962

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра геодезии

ИЗМЕРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ

Методические указания к лабораторной работе по дисциплинам «Инженерное обеспечение строительства»

и «Основы геодезии»

Составители Ю.В.Столбов, А. А. Побережный

Омск

СибАДИ

2013

1

УД К 528.022 ББК 26.14

Измерение горизонтальных и вертикальных углов: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Инженерное обеспечение строительства», «Основы геодезии» /Сост.: Ю. В. Столбов, А. А. Побережный. - Омск: СибАДИ, 2013. – 24с.

В методических указаниях рассматриваются устройства теодолитов 2Т30П и 2Т5К, методика приведения теодолитов в рабочее положение и измерения горизонтальных и вертикальных углов. Рекомендовано для студентов направления «Строительство», «Архитектура».

Табл.3. Ил.11. Библиогр.: 6 назв.

Составители Ю.В. Столбов, А.А. Побережный, 2013г.

2

Содержание

Введение………………………………………………………………………4

1.Изучение устройства и назначения основных частей теодолита. Приведение теодолита в рабочее положение. Взятие отсчетов……………………………………………………………………....5

1.1.Изучение устройства теодолита…………………………………..5

1.2.Приведение теодолита в рабочее положение…………………….5

1.3.Взятие отсчётов…………………………………………………….8

2.Измерение горизонтальных углов……………………………………...10

2.1.Измерение отдельных углов……………………………………10

2.2.Измерение двух и более углов, имеющих одну вершину….…12

3.Измерение вертикальных углов………………………………………..14

4.Поверки и юстировки теодолитов…………………………………… 18

Список использованной литературы………………………………………. 22

3

Введение

Занятия по измерению горизонтальных и вертикальных углов являются первыми лабораторными занятиями по дисциплинам «Инженерное обеспечение строительства» и «Основы геодезии». Это объясняется важностью данного вида измерений и необходимостью знаний и навыков, полученных на этих занятиях, для усвоения последующего материала.

При изучении курса «Инженерное обеспечение строительства» и «Основы геодезии» будущим специалистам очень важно понять её практическое место и значение в выбранной профессии. Изучение и освоение теодолита, одного из наиболее применяемых в строительстве геодезических приборов, приоткрывает дверь в их будущую профессию.

Лабораторные занятия проводятся после лекции на ту же тему. Изучаются наиболее применяемые в строительстве марки теодолитов и методы измерения горизонтальных и вертикальных углов. Занятия проводятся с подгруппой, которая, в свою очередь, разбивается на бригады численностью не более 3-х человек. Каждая бригада получает на занятие теодолит, штатив, журнал для записи измерений, технический паспорт теодолита.

4

1. Изучение устройства и назначения основных частей теодолита. Приведение теодолита в рабочее положение. Взятие отсчётов

1.1. Изучение устройства теодолита

Теодолит осторожно извлекается из футляра и устанавливается на рабочий стол. Пользуясь конспектом лекций и техническим паспортом теодолита, изучаются основные части теодолита, их назначение, название (рис.1). При изучении различных винтов необходимо осторожным вращением убеждаться в их функциональном назначении. Высота штатива подвижными ножками и закрепительными винтами регулируется по росту более низкого из работающих в бригаде студентов. После этого с помощью станового винта теодолит крепится к штативу и устанавливается на специально отведённом месте в лаборатории. Затем теодолит приводится в рабочее положение.

1.2. Приведение теодолита в рабочее положение

Работа по приведению теодолита в рабочее положение делится на три этапа: центрирование; горизонтирование; фокусировка сетки нитей и шкалы микроскопа отсчетного устройства.

Центрирование - это установка теодолита со штативом над центром геодезического пункта.

При выполнении геодезических работ центрирование выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира. Точность центрирования зависит от точности выполняемых работ.

Если занятия проводятся в лаборатории, то центрирование не выполняется, если на местности, то выполняется с помощью нитяного отвеса следующим образом.

Сначала теодолит приближенно, «на глаз», устанавливается над центром геодезического пункта. Затем на крючок, который имеется в нижней части станового винта, подвешивается нитяной отвес. Глядя на острие грузика отвеса и перемещая ножки штатива, теодолит устанавливается над центром с точностью 3-4 см, т.е. острие грузика должно быть не далее чем 3-4 см от центра. После этого ножки штатива вдавливаются в грунт. При вдавливании необходимо контролировать по грузику отвеса положение теодолита относительно центра.

5

а)–теодолит 2Т30П в положении “круг право”; б)– теодолит 2Т30П в положении “круг лево”; в)–теодолит 2Т5К в положении “круг лево”: 1–основание (дно футляра); 2–закрепительный винт лимба у теодолита 2Т30, закрепительный винт подставки у теодолита 2Т5К; 3–колонка; 4–зеркало подсветки; 5–объектив зрительной трубы; 6–вертикальный круг; 7–зеркало буссоли; 8– визирное устройство зрительной трубы; 9– закрепительный винт зрительной трубы; 10–барабан фокусировки (кремальера); 11–наводящий (микрометренный) винт зрительной трубы; 12– цилиндрический уровень алидады горизонтального круга; 13–наводящий (микрометренный) винт алидады

горизонтального круга; 14–закрепительный винт алидады горизонтального круга; 15– наводящий (микрометренный) винт лимба; 16–подставка (трегер); 17–подъёмный винт; 18–цилиндрический уровень зрительной трубы;19–окуляр зрительной трубы; 20– окуляр отсчётного устройства; 21–буссоль; 22–круглый уровень; 23–окуляр оптического центрира; 24–повторительное устройство

Для окончательного центрирования слегка ослабляется становой винт штатива, и трегер теодолита рукой перемещается таким образом, чтобы острие грузика нитяного отвеса оказалось точно над центром. После этого становой винт закручивается.

