книги из ГПНТБ / Безручко В.С. Основы геодезии учебник для технических школ железнодорожного транспорта

зывается магнитным азимутом (рис. 41), а отсчитывае­ мый от ближайшего конца стрелки называется магнитным

румбом (рис. 42).

Если угол А в вершине О (см. рис. 41) называется прямым азиму­ том линии ОБ, то угол Ai называется обратным азимутом той же линии, но в обратном направлении от точки Б к точке О. Если угол

39

может быть северо-восточного направления (СВ) (см. рис. 42), юговосточного (ЮВ), юго-западного (ЮЗ) и северо-западного (СЗ).

Между азимутами и румбами существует вполне определенная

связь. Эта связь легко устанавливается на рис. 43:

Угол по азимутам его сторон определяется как разность этих ази­ мутов (рис. 44); при этом нужно из азимута правой стороны вычесть

дующим зависимостям:

для сторон, имеющих румбы, в названии которых первые буквы одинаковы, т. е. СВ и СЗ или ЮВ и ЮЗ (рис. 45), угол БОА равен сумме румбов его сторон;

40

для сторон, имеющих названия румбов с одинаковыми вторыми буквами, т. е. СВ и ЮВ или СЗ и ЮЗ (рис. 46),. угол БОА равен 180° минус сумма румбов его сторон;

для сторон, имеющих одинаковые названия румбов, т. е. СВ и СВ, ЮВ и ЮВ, ЮЗ и ЮЗ, СЗ и СЗ (рис. 47), угол АОБ равен разности румбов его сторон;

для сторон, имеющих полностью различные названия румбов,

т. е. СВ и ЮЗ или ЮВ и СЗ (рис. 48), угол АОБ равен 180° минус

разность румбов его сторон.

Измерение азимутов и румбов линий на местности производится: буссолью.

Буссолью (рис. 49) называется геодезический инструмент^

который состоит из следующих основных частей: магнитной стрел­

ки 1, свободно лежащей на острие (оси вращения), круглой коробки 2 из меди или алюминия, закрытой стеклом, градусного кольца 3

с делениями, в центре которого помещены магнитная стрелка и ли­

нейка 4 с вертикальными пластинами, имеющими глазные 5 и пред­ метные 6 прорези (диоптры). Буссоль устанавливается на колу или

'41

штативе. Градусное кольцо имеет шкалу или азимутальную, когда надписи градусов сделаны нарастающим итогом от 0 до 360° и рас­ положены против хода часовой стрелки, или румбическую, когда градусы нанесены по четвертям от 0 до90°. Диаметр буссоли, прохо­ дящий через деления 0 и 180° азимутальной шкалы и 0 и 0° румбической, совпадает с визирной (коллимационной) плоскостью диопт­

ров буссоли.

/ ] ° i

Деления на кольце нанесены через 30' l-y I или через Г.

Точность отсчетов по буссоли 15' / -j1-°\ .

Рис. 49. Буссоль

В нерабочем состоянии магнитную стрелку буссоли специальным рычажком (арретиром) приподнимают до прижатия к стеклу, чем пре­

дохраняют от преждевременного износа ось вращения (острие). Для предварительных обследований применяют ручную бус­

соль системы Шмалькальдера (БШ) (рис. 50). В этой буссоли легкое градусное кольцо прикреплено к магнитной стрелке и с ней вращается; это упрощает и ускоряет работу с бус­ солью. Пластинки с визирными прорезями шарнирно прикреплены непосредственно к коробке; при этом глазная визирная прорезь

имеет специальную призму, через которую наблюдатель берет на­

правление на предмет на местности или вешку и одновременно делает отсчеты по градусной шкале. Точность отсчета по ручной буссоли Г.

Каждый раз перед началом работ в буссоли поверяется равно­ весие магнитной стрелки, ее чувствительность и совпадение центра вращения стрелки с центром градусного кольца.

Для поверки равновесия магнитной стрелки коробку буссоли при помощи уровня, имеющегося в самой буссоли, или накладного, если его в буссоли нет, приводят в горизонталь­ ное положение. После этого поворачивают коробку вокруг оси

42

вращения стрелки и по расстояниям от дна коробки до концов стрел­ ки (рис. 51) устанавливают горизонтальность последней. Если окажется, что стрелка не горизонтальна (а #= а'), то на один конец ее наклеивают кусочек станиоля, пластилина или при наличии муфточки, насаженной на конце стрелки, передвигают ее на соот­

ветствующее расстояние.

