
книги из ГПНТБ / Безручко В.С. Основы геодезии учебник для технических школ железнодорожного транспорта
.pdf‘ № точек или положение по
пикетажу
Станция |
Бизиро- |
ва ние |
Таблица 1
Образец записи « журнале при измерении
горизонтальных углов
ЖУРНАЛ
Измерения горизонтальных углов способом приемов
Наблюдатель — Николаев |
Погода — ясная |
Дата—20 сентября 1958 г. |
Видимость — хорошая |
|
Температура -J-19°C |
круга |
Вер ньеры |
Среднее |
1 -го |
и |
Среднее |
|
Длина линии |
|
|||
|
|
|
|
Угол |
из |
|
|
|
|
|
|
Положение |
|
|
из от |
2-го по |
из углов |
Азимут |
Угол |
|
|
|
|
I |
II |
луприемов |
|
или |
на |
|
исправ |
Абрис |
|||
счетов по |
|
сред |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
румб |
клона изме |
|
|||
|
|
|
|
|
|
ленная |
|
||||
|
|
|
верньерам |
|
|
|
|
ренная |
няя |
за |
|
|
° |
|
|
° |
|
с |
|
наклон |
|
1
3
3
1
кп
кл
271 |
56 |
57 |
56,5 |
|
|
|
|
162 |
11 |
12 |
J os , |
45 |
|
|
|
11,5 |
|
|
|
|
|||
250 |
12 |
13 |
12,5 |
109 |
45,25 |
|
|
|
|
|
|
||||
359 |
57 |
59 |
109 |
45,5 |
|
|
|
58 |
|
Сторона |
1°30' |
246,3 246,4 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2-3 |
|
246,5 |
СВ: 28°30'
* Исправление на наклон местности не сделано, так как угол наклона линии меньше 2°.
В тех случаях, когда результаты двух измерений резко отличают
ся, т. е. когда разность превышает двойную точность верньера, изме рения повторяют.
§ 27. Измерение угла наклона линий теодолитом и определение их горизонтальных проложений
Если линия на местности имеет уклон, превышающий 2°, то
в длину ее, измеренную мерной лентой, вносится поправка. Величина
этой поправки будет тем больше, чем больше угол наклона. Поэтому при измерениях линий одновременно измеряют и угол их наклона.
В случаях измерения линий по трассе железнодорожного пути наклон их не измеряется, так как влияние наклона на длину линии учтено при измерениях во время разбивки пикетажа (см. § 13).
Угол наклона линии определяют теодолитом следующим обра зом.
Рис. 69. Измерение теодолитом угла наклона линии
Над точкой 1 (рис. 69) устанавливают теодолит и лимб приводят
вгоризонтальное положение. Затем измеряют высоту инструмента1 i.
Вточке 2 устанавливают рейку, на которой сделана отметка высоты
инструмента i. После открепления зажимных винтов трубы и али
дады на указанную отметку наводят горизонтальную (среднюю, если их три) нить сетки нитей. После этого микрометренным винтом алидады вертикального круга пузыр;к уровня при алидаде выво дят на середину и по верньерам делают отсчеты. По одному верньеру (ближнему к окуляру) отсчитывают градусы и минуты, по другому— только минуты. Среднее из отсчетов по двум верньерам будет иско мый угол а наклона визирной оси А А', который одновременно
является и углом наклона линии 7—2. Отсчеты делают только при одном положении вертикального круга относительно трубы.
По замеренному углу наклона линии при помощи таблиц опре деляют поправку для приведения линии к горизонту.
Ниже приведена табл. 2 поправок для приведения к горизонту линий с наклоном от 2 до 10°. Величина поправок указана в милли метрах.
1 Измеряется расстояние от верха колышка на точке до горизонталь ной оси вращения трубы.