Горизонтирование – это приведение горизонтального круга теодолита в горизонтальное положение. При этом ось вращения теодолита будет приведена в отвесное положение.

Горизонтирование выполняется после проведения поверки цилиндрического уровня алидады горизонтального круга. Эта операция выполняется с помощью подъёмных винтов теодолита и цилиндрического или круглого уровня алидады горизонтального круга (рис. 2 и 3).

6

Теодолит приводится в положение 1, т.е. разворачивается так, чтобы цилиндрический уровень алидады горизонтального круга располагался вдоль какихлибо двух подъёмных винтов. Работая этими подъёмными винтами, приводим пузырёк уровня в нуль-пункт. На схеме показано направление вращения подъёмных винтов, если пузырёк находится слева и справа от середины.

Положение 1

Контрольное

положение

Положение 2

Рис.2. Горизонтирование по цилиндрическому уровню

Теодолит приводится в положение 2, т.е. разворачивается на 90 . Работая третьим подъёмным винтом, приводим пузырёк уровня в нульпункт. Для контроля качества горизонтирования теодолит разворачивается в несколько произвольных положений. Отклонение пузырька уровня от середины должно быть не более одного деления.

Описанная методика горизонтирования применяется, если при алидаде горизонтального круга имеется цилиндрический уровень. У многих теодолитов при алидаде горизонтального круга круглый уровень (2Т5К). В этом случае теодолит устанавливается в произвольное положение и, вращая поочерёдно все три подъёмных винта, пузырёк уровня приводится в нуль-пункт. Затем выполняется контроль горизонтирования. На рис. 3 показаны возможные варианты расположения пузырька уровня, направление вращения подъёмных винтов и направление перемещения пузырька.

После выполнения центрирования и горизонтирования ось вращения теодолита примет отвесное положение и пройдёт через центр геодезического пункта.

7

Фокусировка сетки нитей выполняется до начала измерений вращением диоптрийного кольца окуляра зрительной трубы теодолита. Вращение выполняется до чёткого изображения сетки нитей.

Рис.3. Горизонтирование по круглому уровню

Фокусировка шкалы отсчётного устройства выполняется вращением диоптрийного кольца микроскопа отсчётного устройства до чёткого изображения делений шкалы. При фокусировке, а также в дальнейшем при измерениях необходимо с помощью зеркала подсветки добиваться хорошего освещения шкалы.

1.3.Взятие отсчётов

На рис. 4 и 5 показано поле зрения микроскопов отсчётных устройств теодолитов 2Т5, 2Т5К. 2Т5КП. 2Т30, 2Т30П.

Рис.4. Поле зрения микроскопа отcчетного устройства теодолитов 2Т5, 2Т5К,2Т5КП: а)–отсчет по горизонтальному кругу 25˚47,2 ; отсчет по вертикальному кругу

53˚6,2 ;

8

б)–отсчет по горизонтальному кругу 57˚04,5 ; отсчет по вертикальному кругу 2˚35,3

Рис.5. Поле зрения микроскопа отсчетного устройства теодолитов 2Т30, 2Т30П: а)– отсчет по горизонтальному кругу 12˚16,0 ; отсчет по вертикальному кругу 4˚21,0 ; б)– отсчет по горизонтальному кругу 31˚59,0 ; отсчет по вертикальному кругу 2˚27,5

В отсчётных устройствах теодолитов 2Т5, 2Т5К, 2Т5КП, 2Т30, 2Т30П применён шкаловый микроскоп с наименьшим делением 1 у теодолитов 2Т5, 2Т5К, 2Т5КП, а - 5 у теодолитов 2Т30, 2Т30П. Десятые доли деления берутся «на глаз». Поэтому у теодолитов 2Т5, 2Т5К, 2Т5КП отсчёт берётся с точностью 0,1 , а у теодолитов 2Т30, 2Т30П – с точностью 0,5 . В поле зрения отсчётных устройств передаётся изображение градусных делений лимбов горизонтального и вертикального кругов. Поэтому мы имеем возможность взять отсчёт по обоим кругам. У шкалы вертикального круга имеется указатель с буквой «В», у шкалы горизонтального – с буквой «Г».

Шкалы вертикальных кругов всех рассматриваемых теодолитов имеют двойную оцифровку, со знаком «+» и со знаком « ». Увеличение отсчётов в первом случае идёт слева направо, во втором – справа налево. Если штрих лимба, по которому берётся отсчёт со знаком «+», то и отсчёт минут делается по оцифровке со знаком «+». Если штрих со знаком « » , то отсчёт минут делается по оцифровке со знаком « ». Примеры отсчётов приведены на рис. 4 и 5.

Необходимо помнить, что перед взятием отсчётов по вертикальному кругу теодолита 2Т5 необходимо приводить пузырёк уровня вертикального круга в нуль-пункт. При выполнении этой части лабораторной работы каждый студент должен научиться уверенно брать отсчёты по отсчётным устройствам всех предложенных типов теодолитов и только после этого перейти к измерению углов.

9