книги из ГПНТБ / Мовчан С.Ф. Геодезические работы при монтаже строительных конструкций учеб. пособие для проф.-техн. учеб. заведений
.pdfМ а л ы й |
о п т и ч е с к и й |
т е о д о л и т |
Т О М |
|
(рис. 31, а) — самый |
малогабаритный и наиболее |
простой |
||
по конструкции |
среди оптических теодолитов — |
Рис. 31. Малый оптический теодолит ТОМ:
а — общий вид. б — |
поле зрения отсчетного микроскопа; / — шта |
|||||||||||
тив, 2 — основание |
упаковочного футляра, 3— трегер, 4— под |
|||||||||||
ставка |
трубы, |
5 — зеркало-отражатель, 6 — окуляр |
зрительной |
|||||||||
трубы, |
7 — о к у л я р |
отсчетного |
микроскопа, |
В — вертикальный |
||||||||
круг, |
9 — зеркало д л я |
наблюдения |
за |
уровнем |
при |
трубе. |
||||||
10 — цилиндрический |
уровень |
трубы, |
11 |
— зажимной |
флажок |
|||||||
трубы, |
12 — мпкрометренный |
винт |
трубы, |
13 — цилиндрический |
||||||||
уровень горизонтального |
круга, |
14 и 15 — закрепительный |
н мпк |
|||||||||
рометренный винты |
алидады |
горизонтального |
круга, |
16 — мпкро |
||||||||
метренный винт лимба горизонтального круга, |
17 — втулка |
|||||||||||
вертикальной |
оси, |
18 — подъемный |
винт, |
19 — становой |
винт |
обеспечивает, однако, измерение |
угла с |
погрешностями |
± 0 ' , 5*. Помимо основного его |
назначения ТОМ может |
|
быть использован и для геометрического |
нивелирования, |
|
а также для приближенного измерения |
расстояний по |
|
нитяному дальномеру. |
|
|
* Все остальные оптические теодолиты обеспечивают более вы сокую точность угловых измерений.
70
ТОМ — повторительный |
теодолит |
закрытой |
кон |
струкции, все основные узлы |
и детали |
которой надежно |
защищены от механических повреждений и непосредст венного попадания на них пыли и брызг воды. На столик штатива 1 теодолит устанавливают вместе с круглым основанием 2 металлического упаковочного футляра и прикрепляют становым винтом 19. У этого инструмента трегер 3 с тремя подъемными винтами 18 к основанию 2 футляра прикреплен наглухо, что создает дополнитель ное удобство в эксплуатации, так как позволяет наде вать футляр на теодолит, не снимая последний со штати
ва; это полезно делать для |
предохранения инструмента |
от возможных механических |
повреждений при переноске |
сточки на точку.
Вконическое отверстие трегера 3 входит полая ме таллическая ось вращения стеклянного лимба, внутри которой вращается также металлический конусообраз ный стержень — ось алидады. На трегере расположены закрепительный и микрометренный 16 винты лимба, а на кожухе горизонтального круга —• закрепительный 14 и микрометренный 15 винты алидады, назначение которых
такое же, как у соответствующих винтов теодолита ТТ-5.
Цилиндрический уровень 13, установленный на одной из подставок зрительной трубы, одновременно служит для приведения оси вращения инструмента в отвесное положение и заменяет уровень при вертикальном кру ге 8; уровень снабжен котировочными винтами.
Зрительная труба с увеличением 18х у теодолита ТОМ устроена так же, как и у ТТ-5. Окуляр с диафраг мой сетки нитей крепится к торцовой части корпуса тру бы четырьмя винтами, ослабив которые с помощью от вертки, можно вращать окуляр; это используют при юс тировке инструмента для устранения перекоса сетки. Сама диафрагма сетки нитей удерживается в окуляре с помощью четырех котировочных винтов (с отверстиями в головках).