60 .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||||
|
Поправки для приведения |
наклонных |
линий |
к горизонту |
|
в мм |
|
|
|||||||
|
Углы |
|
|
|
|
Расстояния |
В |
м |
|
|
|
|
|
|
|
наклона |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
о |
• |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
70 |
|
80 |
|
90 |
100 |
|
2 |
00 |
6 |
12 |
18 |
24 |
30 |
37 |
|
43 |
|
49 |
|
55 |
|
61 |
2 |
30 |
10 |
19 |
29 |
38 |
48 |
57 |
|
67 |
|
76 |
|
86 |
|
95 |
3 |
00 |
14 |
27 |
41 |
55 |
69 |
82 |
|
96 |
|
ПО |
|
124 |
|
137 |
3 |
30 |
19 |
37 |
56 |
75 |
94 |
112 |
|
131 |
|
149 |
|
168 |
|
187 |
4 |
00 |
24 |
49 |
73 |
98 |
122 |
146 |
|
171 |
|
195 |
|
220 |
|
244 |
4 |
30 |
31 |
62 |
92 |
123 |
154 |
185 |
|
216 |
|
246 |
|
277 |
|
308 |
5 |
00 |
38 |
76 |
114 |
152 |
190 |
229 |
|
267 |
|
305 |
|
343 |
|
381 |
5 |
30 |
46 |
92 |
138 |
184 |
230 |
276 |
|
322 |
|
368 |
|
414 |
|
460 |
6 |
00 |
55 |
110 |
164 |
219 |
274 |
329 |
|
384 |
|
438 |
|
493 |
|
548 |
6 |
30 |
64 |
129 |
193 |
257 |
322 |
386 |
|
450 |
|
514 |
|
579 |
|
643 |
7 |
00 |
75 |
149 |
224 |
298 |
373 |
447 |
|
522 |
|
596 |
|
671 |
|
745 |
7 |
30 |
86 |
171 |
257 |
342 |
428 |
514 |
|
599 |
|
685 |
|
770 |
|
856 |
8 |
00 |
97 |
195 |
292 |
389 |
487 |
584 |
|
681 |
|
778 |
|
876 |
1 |
973 |
8 |
30 |
НО |
220 |
329 |
439 |
549 |
659 |
|
769 |
|
878 |
1 |
988 |
098 |
|
9 |
00 |
123 |
246 |
369 |
492 |
616 |
739 |
|
862 |
1 |
985 |
108 |
1 |
231 |
|
9 |
30 |
137 |
274 |
411 |
548 |
686 |
823 |
1 |
960 |
097 |
1 |
234 |
1 |
371 |
|
10 |
00 |
152 |
304 |
456 |
608 |
760 |
912 |
063 |
1 |
215 |
1 |
367 |
1 |
519 |
Пример. На местности с углом наклона |
а — 7° между точ |
|
ками А и Б (см. рис. 5) измеренное расстояние равно 193,28 м. |
||
Необходимо определить длину этой линии |
в горизонтальной |
|
плоскости (линию АВ). |
|
|
Из табл. |
2 для угла наклона 7° находим поправки: на 100 м дли |
|
ны 0,745 м; |
на 90 м длины 0,671 м\ на 3 м длины 0,022 м (как Ню от |
|
поправки на 30 м); на 0,2 м длины 0,00149 м (как ’/юо от поправки |
||
на 20 л/); на 0,08 м длины 0,000 м (как 1/юоо от |
поправки на 80 м), |
всего на 193,28 м поправка будет 1,439 м, или с округлением 1,44 м. Таким образом, длина линии АБ в горизонтальной плоскости
будет равна
АВ = 193,28 — 1,44 = 191,84 м.
§ 28. Съемки теодолитом
Горизонтальная съемка теодолитом, т. е. съемка плана местности, начинается с выбора и закрепления на местности основы, т. е. си стемы точек и линий, относительно которых ведется съемка подроб ностей. Основа в виде ломаной линии, у которой горизонтальные углы в местах излома измерены теодолитом, а отрезки прямых (сто роны) стальной лентой, называется теодолитным ходом.
