10669

90

мых результатов, характеризующих пространственное положение сооружения башенного типа треугольной формы.

Для оценки степени влияния точности измерения расстояний S на ошибки определения линейного отклонения ар, были подсчитаны по формуле (62) значения (ар'– ар) для условий, представленных в табл. 30 при относительной ошибке измерения расстояний 1:100, 1:200 и 1:300. Полученные результаты показаны в табл. 31.

В табл. 31 первая графа содержит расстояния (1,0…3,0) Н ± (1:100…1:300) Н, а в остальных графах значения (ар'– ар) в числителе соответствуют сумме, в знаменателе – разности этих расстояний. Данные этой таблицы показывают, что уже при относительной ошибке измерения расстояний 1:300 значения (ар'– ар) в числителе и знаменателе практически одинаковы и не отличаются от таковых в табл. 30. Такая точность измерения расстояний вполне достижима даже с помощью обычного нитяного дальномера.

Т а б л и ц а 31

Ошибки определения (ар’– ар) ( в см) в зависимости

от (βʹ– β) для различных S и относительных ошибок их измерения

91

О к о н ч а н и е т а б л . 31

Относительная ошибка измерения расстояний S (1:300)

1.4.3. Способ направлений

Этот способ заключается в определении произвольных направлений или магнитных азимутов, например, на образующую дымовой трубы в верхнем и нижнем (или верхнем, нижнем и промежуточных) её сечениях. Пример определения крена дымовой трубы Ново-Горьковской ТЭЦ с расположением наблюдаемых точек 1-1', 2-2',… на уровне светофорных площадок приведен на рис. 65. Наблюдения производились с двух станций Ст. 2 и Ст. 3 в двух взаимно перпендикулярных направлениях (угол засечки 88º) теодолитом 2Т5К с использованием ориентир-буссоли.

Одновременно с измерением направлений (графы 1-4) измерялись углы наклона на наблюдаемые точки (в табл. 32 и 33 не показаны).

Малое расстояние от станции 2 до трубы компенсировалось тем, что эта станция располагалась на крыше химцеха НГ-ТЭЦ, что позволило уменьшить измеряемые углы наклона.

Находят средние направления на нижний, верхний и промежуточные центры трубы, разность которых характеризует крен трубы в угловой мере 1,2 по двум взаимно перпендикулярным направлениям (графа 5). По форму-

вычисляют значения частных кренов К1,2 (графа 6), причем знак плюс означает крен вправо, а знак минус – влево. В этой формуле L1,2 – расстояния от центра трубы до точек стояния теодолита в метрах, а 1,2 – в секундах.

Полученные значения частных кренов необходимо экстраполировать на всю высоту трубы (графа 7).

На рис. 65 показаны разрезы, характеризующие отклонения оси трубы от вертикали по направлениям, перпендикулярным наблюдаемым.

92

Т а б л и ц а 32

Результаты измерений со станции 2 (L2 = 98,25 м)

93

Рис. 65. Точки наблюдений, частные крены и общ ий крен трубы

Кроме того, на рис. 65 построены графики, харак теризующие величины в мм и направлени я крена трубы, полное значение К которого можно определить графически способом перпендикуляров или вычислить по формуле:

K = 1 K + K − 2K K cos

sinγ γ , (71)

где γ – угол засечки с двух станций; К1 и К2 – экстраполированные значения частных кренов верха трубы.

Для геометрической интерпретации результатов измерения крена трубы разработаны программы «Профиль» и «План» (Раскаткин Ю. Н., Огурцов М. С. О геометрической интерпретации пространс твенного положения высоких сооружений башенного типа // Сборник трудов аспирантов и магистрантов. Т. 1.– Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, –2014. –

С.164–168.)

Исходными дан ными для программы «Профиль» являются величины отклонений центров сечений трубы от вертикали и высота сечений.

Исходными данными для программы «План » являются величины отклонений центров сеч ений трубы от вертикали по двум взаимно перпендикулярным направлениям .

95

а) «круг лево» КЛ: наведение на центр основания башни, на левый и правый пояса в мест ах фланцевых или болтовых соеди нений смежных секций последовательно снизу вверх в порядке сечений 1, 2, 3 и т. д.;

б) «круг право» КП: действия в порядке, аналоги чном при «круге лево», но в обратной последовательности.

П-2

при к онтроле башни при контроле башни

четырёхугольной формы четыр ехугольной формы

Обработка резу льтатов угловых измерений анал огична таковой при контроле пространств енного положения дымовой трубы, пример которой рассмотрен выше.

Отклонение оси ствола такой башни от вертикали допускается не более 1/1000 высоты контр олируемого сечения над фундаментом. Отклонение оси ствола и поясов мачт ы от вертикали допускается не более 1/1500 высоты выверяемой точки над фундаментом.

Типовая испол нительная схема результатов контроля вертикальности ствола опоры представлена на рис. 69, а.