Зрительная труба имеет незначительную длину и пе реводится через зенит обоими концами. Ее можно сво бодно вращать рукой вокруг оси, если зажимной фла жок 11 повернут вверх. Для точного наведения трубы на визирную цель флажок поворачивают концом вниз и вращают микрометренный (наводящий) винт 12 трубы.
На трубе установлен цилиндрический уровень 10
71
ранить влияние эксцентриситета, трубу на точку наво дят при обоих положениях вертикального круга; сред нее из полученных при этом отсчетов будет свободно от погрешности за эксцентриситет.
Внастоящее время теодолит ТОМ усовершенствован
иего выпускают под маркой Т 30*.
Т е о д о л и т ТЗО (рис. 32) имеет полую вертикаль ную ось и отверстие в дне футляра, что позволяет цент рировать 'инструмент над вершиной угла с помощью зрительной трубы, устанавливаемой в этом случае верти кально объективом вниз.
Зрительная труба теодолита ТЗО, дающая увеличе ние 20х , снабжена удобным оптическим визиром /. Фо кусирование трубы по предмету 'выполняют вращением кремальеры 3. Для закрепления трубы служит винт 2.
§1 3 . Основные требования к теодолитам
иповерки их
При работе с теодолитом, как и со всяким другим геодезическим инструментом, необходимо систематичес ки — через каждые несколько дней — выполнять повер ки инструмента, при которых выясняют, соблюдены ли геометрические условия, предъявляемые к данному ин струменту.
Геодезист, производящий измерения для съемочных целей, имеет возможность так построить программу из мерений, что их погрешности, вызываемые даже значи тельными нарушениями геометрических условий, будут полностью исключаться. Строителю же весьма важно, чтобы все геометрические условия были достаточно стро го соблюдены, так как только в этом случае он сможет быстро, не задерживая строительно-монтажных работ, выполнять геодезические действия, сопровождающие процесс монтажа конструкций. Поэтому строитель дол жен хорошо знать порядок поверок и юстировок теодо лита.
1. |
Ось цилиндрического |
уровня алидады |
горизонталь |
|
ного |
круга |
долэюна быть перпендикулярна |
оси вращения |
|
теодолита. |
Иначе говоря, |
требуется, чтобы |
выполнялось |
* По ГОСТ 10529—70 в обозначении марки теодолита цифрами
указана погрешность в секундах, характеризующая точность его из мерения горизонтального угла полным приемом.
73
условие UU'-Lir (рис. 33). Соблюдение этого условия обеспечивает возможность приведения теодолита в ра бочее положение, при котором ось вращения инструмен
та устанавливается отвесно. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Поворачивая |
алидаду, |
поверяемый |
уровень |
ставят |
|||||||
по направлению |
двух |
подъемных винтов, вращением ко- |
|||||||||
|
|
|
|
|
торых в противоположные |
||||||
|
|
|
|
|
стороны |
пузырек |
уровня |
||||
|
|
|
|
|
приводят |
в |
нульпункт, |
||||
|
|
|
|
|
т. е. на |
середину |
|
ампулы. |
|||
|
|
|
|
|
После |
этого |
алидаду |
по |
|||
|
|
|
|
|
ворачивают на 180° и на |
||||||
|
|
|
|
|
блюдают |
за |
положением |
||||
|
|
|
|
|
пузырька. |
Если |
|
пузырек |
|||
|
|
|
|
|
останется |
в середине |
или |
||||
|
|
|
|
|
отклонится |
от |
середины |
||||
|
|
|
|
|
не более чем на одно де |
||||||
|
|
|
|
|
ление, |
— |
условие |
соблю |
|||
|
|
|
|
|
дено. Если |
же |
отклоне |
||||
|
|
|
|
|
ние получится больше, то, |
||||||
|
|
|
|
|
вращая |
|
котировочный |
||||
|
|
|
|
|
винт уровня, |
пузырек |
пе |
||||
|
|
|
|
|
ремещают |
на |
половину |
||||
|
|
|
|
|
дуги отклонения |
|
в |
на |
|||
|
|
|
|
|
правлении |
к |
середине. |
||||
\ \ |
оччч\\ . . - . N \ 4 S л |
, ѵ ч \ ч \ \ |
Далее |
с |
помощью подъ- |
||||||
Рис. |
33. Схема |
основных |
осей |
емных |
винтов |
|
пузырек |
||||
|
теодолита |
|
|
доводят |
до |
нульпункта, |
|||||
|
|
|
|
|
перемещая его на |
вторую |
половину дуги отклонения, и вновь поворачивают али даду на 180°, т. е. повторяют поверку и юстировку до соблюдения условия.