В практике строительства железных дорог при восстановлении
линии под постройку теодолитный ход прокладывается по оси бу
дущей железной дороги; его часто называют трассой. От такого хода, привязываясь к вершинам его углов и к сторонам, произво
61
дят съемку подробностей с обеих сторон обычно в расстоянии от 25
до 100 м. В результате получают план полосы шириной от 50 до
200 я (рис. 70).
Для определения отверстий будущего моста или трубы на трассе железной дороги, пересекающей сухой лог, необходимо знать пло-
Рис 70. Съемка полосой по трассе
щадь участка (бассейна), с которого талые и ливневые воды будут притекать к этому сооружению.
В этих случаях прокладывают замкнутый теодолитный ход (рис. 71), по которому определяется площадь бассейна.
Рис 71 Замкнутый теодолитный ход
Съемка теодолитом положения на местности отдельных точек, границ (контуров) участков и подробностей во многом сходна со съемкой буссолью.
Способ засечек применяется для определения расстояний до неприступных точек, например, когда необходимо измерить ли нию АБ, пересекающую заболоченный участок (рис. 72), или когда одна из точек не видна из-за застройки участка (рис. 73).
62
Съемку способом засечек начинают с прокладки основы или ба
зиса. Для этого в стороне выбирают дополнительную (третью} точку В. Положение этой точки должно быть таким, чтобы из нее были видны обе заданные точки (в наших примерах точки А и Б).
Расстояние между выбранной третьей точкой В и одной из за данных — А, т. е. длину линии АВ, тщательно измеряют стальной лентой. Линия АВ и будет основой, или базисом, с которого засеч ками находят положение заданных точек.
Рис. 72. Определение расстояния |
Рис. 73. Определение способом засечек |
до неприступной точки способом |
расстояния до точки,не видимой за пре |
засечек |
пятствием |
Впримере, указанном на рис. 72, теодолит устанавливают перво начально в точке А, затем в точке В и измеряют соответствующиеуглы БАВ и АВБ.
По известной стороне АВ и двум углам АВБ и БАВ на бумаге делают построение, после чего по масштабу определяют искомое расстояние АБ.
Впримере, показанном на рис. 73, дополнительно к измерен ной линии АВ провешивают и тщательно измеряют линию ВБ. За тем в точке В устанавливают теодолит и измеряют угол АВБ.
По двум сторонам АВ и ВБ и одному углу между ними АВБ
на бумаге делают построение и, как в первом примере, по масштабу определяют искомое расстояние АБ.
Способ засечек применяют также при съемках, например проти воположного берега реки (рис. 74), очертаний оврага или других
границ. Во всех указанных случаях разбивают базис, а затем из точек базиса измеряют углы между линией базиса и направлением
(визированием) на характерные точки снимаемой границы. Базисом
для съемки способом засечек может быть любой теодолитный ход, в частности трасса железной дороги.