Контроль прямолинейности поясов мачты или башни выполняется с целью выявления стрелы прогиба этих конструкций, которая не должна превышать 1/750 длины выверяемого участка. Измерения производятся последовательно по всем наружным граням опоры. Методика измерений аналогична измерениям, выполня емым при контроле вертикальнос ти. Пример типовой исполнительной схемы результатов контроля прямолинейности двух поясов башни четырехугольной формы представлен на рис. 69, б.

96

Контроль геоме трии решетки башни выполняется с целью выявления деформаций диагональных раскосов решетки по смещениям центральных фасонок. Предельное смещение деталей фасонок не должно превышать 1/750 высоты секции. Методика измерений аналогична измерениям, выполняемым при контроле вертикальности башни. Дополнительными являются наведения на детали фасонок, выполняемые по всем чет ырем наружным граням ствола. Пример типовой исполнительной схемы р езультатов контроля решетки ствола башни четырехугольной формы представлен на рис. 70.

Рис. 69. Испол нительные схемы вертикальности ствола (а) и прямолинейности поясов башни четырехугольной формы (б)

Для сооружений типа телебашни можно использовать упрощенный способ направлений. Его сущность заключается в том, чт о вначале визируют на верхнюю точку башни и на горизонтальном круге теодолита устанавливают 0°00 ʹ. Затем визируют на нижние видимые точки её левой и правой опор и берут отсчёты по гор изонтальному кругу Л и П. Действия выполняют при КЛ и КП. Разность средних отсчётов [(360°– Л) – П] будет ср азу соответствовать крену башни в угловой мере.

97

Что касается с пособа зенитных расстояний [94], то возможности его применения ограничи ваются необходимостью оборудования сооружения четырьмя марками на в ерхнем и четырьмя кронштейнами для установки на них теодолита на цокольном сечениях и применения специальных насадок на трубу теодолита.

Аналогичные ограничения можно отнести и к пре дложению использовать вместо теодоли та фотокамеру для периодического фотографирования снизу вверх марки закреплённой на верху трубы [41]. Кроме того, точность этих двух способов в значительной степени зависит от влияния вертикальной рефракции и колебания изображений марок, вызванных конвекционными токами воздуха от солн ечного и внутреннего нагрева.

Рис. 70. Исполнительная схема решётки ствола ба шни

1.4.4. Способ координат (засечек)

Способ коорди нат в том виде, в котором он рассмотрен в работе [94], представляет собой прямую угловую засечку, с помощь ю которой в начальном цикле наблюде ний определяют прямоугольные координаты центров нижнего и верхнего (а при необходимости и промежуточных) сечений сооружения, а затем пе риодически определяют координаты только верхнего (и промежуточных) сечений.

Он заключается в том, что с геодезических пун ктов I и II (с известными координатами) путём измерения, например, горизонтальных

98

углов 1 и 2 на хорошо заметную точку В на верху сооружения, определяют координаты х и у этой точки (рис. 71). Для контроля можно дополнительно

zB − zH , (72)

где хВ, уВ, zB и хН, уН, zН – координаты верхней и нижней точек сооружения. Покажем (рис. 72) методику использования прямой угловой засечки на примере наблюдений за креном дымовой трубы Сормовской ТЭЦ высотой

155 м [125].

На территории ТЭЦ были закреплены два постоянных знака I и II на расстоянии 196,73 м друг от друга. Направление базиса II – I совпадает с направлением оси х условной системы координат. Методика наблюдений в отдельном цикле заключалась в измерении теодолитом Т10 горизонтальных углов βI и βII между базисной линией и образующими трубы на верхнем её срезе и на высоте 20 м от подошвы фундамента.

По результатам наблюдений вычисляли координаты центров верхнего и нижнего наблюдаемых сечений трубы. По ним определяли частный крен Кʹ, его направление и находили К – полный крен в данном цикле наблюдений по известной формуле К = КʹН/h, где Н – высота трубы от подошвы фундамента; h – превышение центра верхнего сечения над центром нижнего наблюдаемого сечения.

Ошибка определения полного крена зависит от ошибки частного крена, на которую в свою очередь оказывают влияние ошибки определения координат центров верхнего и нижнего наблюдаемых сечений. Координаты этих центров определяются независимо друг от друга, а точность положения этих центров наиболее полно характеризуется подерой эллипса СКО. Такая поде-

99

ра, в отличие от эллипса, выражает закон распределения одномерных случайных величин по различным направлениям.

Рис. 72. Схема засечки и её подера

Элементами подеры являются большая полуось А, малая полуось В и угол φ большой оси. Если координаты центров верхнего и нижнего сечений определяются с равной точностью, то элементы их подер будут одинаковы. Выполнив операцию квадратического сложения подер верхнего и нижнего центров и использовав принцип t – кратного подобного увеличения, получим элементы А0, В0 и φ0 результирующей подеры:

где А, В и φ – элементы подеры центра верхнего (нижнего) наблюдаемого сечения; t – нормированный множитель, зависящий от заданной вероятности получения данных о крене сооружения.

Таким образом, задача оценки точности определения полного крена сводится в основном к определению элементов подеры центров верхнего (нижнего) наблюдаемых сечений. Эти элементы вычисляются по формулам,