Для поверки чувствительности маг­ нитной стрелки буссоль устанавливают, при­ водят стрелку в состояние покоя и делают отсчет. Затем, приближая какой-либо железный предмет к буссоли, выводят стрелку из состояния покоя и вновь убирают

указанный железный предмет. Когда стрелка опять при­ дет в равновесие, делают второй от­ счет. Если стрелка быстро прихо­ дит в равновесие и отсчеты (первый и второй) равны между собой, то

Рис. 51. Поверка равновесия маг­

наступает медленно и отсчеты не равны, то сначала поверяют острие,

на котором вращается стрелка, и если оно затупилось, острие оттачивают, а если нет, следовательно намагниченность стрелки недостаточная и ее восстанавливают.

Поверка совпадения центра вращения маг­ нитной стрелки с центром градусного коль­

ца буссоли производится следующим образом.

На различных делениях кольца по обоим концам стрелки делают отсчеты. Если при румбической шкале отсчеты по обоим концам стрелки одинаковы, а при азимутальной — разнятся на 180°, зна­ чит несовпадения центра вращения стрелки с центром кольца шкалы градусных делений нет. Если же при румбической шкале

отсчеты не равны, а при азимутальной разница между ними отличается от 180°, то работать с такой буссолью можно, но отсче­ ты нужно делать обязательно по двум концам стрелки и принимать за действительное среднее из них. При азимутальной шкале для подсчета среднего значения отсчет по южному концу нужно

предварительно изменить на 180°. Но когда разность отсчетов по

43

двум концам стрелки отличается от 180° более чем на Г в буссоли Шмалькальдера, то такой буссолью работать нельзя, а исправить

ее можно только в мастерских.

Определение азимута линии буссолью делается так: на линии

ВБ (рис. 52) буссоль устанавливают в точке В, а в точке Б ставят вешку. Через предметную прорезь, расположенную у нуля шкалы азимутального градусного кольца, визируют на вешку, установлен­

ную в точке Б. Азимут заданной линии ВБ читают по северному кон­ цу стрелки. В том случае, когда при градуировании шкалы буссоли против часовой стрелки за предметную прорезь принимают ту, ко­ торая находится у деления 180° на шкале кольца, отсчет азимута делают по южному концу стрелки.

Рис 53. Определение величины румба

Определение величины и названия рум- б а заданной линии НМ (рис. 53) по румбической шкале градусного кольца буссоли делается следующим образом: в точке Н устанавли­

44

что он получится равным 62е. Первую букву названия румба опре­

Практическая ценность буссоли заключается в том, что с ее по­ мощью можно определять не только взаимное положение линий на местности (углы между ними), но и одновременно определять поло­ жение этих линий относительно стран света (ориентировка линий).

При первоначальных обследованиях местности это особенно ценно, так как можно получать необходимые данные в весьма ко­ роткий срок.

§ 22. Съемки местности при помощи буссоли и стальной ленты

При съемке местности буссолью применяется несколько спосо­ бов: способ засечек, полярный и способ обхода.

Способ засечек. Сущность способа засечек заключается в том, что положение какой-либо точки на местности определяется ви­ зированием на нее из двух других точек, положение которых уже известно.

Рис. 54. Буссольная съемка спосо­ бом засечек

Буссоль устанавливают сначала в одной точке, например А (рис. 54), а затем в другой точке, например Б. Из каждой точки из­ меряют азимут или румб направления на точку В, положение кото­ рой нужно установить.

При нанесении на план из точек А а Б направлений АВ и БВ,

измеренных по азимутам или румбам, получают точку их пересече­ ния, которая и будет искомой точкой В. Этот способ не требует изме-

45

рения линий на местности и потому особенно часто применяется в тех случаях, когда устанавливают положение неприступной точки

(предмет за рекой, вершина скалы и т. п.) или снимают подробности

плана.

Пример I. Требуется определить расстояние между точками О и М, прегражденное водохранилищем (рис. 55).

Первоначально из точки М провешивают и измеряют линию МЛ, которая называется базисом. Устанавливая в точках базиса М и Л буссоль, измеряют азимуты (или румбы) направлений на точку

О, т. е. азимуты линий 'МО и ЛО.

Рис. 56. Съемка берега реки буссолью

На бумаге в определенном масштабе (желательно покрупнее) строят базис, откладывают транспортиром и прочерчивают азимуты направлений на точку О из точек М и Л до их пересечения и после этого по масштабу определяют искомое расстояние МО.

Пример II. Требуется заснять берег реки на участке А Б (рис. 56). В этом случае, как и в предыдущем, на берегу выбирают две точки (9 и 01, положение которых удобно для обозрения берега на всем протяжении от А до Б, и между этими точками нет преград для вешения линии и ее промера. Базис 001 провешивают и измеря­ ют мерной лентой. После этого по очертанию берега выбирают ха­ рактерные точки 1, 2, 3 и т. д. и в них устанавливают вешки. Затем

из точек О и 01 буссолью определяют азимуты или румбы направле­

ния на каждую точку берега, обозначенную вешкой.