63
Полярным способом обычно снимают небольшие от крытые участки. При таком способе теодолит устанавливают при
мерно в центре участка О (рис. 75) и последовательно измеряют углы: между начальным направлением и направлениями визирова
ния на все характерные точки границы участка, а также измеряют
мерной лентой расстояния от точки стоянки теодолита О до соот
ветствующих характерных |
точек. |
|
|
|
|
|
|
Указанные точки на границе участка обозначают вешками, до |
|||||||
начала съемки или во время |
съемки — последовательной переста |
||||||
|
|
новкой с точки на точку. |
|||||
|
|
За начальное направление, от ко |
|||||
|
|
торого измеряют углы линий визи |
|||||
|
|
рования на |
взе последующие точки, |
||||
|
|
в данном случае принимается направ |
|||||
|
|
ление на одну из точек, условно обо |
|||||
|
|
значенную № 1. |
обхода сни |
||||
|
|
Способом |
|||||
|
|
мают |
в |
основном застроенные участ |
|||
|
|
ки. |
Вокруг |
участка |
прокладывают |
||
|
|
сомкнутый теодолитный ход так же, |
|||||
|
|
как |
и |
при |
съемках буссолью (см. |
||
|
|
рис. 58), |
при этом стороны хода выби |
||||
|
|
рают подлиннее и обязательно доступ |
|||||
Рис. 75. Съемка открытого |
|
ные для тщательного промера сталь |
|||||
участка полярным способом |
|
ной лентой. |
|
при |
|
||
|
|
На |
практике |
теодолитной |
|||
менно несколько различных |
съемке обычно применяют одновре |
||||||
способов в |
зависимости от местных |
условий и наличия в распоряжении инструментов (эккер, буссоль). Примером в этом отношении может быть съемка застроенного участ ка (рис. 76) с окружающими его подробностями (пруд, берег реки).
64
Предварительно или в процессе съемки граница указанного
участка обозначена вешками в вершинах углов поворота (/, 2 и т. д.).
По границе, за небольшим исключением, проложен сомкнутый тео долитный ход. Указанное исключение в нашем примере составила базисная линия теодолитного хода 5—6, проложенная не по границе
снимаемого участка, которая |
здесь оказалась весьма изломанной |
с короткими сторонами — 5а, |
аб, бв, вг, гд и дб. |
Рис 76. Съемка застроенного участка комбинированным способом
Применительно к местным условиям граница 5а, аб и т. д. до дб снята способом перпендикуляров от базиса 5—6 сомкнутого тео долитного хода. Этот же способ применен при съемке берега реки,
где за базис приняты стороны замкнутого хода 6—7—8, а также при съемке подробностей застройки внутри участка. Для. съемки под робностей внутри участка дополнительно проложен теодолитный
ход 8, 9, 10, 3. Берег пруда (точки 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17) заснят
способом' засечек с вершин 2 и 3 теодолитного хода. В данном случае способ засечек применен потому, что берега озера заболочены и точ ки берега неприступны для промера стальной лентой, а обозреваемость всех характерных точек хорошая.
Способ промеров с вехи на веху дает хоро шие результаты при съемке подробностей на участке, когда положе ние опорных точек, например 6, 7 и 8 (рис. 77), на нем известно. Сущность способа заключается в том, что провешивают линию 6—7,
5 Зак. 1869 65
иот начала вершины 6 производят ее измерение. По мере измерений
вхарактерных точках а, б, в, г, д и т. д. при помощи эккера и ленты перпендикулярами ведут съемку границы, в данном случае выработ ки песчаного карьера.
Втом месте, где указанная граница отходит от направления 6, 7,
не доходя до точки 7, выбирают точку А, с которой на третью вешку 8
имеется хорошая видимость и от направления А8 будет удобно про должать съемку. От этого нового направления, так же как и отпре-
ff
Рис. 77. Съемка с применением способа промеров с вехи на веху
дыдущего, в точках а, б, в и т. д. продолжают съемку. В точке Б по
тем же соображениям, что и в точке А, делают еще один поворот на веху 6 и от направления Б6 тем же способом — эккером и лентой —
заканчивают |
съемку границы выработки песчаного карьера. |
§ 29. |
Обработка материалов теодолитной съемки |
По полевым материалам теодолитной съемки составляют план на
бумаге, который дает наглядное представление о форме снятого
участка, расположении на нем построек и других различных под
робностей. По плану можно определить площадь этого участка или
его отдельных частей.
Правильность съемки участка способом обхода контролирует
ся по сумме внутренних углов замкнутого или сомкнутого теодо литного хода.
Теоретически сумма внутренних углов сомкнутого многоуголь ника равна
180° (п — 2),
гдэ п — число углов.