Может случиться, что после поворота уровня на 180° пузырек отклонится на столь значительную дугу, что упрется в стенку ампулы; в этом случае визуально оце нить фактическую величину отклонения невозможно и для ее измерения пользуются шагом подъемных винтов. Вращая подъемные винты в противоположные стороны и считая число поворотов кистей рук, приводят пузырек уровня в нульпункт. Затем вращают винты в обратную сторону на половину числа поворотов, перемещая тем самым пузырек уровня на половину дуги отклонения, после чего производят юстировку, возвращая пузырек в нульпункт с помощью котировочного винта уровня.
74
Для выполнения остальных поверок ось вращения теодолита по отъюстированному цилиндрическому уров ню приводят в отвесное положение. Для этого поворо том алидады уровень устанавливают по направлению каких-либо двух подъемных винтов и, вращая их в про тивоположных направлениях, приводят пузырек уровня в нульпункт. Затем алидаду, а следовательно, и цилинд рический уровень поворачивают на 90° (на глаз), т. е. устанавливают уровень по направлению третьего винта, и, вращая его, снова приводят пузырек уровня в нульпункт. После этого пузырек уровня должен оставаться в нульпункте при любом повороте алидады; в против ном случае все перечисленные действия повторяют.
Приведение описанным приемом оси вращения тео долита в отвесное положение целесообразно делать пе ред поверкой цилиндрического уровня и затем при каж дом ее повторении, особенно если есть основания пред полагать, что уровень разъюстирован не очень сильно. Эта мера повышает точность производства поверки и ус коряет юстировку уровня.
2. Визирная |
ось трубы, должна быть |
перпендикулярна |
|||
оси вращения |
трубы, т. е. VVJLTT'. |
При |
этой |
поверке |
|
определяют коллимационную |
ошибку, |
т. е. угол |
между |
фактическим положением визирной оси и перпендикуля ром к оси вращения трубы.
После приведения оси вращения инструмента в отвес ное положение лимб закрепляют и, вращая алидаду, дважды — при двух различных положениях вертикаль ного круга (КП и К.Л) — наводят центральное перекре стие сетки нитей на удаленный, находящийся примерно в одном горизонте с инструментом, четко видимый в трубу предмет (например, антенну, шпиль башни, гро моотвод и т. п.).
При каждом наведении производят отсчеты по лим бу: по верньеру, ближайшему к окуляру трубы, отсчиты вают градусы, минуты и секунды, а по другому верньеру
— только минуты и секунды; вычислив среднее из пока заний верньеров количество минут и секунд, прибавляют
его к |
отсчитанному |
числу градусов, |
получая |
полный |
|
отсчет, |
свободный |
от влияния |
эксцентриситета |
алида |
|
ды. Если отсчеты, |
полученные |
после |
наведений при |
двух различных положениях вертикального круга, совпа дают, то условие выполнено.
