполняется от главных его осей. Так, разбивку земляного полотна дороги выполняют измерениями от закрепленной ее оси, разбивку опорных частей на мостовой опоре - измерениями от ранее разбитых осей опоры – продольной и поперечной.
Детальную разбивку выполняют, как правило, с более высокой точностью, так как она должна обеспечить точное взаимное положение отдельных частей сооружения. Точность детальной разбивки зависит от требований к точности строительно-монтажных работ, которая регламентируется соответствующими строительными нормами и правилами. Считается, что разбивку надо выполнять так, чтобы средние квадратические погрешности mгеод, вносимые геодезическими разбивочными измерениями, были пренебрежимо малы по сравнению с допусками dстр на точность строительно-монтажных работ. Обычно при расчетах принимают
mгеод = 0,2×δстр.
Требования к точности отдельных видов строительно-монтажных работ различны. Так, точность земляных работ - 2–3 см; бетонных работ - 4–5 мм; монтажа типового оборудования - 1–2 мм; монтажа уникального оборудования 0,5–0,05 мм.
Поверки мензулы
Содержание поверки |
Порядок выполнения |
Результат поверки |
1. Мензула должна быть устойчивой |
Установив мензулу, ставят на нее кипрегель, визируют на удаленную точку, затем слегка надавливают на угол планшета. Если изображение точки после этого возвращается в первоначальное положение, то условие выполнено. В противном случае условие не выполнено. |
|
2. Верхняя поверхность планшета должна быть плоскостью |
Верхняя линейка, накладываемая ребром на планшет в разных направлениях, не должна давать просветов более 0,5 мм |
|
3.Верхняя поверхность планшета должна быть перпендикулярна к оси его вращения |
Устанавливают планшет горизонтально подъемными винтами по выверенному уровню, затем медленно вращают планшет. Если условие выполнено, то пузырек уровня не должен отклоняться от нуль-пункта более чем на два деления. В противном случае условие считается невыполненным. |
|
Поверки буссоли
Содержание поверки |
Порядок выполнения |
Результат поверки |
1. Магнитная стрелка должна свободно вращаться на острие шпиля |
Против концов стрелки по шкале производится отсчет. Затем к стрелке подносят железный предмет. Дав стрелке успокоиться после удаления предмета, производят второй отсчет. Если отсчеты совпали, а стрелка устанавливается после непродолжительных колебаний, то условие выполнено. |
|
2. Магнитная стрелка должна быть уравновешена |
Приводят горизонтальную ось мензулы в отвесное положение, смотрят на концы стрелки. Если они находятся на одной и той же высоте относительно плоскости шкал, то условие выполнено |
|
3. Магнитная стрелка не должна иметь эксцентриситета, т.е. ось вращения стрелки должна проходить через центр кольца буссоли |
Влияние эксцентриситета магнитной стрелки определяют по отсчетам, взятым по обоим концам стрелки на различных частях кольца буссоли. Эти отсчеты в зависимости от подписи кольца буссоли должны либо быть одинаковыми, либо отличаться на 1800. Отсчеты по кольцу буссоли определяют до 0,20 |
|
4. Диаметр градусного кольца, проходящий через нулевые штрихи (рис. 5.1.), должен быть параллелен боковому ребру коробки буссоли |
В теодолитах со съемной буссолью эту поверку выполняют так: устанавливают теодолит на штатив, нивелируют его, надевают буссоль и, наведя зрительную трубу на какой-либо предмет местности, берут отсчет по буссоли. Затем снимают буссоль, переводят трубу через зенит и снова надевают буссоль. После этого наводят трубу на ту же точку и делают отсчет по буссоли. Если оба отсчета отличаются ровно на 180°, то условие выполнено. В противном случае путем поворота буссоли с помощью исправительных винтов при держателе буссоли следует добиться, чтобы отсчет по северному концу стрелки был равен среднему из двух отсчетов. Если исправление осуществляется при последнем положении буссоли, го к первому отсчету следует прибавить 180°, а если при первом, то от второго отсчета отнять 180°. |
|
Поверки теодолита
Содержание поверки |
Порядок выполнения |
Результат поверки |
||
1. Ось цилиндрического уровня на алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады. |
Перед выполнением поверки выполняют горизонтирование теодолита. Затем устанавливают уровень по направлению двух подъёмных винтов и с их помощью приводят пузырёк в нульпункт. Поворачивают алидаду на 180º. Если пузырёк уровня остался в нульпункте, то требуемое условие выполнено – ось уровня перпендикулярна к оси вращения алидады. Если пузырёк уровня ушел из нульпункта, исправительными винтами уровня изменяют его наклон, перемещая пузырёк в сторону нульпункта на половину отклонения.Поверку повторяют, добиваясь, чтобы смещение пузырька было меньше одного деления. |