Например, сумма внутренних углов прямоугольника, у которого
66
четыре угла, равна 180° (4 -2) — 360°; сумма внутренних углов шестиугольника равна 180° (6—2) — 720° и т. д.
Поэтому сумму фактически измеренных внутренних, или, как говорят, правых по ходу съемки углов сомкнутого теодолитного хода, сравнивают с теоретической суммой углов для многоуголь ника с таким же числом углов. Разница между этими величинами называется невязкой в углах.
Если сумма фактически измеренных углов больше теоретиче ской, то невязка считается положительной (со знаком +), а если меньше теоретической суммы, то отрицательной (со знаком — ).
Существуют нормы допустимой невязки в углах для сомкнутого
теодолитного хода. Для ходов со сторонами между вершинами дли
ной 100—150 м невязка допускается большая, чем при сторонах, более длинных.
В табл. 3 и 4 приведены допустимые невязки для сомкнутых тео долитных ходов со сторонами длиной до 150 и более 150 м и с чис
лом углов от 3 до 20. |
В табл. 3 приведены допустимые невязки для |
||||||||||||||
теодолитов |
одноминутной |
точности |
и |
в |
табл. 4 |
для |
теодолитов |
||||||||
с |
тридцатисекундной точностью. |
|
|
|
Таблица 3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Допустимые невязки для теодолитов |
одноминутной точности |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в мин |
|
|
|
|
|
|
|
При сторонах длиной |
цо |
1 |
50 |
ч |
|
При сторонах длиной более 150 м |
||||||||
|
|
S |
|
05 |
|
|
|
X |
|
|
£ |
|
|
|
ГС |
о и |
О и |
Ы |
|
о оа |
О ел |
|
|
ГС |
О т |
ГС |
|||||
|
СО |
|
ГС |
|
ГС |
|
|||||||||
ч о |
|
о |
X |
|
ч о |
гт* |
О |
|
X |
|
X |
Ч О |
к |
||
и |
=; |
|
и ч |
М |
|
о |
ч |
X |
S |
|
X |
|
со |
|
|
S |
U |
X |
( ( |
<V |
|
X |
L- |
Ж |
|
X |
S’ >> |
<и |
? >, |
X |
|
у |
>> |
у |
I |
|
|
|
S’ >> |
|
X |
|
|||||
3 |
6,9 |
9 |
12,0 |
|
15 |
15,5 |
3 |
|
2,6 |
9 |
4,5 |
15 |
5,8 |
||
4 |
8,0 |
10 |
12,6 |
|
16 |
16,0 |
4 |
|
3,0 |
10 |
4,7 |
16 |
6,0 |
||
5 |
8,92 |
11 |
13,2 |
|
17 |
16,5 |
5 |
|
3,3 |
11 |
5,0 |
17 |
6,2 |
||
6 |
9,8 |
12 |
13,8 |
|
18 |
17,0 |
6 |
|
3,7 |
12 |
5,2 |
18 |
6,4 |
||
7 |
10,6 |
13 |
14,4 |
|
19 |
17,4 |
7 |
|
4,0 |
13 |
5,4 |
19 |
6,5 |
||
8 |
11,3 |
14 |
15,0 |
|
20 |
17,9 |
8 |
|
4,2 |
14 |
5,6 |
20 |
6,7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
Допустимые невязки для |
теодолитов тридцатисекундной |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
точности в |
мин |
|
|
|
|
||
|
При сторонах дли ной |
до |
150 |
м |
|
При сторонах длиной-более 150 м |
|||||||||
|
|
ГС |
|
|
|
|
|
ГС |
|
|
S |
|
ГС |
|
ГС |
|
|
ас |
|
|
|
О сд |
ГС |
О ев |
|
ГС |
|
ас |
|
ГС |
|
ч о |
ГС |
о |
|
|
|
|
ГС |
Ч о |
|||||||
X |
о |
|
|
О |
X |
ч о- |
зс |
|
о |
|
|||||
2 5 |
X |
-1 >> |
|
S’ |
|
о |
= 2 |
|
<У |
>> |
2 |
X |
|||
р4 >. |
|
|
|
-и |
*5 >» |
|
X |
|
У >, |
||||||
3 |
5,2 |
9 |
9,0 |
|
15 |
11,6 |
3 |