По материалам такой съемки делают построение базиса на плане, из точек его О и 01 откладывают транспортиром по азимутам и про­

черчивают последовательно сначала направления 01, 02, 03 и т. д.,

а затем соответственно направления 01/, 012, 013 и т. д. Пересечения

46

этих направлений определяют на плане точки, соединение которых плавной линией дает очертание берега реки.

Способ полярный. При съемке открытых участков,

местности применяют полярный способ. Он целесообразен в тех слу­ чаях, когда из одной точки О (рис. 57), находящейся примерно- в центре участка, можно визировать на все точки по его границе и

расстояния до этих точек можно промерить стальной лентой. Поря­ док съемки следующий.

Все характерные точки границы участка обозначают вешками.

Буссоль устанавливают над точкой О; затем визируют на все харак-

Расстояния от точки О до каждой из точек контура участка измеря­ ют стальной лентой. Все измерения заносят в абрис и в последующем-

по ним строят план.

Способ обхода. Если участок местности застроен или по

другим причинам не имеет условий для съемки полярным способом (наличие леса, болота ит. п.), то применяют способ обхода. Это наи­ более часто используемый способ съемки границ участка. Выполняют съемку способом обхода в такой последовательности (рис. 58).

Сначала выбирают точки установки инструмента (7, 2, 3, 4 и 5). Эти точки должны удовлетворять следующим условиям: быть до­ ступны и удобны для установки инструмента, обеспечивать хоро­ шую видимость на соседние подобные точки, вблизи их не должно быть предметов, содержащих железо (железнодорожных путей, мачт

линий высокого напряжения, водопроводных колонок и т. п.),

и, наконец, расстояния между соседними точками установки инстру­ мента не должны быть менее 40 м и более 150 м.

В вершине 1 участка устанавливают буссоль, а в вершине 2 веш­ ку. Затем производят визирование на вешку 2 и записывают азимут

47

или румб этого направления. Расстояние между вершинами изме­ ряют стальной лентой. После этого буссоль переставляют в точку 2, а вешку устанавливают в точке 3 и опять измеряют азимут или

румб направления с вершины 2 на вершину 3, а расстояние между ними измеряют. В такой последовательности обходят весь снимае­ мый участок.

Для контроля правильности отсчетов по буссоли целесообразно с каждой вершины делать запись обратных азимутов предыдущих

линий (сторон участка). Например, при стоянке на вершине 2 за­ писывается азимут линии от вершины 2 до вершины 3 и обратный азимут той же линии от вершины 2 до вершины 1 и т. д.

При съемке этим способом также ведется абрис. План составля­ ют порядком, указанным ранее.

При съемках участков буссолью не следует визировать на очень

большие расстояния, так как неточность визирования при этом сильно увеличивает ошибку. Однако и чрезмерно короткие расстоя­ ния тоже дают интенсивное нарастание ошибок за счет неточности установки буссоли над точками вершин и неточности наведения на вешку.

§ 23. Теодолиты

До сих пор рассматривалось определение горизонтальных углов между двумя линиями на местности по азимутам или румбам их на­ правлений, измеренных буссолью.

Такое определение углов не обеспечивает в ряде случаев требуе­ мую точность, а иногда просто неприменимо. Например, в полосе отвода железнодорожной линии из-за наличия рельсовой колеи от­ клонение магнитной стрелки настолько существенно, что съемка практически невозможна. Поэтому в практике геодезических работ

для измерения углов чаще всего применяют инструмент, называе­ мый теодолитом. Общий вид теодолита и название основных его частей приведены на рис. 59.

Для измерения углов в горизонтальной плоскости теодолит име­ ет горизонтальный круг, называемый лимбом, и особое визирное устройство — зрительную трубу, которая позволяет визировать на

точки, находящиеся в разных уровнях.

Лимб 1 в обычных теодолитах представляет собой металлический диск, на котором по окружности нанесены градусные деления 2. Вся длина окружности лимба разделена на 360° и каждый градус на

2 или 3 части; одно деление шкалы называется наименьшим деле­

нием, или ценой деления лимба. Обычно цена деления лимба равна 30 или 20'. Деления на лимбе обозначены цифрами через 10° по ходу

часовой стрелки, т. е. 0; 10; 20° и т.д. Если между смежными цифро­ выми обозначениями шкалы 30 делений, т. е. градус разделен на

48