|
||
2. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен к оси вращения зрительной трубы. |
Н
|
|
||
3. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. |
Визируют на удалённую точку при двух положениях круга и берут отсчёты КЛ и КП. Коллимационную погрешность с = (КЛ - КП ± 180°) / 2, не должна превышать двойной точности теодолита. Если коллимационная погрешность велика, то наводящим винтом алидады устанавливают на горизонтальном круге верный отсчёт, равный (КЛ - с) или (КП + с). При этом центр сетки нитей сместится с изображения точки. Отвинчивают колпачок, закрывающий винты сетки нитей, ослабляют один из вертикальных исправительных винтов, и, действуя горизонтальными исправительными винтами, совмещают центр сетки нитей с изображением точки. Закрепив ослабленные винты, поверку повторяют. |
|
аводят
вертикальный штрих сетки нитей на
точку и наводящим винтом трубы изменяют
ее наклон. Если изображение точки не
скользит по штриху, сетку нитей надо
повернуть. Для этого поворачивают
корпус окуляра, ослабив четыре винта
его крепления к зрительной трубе.
Крепление сетки нитей: 1- крепёжный
винт окуляра; 2, 3 - горизонтальные и
вертикальные исправительные винты
сетки нитей; 4 – сетка нитей.
4. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады. |
Поверку выполняют в такой последовательности. Теодолит устанавливают на расстоянии 8...10 м от стены здания. Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепляют горизонтальный круг. Трубу плавно опускают до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закрепительный винт алидады и снова наводят на ту же точку. Проецируют точку на тот же уровень и закрепляют. Если проекции точки совпадают, теодолит исправен, если не совпадают - неисправен. |
|
5. Место нуля вертикального круга должно быть постоянным и близким к нулю |
Наводят трубу на удаленную точку на уровне горизонта, берут отсчеты по ВК при КП и КЛ. Место нуля определяется по формуле (КЛ+КП)/2. поверку проводят 2-3 раза, колебание этого значения не должно превышать 2-й точности прибора. |
|
Поверки нивелира
Содержание поверки |
Порядок выполнения |
Результат поверки |
1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента. |
Приведя при помощи круглого уровня ось вращения нивелира в рабочее положение, устанавливают ось цилиндрического уровня по направлению двух подъемных винтов и, действуя ими, приводят пузырек уровня на контакт изображений половинок его концов, наблюдаемых через призменную систему. Затем поворачивают верхнюю часть инструмента на 180°. Если после этого контакт не нарушится, то условие выполнено. В противном случае, действуя исправительным винтом. при уровне, уменьшают расхождение изображений на половину. Поверку повторяют до тех пор, пока условие будет выполнено, уточняя перед каждым повторением поверки приведение оси вращения нивелира в вертикальное положение при помощи цилиндрического уровня. |
|
2. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира |
После приведения при помощи поверенного цилиндрического уровня оси вращения нивелира в вертикальное положение пузырек круглого уровня должен находиться в центре окружности на коробке уровня. Это условие должно быть выполнено заводом, и поэтому круглый уровень нивелира НГ исправительных винтов не имеет. |
|
3. Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира. |
После приведения оси вращения нивелира в вертикальное положение приводят пузырек уровня на контакт, наводят поверяемую нить сетки на какую-либо точку (или берут отсчет по рейке) и наводящим винтом вращают медленно корпус трубы; нить при этом должна оставаться на данной точке (или отсчет по рейке не должен изменяться). В противном случае юстировку выполняют, как у теодолита. Установив правильно сетку, в дальнейшем при повторении поверок эту можно не повторять. |
|
4. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня. |
Поверка выполнения этого условия может быть осуществлена двойным нивелированием одной и той же линии при расстоянии между нивелируемыми точками 40—50 м; линию А В нивелируют дважды по способу вперед, установив нивелир и рейку. |
|
Поверки кипрегеля
Содержание поверки |
Порядок выполнения |
Результат поверки |
1. скошенный край линейки кипрегеля должен быть прямой линией, а нижняя поверхность линейки – плоскостью. |