|
1,7 |
9 |
3,0 |
15 |
3,9 |
||
4 |
6,0 |
10 |
9,4 |
|
16 |
12,0 |
4 |
|
2,0 |
10 |
3,2 |
16 |
4,0 |
||
5 |
6,6 |
11 |
10,0 |
|
17 |
12,4 |
5 |
|
2,2 |
11 |
3,3 |
17 |
4,1 |
||
6 |
7,4 |
12 |
10,4 |
|
18 |
12,8 |
6 |
|
2,4 |
12 |
3,5 |
18 |
4,2 |
||
7 |
8,0 |
13 |
10,8 |
|
19 |
13,0 |
7 |
|
2,6 |
13 |
3,6 |
19 |
4,4 |
||
8 |
8,4 |
14 |
11,2 |
|
20 |
13,4 |
8 |
|
2,8 |
14 |
3,7 |
20 |
4,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5* |
|
67 |
Если невязка получается больше допустимой, углы измеряют повторно. Допустимую невязку распределяют на углы с наименьшей длиной сторон с точностью до 0,1 мин, при этом знак поправки дают
обратный знаку невязки.
Построение сомкнутого теодолитного хода по измеренным внут ренним углам менее точно, чем построение его по азимутам или рум
бам сторон, так как влияние ошибки неверно отложенного угла по мере дальнейшего накладывания плана все более нарастает.
Это наглядно видно из следующего примера. Если при построе нии угла в точке Г (рис. 78) допущена ошибка величиной, например
а, то вершина следующего
угла Д переместится от истин
|
ного |
положения на величину |
|||||
|
ДД', |
а вершина угла Л — на |
|||||
|
величину |
ЛЛ'. |
Смещение |
||||
|
вершин |
последующих углов |
|||||
|
будет тем |
больше, |
чем даль |
||||
|
ше они отстоят от вершины |
||||||
|
угла, в котором допущена |
||||||
|
ошибка. |
|
|
|
участков, |
||
|
Поэтому планы |
||||||
Рис. 78. Влияние ошибки при построе |
снятых |
теодолитом, практи |
|||||
нии теодолитного хода по внутренним |
чески |
|
строят |
не |
по |
из |
|
углам |
меренным |
горизонтальным |
|||||
|
углам, |
а |
по |
азимутам |
или |
румбам их сторон. Для этого после внесения поправок в измерен ные углы по ним вычисляют азимуты и румбы сторон теодолитного
хода. При этом азимут одной стороны определяют буссолью и вно сят поправку на склонение стрелки. Если построением плана не пре
следуется цели точного ориентирования линий, ограничивающих участок, по странам света, а ставится задача определить форму
участка, размер пло’щади и другие подробности, то за географиче ский меридиан принимают условную прямую линию, что на отно
сительном положении частей участка совершенно не отразится.
Подсчет азимутов по известным внутренним (правым) углам тео долитного хода производится по следующему правилу: азимут
последующей линии равен азимуту преды дущей линии плюс 180° и минус правый (по хо ду) угол.
При получении азимута последующей линии больше 360° из
него вычитают 360°.
В сомкнутом ходе азимут начальной (исходной) линии при вы числении его по азимуту последней стороны хода должен быть точно равен азимуту, определенному по буссоли.
Проследим весь расчет на примере Пример. Определить азимуты сторон сомкнутого теодолит
ного хода 1—2—3—4—5—1 (рис. 79) по известным его внутренним
(правым) углам соответственно в вершинах I — 150°; 2— 110°;
68