Если же отсчеты не совпали, то разность между ни-
ми представляет собой двойную величину коллимацион ной ошибки с. Практически условие считают выполнен ным, если величина 2с не. превышает двойной точности t верньера теодолита. Следовательно, у рассмотренных нами инструментов двойная величина коллимационной ошибки не должна превышать Г. В противном случае производят юстировку, исправляя положение визирной оси трубы. Для этого из отсчетов, полученных при двух наведениях на точку, вычисляют среднее арифметичес кое, получая отсчет М, свободный от коллимационной ошибки. Вращением микрометренного винта алидады последнюю устанавливают на вычисленный отсчет; при этом перекрестие сетки нитей сойдет с точки, на кото рую оно было наведено. Наблюдая в трубу, действуют боковыми котировочными винтами сетки, наводя цент ральное перекрестие сетки на точку, т. е. восстанавливая наводку.
При пользовании юстировочными винтами прежде, чем затянуть один винт, обязательно ослабляют противо положный. При завинчивании винтов не следует прила гать больших усилий, так как можно их сломать. Одна
ко нельзя |
допускать |
и излишнюю |
слабость |
затяжки, |
||
иначе теодолит быстро разъюстируется, особенно |
при |
|||||
транспортировании. |
|
|
|
|
|
|
Пример. |
Наведя на |
точку |
при КП, |
получили |
отсчет |
М\ — |
=298" 49' 30", |
а при КЛ — отсчет |
Af2 =298° 45' 30". Вычисляя двойную |
коллимационную ошибку, получаем:
2с = 298°49'30" — 298°45'30" = + 4',
что значительно больше установленного допуска. При юстировке алидаду с помощью ее микрометренного винта поставим на отсчет
M j + M , |
298°49'30" + |
298°45'30" |
M = — —2 — = |
2 |
= 298°47'30". |
При поверке теодолитов ТОМ и ТЗО, чтобы исклю чить влияние эксцентриситета алидады, коллимацион ную ошибку определяют в два приема. После наведения трубы на точку при двух положениях вертикального круга и снятия отсчетов М\ и М2 открепляют закрепи тельный винт лимба и поворачивают последний на 180°, после чего снова наводят на точку при КП и КЛ, полу-
76
чая |
отсчеты М\ |
и М'^. Значение двойной |
коллимацион |
|||||
ной ошибки вычисляют по формуле: |
|
|
|
|
||||
|
(AL — М 2 ± 180°) + |
(Л!,' — VWÔ ± |
180°) |
. |
(30) |
|||
|
2с = — - і |
— |
1 |
— |
|
|||
на |
3. Ось вращения |
трубы должна |
быть |
перпендикуляр |
||||
оси вращения |
инструмента, |
т. е. TTAJI'. |
Это |
|
условие |
|||
будет соблюдено, если высоты подставок |
трубы |
будут |
||||||
равны. |
|
|
|
|
|
|
|
Для поверки выполнения этого условия теодолит ус танавливают на расстоянии 10—15 м от стены высокого здания и тщательно приводят ось вращения инструмен та в отвесное положение. Выбрав в верхней части стены четко обозначенную и легко отличимую точку N (рис. 34), наводят на нее центр сетки нитей, пользуясь микро-
Рис. 34. Поверка перпендикулярности оси враще ния трубы оси вращения теодолита
метренными винтами алидады горизонтального круга и трубы (последние закрепляют, как только точка окажет ся в поле зрения трубы).
После этого, не поворачивая алидады, зрительную трубу плавно наклоняют до тех пор, пока она устано вится примерно горизонтально. По указанию наблюда
теля помощник отмечает |
карандашом |
на стене точку щ, |
- в которую проектируется |
центр сетки |
нитей. Переведя |
77
трубу через зенит, снова визируют на ту же точку, после чего трубу наклоняют в горизонтальное положение и на мечают покрываемую центральным перекрестием сетки
точку я 2 .
Условие считают выполненным, если в поле зрения трубы изображение отрезка іііп2 умещается в полоске биссектора (раздвоенной половины вертикальной нити сетки).
При невыполнении условия юстировку производят из менением высоты одной из подставок трубы с помощью специального котировочного винта. Теодолиты ТТ-5, ТН, ТОМ и ТЗО, не имеющие таких котировочных винтов, в случае значительного нарушения у них данного геомет рического условия сдают в мастерскую по ремонту гео дезических инструментов.