а) вдоль скошенного края линейки остро отточенным карандашом прочерчивают линию, затем это же ребро линейки прикладывается к прочерченной линии с другой стороны, и проводится линия. Если обе линии не сольются в одну, условие не соблюдается; б) наличие просветов между нижней поверхностью линейки и выверенной плоскостью скажет о том, что вторая часть поверки не выполняется. |
|
2. ось цилиндрического уровня на линейке кипрегеля должна быть параллельна плоскости линейки. |
Устанавливают кипрегель на планшете по направлению двух подъёмных винтов подставки. Приводят этими винтами пузырёк уровня на середину, прочерчивают линию по скошенному краю линейки и перекладывают кипрегель на 180°. Если пузырёк уровня отходит от нуль-пункта более чем на 2 деления – условие не выполняется. |
|
3. вертикальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения трубы. |
Наводят вертикальную нить сетки на точку и наводящим винтом трубы изменяют ее наклон. Если изображение точки не скользит по штриху, сетку нитей надо повернуть. Для этого поворачивают корпус окуляра, ослабив четыре винта его крепления к зрительной трубе. |
|
4. визирная ось трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы. |
Труба наводится на удаленную точку при положении «круг право» и вдоль скошенного края линейки прочерчивается карандашом линия. Затем при «круге лево», приложив скошенный край линейки к началу линии, снова наводят на ту же точку и опять прочерчивают линию. Если условие поверки не выполняется, прочерченные линии не сольются, а образуют угол равный двойной коллимационной ошибке. |
|
5. ось вращения трубы должна быть параллельна нижней плоскости линейки. |
Вертикальную ось вращения приводят в отвесное положение. Трубу наводят на точку, высоко расположенную на здании, и закрепляют горизонтальный круг. Трубу плавно опускают до горизонтального положения. На стене отмечают проекцию точки. Переводят трубу через зенит, опускают закрепительный винт алидады и снова наводят на ту же точку. Проецируют точку на тот же уровень и закрепляют. Если проекции точки совпадают, теодолит исправен, если не совпадают - неисправен. |
|
6. Проекция горизонтальной оси вращения трубы на нижнюю плоскость линейки должна быть перпендикулярна к скошенному краю линейки. |
Наводят трубу на удаленный предмет и по скошенному краю линейки проводят линию. Отставляют кипрегель в сторону и на концах прочерченной линии втыкают две тонкие иглы. Затем наблюдают предмет без кипрегеля — через основания игл. Если предмет будет правее или левее створа, обозначенного иглами, то ослабляют винты, скрепляющие колонку кипрегеля с линейкой, и поворачивают колонку так, чтобы визирная ось трубы и луч зрения, проходящий через основания игл, были направлены на выбранный предмет. В кипрегелях, не имеющих приспособления для исправления поворота колонки, вводится поправка (если она более 15') в отсчеты по буссоли при определении склонения магнитной стрелки. |
|
7. Место нуля вертикального круга кипрегеля должно быть близким к нулю. |
Визируют на удаленный хорошо видимый предмет, расположенный выше горизонта прибора, и при двух положениях круга определяют вертикальный угол и вычисляют место нуля. Если место нуля окажется больше 2', то наводят трубу кипрегеля на тот же предмет при КП и вращением микрометренного винта устанавливают алидаду в такое положение, при котором среднее из отсчетов по верньерам будет равно измеренному вертикальному углу. Затем приводят исправительными винтами пузырек уровня при вертикальном круге на середину, наблюдая, чтобы изображение предмета не сходило со средней горизонтальной нити. После этого несколько раз определяют место нуля, измеряя углы на различные предметы. Колебания места нуля должны быть в пределах 1о. Для того чтобы во время работы не приходилось записывать лишних цифр, нужно добиваться, чтобы значение места нуля было либо равно нулю, либо немного больше нуля. |
|
8. Коллимационная плоскость трубы должна быть параллельна скошенному краю линейки. |
Визируют на цель, прочерчивают линию, на этой лини через 20-30 см вкалывают отвесно две иглы. Если линия визирования невооружённым глазом на концы иголок проходит через наблюдаемую цель то условие выполнено. Если нет то исправление прибора не производится, данная погрешность систематическая и на построение углов на планшете не влияет, так как все направления будут повернуты на один и тот же угол. Её следует учитывать только при ориентировании планшета по буссоли. |
|