Соблюдение этого условия для строителей часто име ет особое значение (например, при выверке вертикально сти монтируемых колонн). Для того чтобы не задержи
вать строительно-монтажные |
работы, |
иногда прибегают |
к временной мере: открепив |
винты, |
скрепляющие одну |
из подставок трубы с кожухом горизонтального круга, подкладывают прокладку из фольги, добиваясь этим, чтобы при наклоне трубы вниз центр сетки проектиро вался в среднюю точку п, намеченную на стене между проекциями ііі и п%
Но лучше для |
выверки вертикальности |
конструк |
ций, для передачи |
вертикальных осей и т. п. |
применять |
теодолиты с высокочувствительными накладными уров нями, например теодолит ТТП. У этого инструмента пе ред поверкой перпендикулярности оси вращения трубы оси вращения инструмента обязательно поверяют и юс тируют сам накладной уровень. При обнаружении — с помощью уже отъюстированного накладного уровня — наклона оси вращения трубы неравенство подставок трубы исправляют с помощью распорного винта 4 (см.
рис. |
29). |
|
4. |
Сетка нитей долокна быть установлена |
правильно, |
т. е. без перекоса. |
|
Эту поверку выполняют точно так же, как у нивели ров. При юстировке снимают предохранительный колпа чок 10 (см. рис. 27, а) и, ослабив с помощью отвертки четыре крепежных винта окуляра, поворачивают диаф рагму сетки нитей до нужного положения, после чего винты завинчивают до отказа.
78
5. |
Ось цилиндрического |
уровня при |
трубе |
должна |
|||
быть |
параллельна |
визирной |
оси зрительной |
трубы. |
|||
Выполнение |
этого условия |
поверяют |
у |
теодолитов |
|||
ТН, ТТП и ТОМ, снабженных |
цилиндрическим |
уровнем |
при трубе, когда эти инструменты используют для гео метрического нивелирования. Процесс поверки и юсти ровки ничем не отличается от соответствующих дейст вий, выполняемых с инструментом НВ-1 при поверке основного геометрического условия нивелира. Роль эле-
вационного винта в данном случае |
исполняет |
микро- |
метренный винт трубы; юстировку производят |
с помо |
|
щью юстировочных винтов уровня при трубе. |
|
|
При работе с теодолитами ТН, |
ТТ-5, .ТТП, |
снабжен |
ными оптическими центрирами |
выполняют |
поверку |
и юстировку центрира. Ежедневно |
выполняют |
прибли |
женную поверку с помощью нитяного отвеса, для чего
теодолит устанавливают |
в защищенном |
от ветра |
месте |
и, приведя ось вращения |
инструмента в |
отвесное |
поло |
жение, на земле намечают точку, в которую проектиру ется наблюдаемое в окуляр центрира перекрестие его сетки нитей. Затем к инструменту подвешивают нитяной отвес. Если острие отвеса точно совпадает с отмеченной точкой, то считают, что сетка нитей центрира установле на правильно. В случае значительного расхождения под острием отвеса на земле намечают точку, до совпадения с изображением которой смещают перекрестие сетки ни тей центрира с помощью юстировочных винтов сетки.
Периодически выполняют точную поверку и юсти ровку оптического центрира, способ которой описан в специальной геодезической литературе.
§ 14. Измерение горизонтапьных углов
Для измерения горизонтального угла теодолит ус танавливают над вершиной угла и приводят в рабочее положение. Приведение теодолита в рабочее полооісение
заключается в центрировании инструмента над точкой и установке его оси вращения в отвесное положение.
Центрируя теодолит с помощью нитяного отвеса, штатив с прикрепленным к нему теодолитом устанав-
1 Первый выпускают с установленным цеитриром, а на два других оптический центрир, как указывалось выше, может быть поставлен-
79