
- •Глава 1. Общие принципы разбивочных работ
- •§ 1. Виды разбивочных работ
- •§ 2. Основные элементы
- •§ 3. Нормирование и принципы расчета точности
- •§ 4. Общие принципы геодезической подготовки проекта
- •Глава 2. Способы разбивки сооружений
- •§ 5. Основные источники ошибок при разбивочных работах
- •§ 6. Способы полярных координат и проектного полигона
- •§ 7. Способ прямоугольных координат
- •§ 8. Способы прямой и обратной угловых засечек
- •§ 9. Способ линейной засечки
- •§ 10. Способы створной и створно-линейной засечек
- •§ 11. Способ бокового нивелирования
- •Глава 3. Разбивочные инженерно-геодезические сети
- •§ 14. Общие принципы построения
- •§ 15. Общие принципы оценки проекта
- •§ 18. Приближенные способы вычисления обратного веса функции при оценке проекта
- •§ 19. Оценка проекта триангуляции
- •§ 20. Оценка проекта трилатерации
- •§ 21. Оценка проекта линейно-угловой сети
- •§ 22. Оценка проекта полигонометрии
- •§ 23. Оценка проектов высотной сети
- •§ 24. Общие принципы
- •§ 25. Требования к точности
- •§ 26. Технологические схемы исполнительных съемок
- •Глава 5. Выверка конструкций и оборудования в плане
- •§ 27. Способы выверки
- •§ 28. Струнно-оптический метод
- •§ 29. Дифракционный способ
- •Глава 6. Выверка конструкций и оборудования по высоте и вертикали
- •§ 31. Способ геометрического нивелирования коротким лучом
- •§ 32. Способ гидростатического нивелирования
- •§ 33. Способ микронивелирования
- •§ 34. Выверка конструкций и сооружений по вертикали
- •Глава 7. Особенности изучения осадок и горизонтальных смещений сооружений
- •§ 35. Общие сведения
- •§ 36. Расчет необходимой точности измерения
- •§ 37. Периодичность наблюдений
- •§ 38. Прогнозирование
- •§ 39. Исследование устойчивости реперов исходной геодезической основы
- •§ 40. Высокоточные створные измерения и анализ их ошибок
- •§ 41. Статистический анализ результатов геодезических измерений при наблюдениях
- •Глава 8. Программа и методы наблюдений за деформациями сооружений
- •§ 42. Последовательность разработки программы наблюдений
- •§ 43. Краткое описание объекта наблюдений
- •§ 44. Виды определяемых деформаций и причины их появления
- •§ 45. Выбор основного метода инженерно-геодезических измерений
- •§ 46. Общие формулы для предвычисления главных характеристик методики инженерно-геодезических измерений
- •§ 48. Проектирование схемы инженерно-геодезических измерений
- •§ 49. Проектирование схемы высокоточного геометрического нивелирования
- •§ 50. Пример оценки проекта схемы нивелирных ходов
- •§ 51. Проектирование схемы высокоточной триангуляции
- •§ 52. Выбор единицы веса угловых инженерно-геодезических измерений
- •§ 53. Пример оценки проекта схемы высокоточной триангуляции параметрическим способом
- •§ 55. Проектирование схемы створных измерений
- •§ 56. Разработка методики инженерно-геодезических измерений
- •§ 57. Обоснование методики высокоточного геометрического нивелирования
- •§ 59. Особенности обоснования методики створных угловых измерений
- •§ 62. Аналитическая подготовка для выноса на местность проекта здания сложной конфигурации
- •Глава 10. Промышленное строительство
- •§ 63. Проектирование и оценка проекта плановой геодезической основы для изысканий промышленного комплекса
- •§ 64. Плановая геодезическая основа для переноса проекта промышленного комплекса на местность
- •§ 65. Съемка подземных коммуникаций
- •Глава 11. Дорожно-транспортное строительство
- •§ 66. Расчет элементов поперечного профиля дороги
- •§ 68. Разбивочная сеть мостового перехода
- •Глава 12. Тоннели и подземные сооружения
- •§ 69. Расчет геодезического обоснования для обеспечения сбойки тоннелей
- •§ 70. Аналитический расчет трассы тоннеля
- •§ 71. Способы ориентирования подземной основы и их точность
- •§ 73. Ориентирование методом двух шахт
- •§ 75. Передача отметок с поверхности в подземные выработки
- •§ 78. Оценка проекта сети трилатерации методом математического моделирования
мм) по краям панели, в середине панели записана величина отклонения ее от вертикали. При этом направление отклонения указываем сторона, на которой написана цифра. Высотные отклонения показань. цифрами со знаком.
Глава 5
ВЫВЕРКА КОНСТРУКЦИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ В ПЛАНЕ
§ 27. Способы выверки
Плановую установку конструкций и оборудования в проектное положение проводят от технологических или разбивочных осей, которые задаются струной или оптическим прибором. В соответствии с этим различают струнный, струнно-оптический и оптический способы плановой установки. Если задана параллель оси, то положение устанавливаемого элемента определяется от нее линейными промерами.
Струнный способ. В этом способе между закрепленными точками осей натягивают калиброванную струну диаметром 0,1— 0,5 мм, которую принимают за технологическую ось и затем относительно нее с помощью нитяного отвеса устанавливают осевые точки оборудования. Если струна служит параллелью оси, то расстояние до устанавливаемых элементов можно отложить непосредственно от оси с помощью концевых приборов с микрометрами.
Максимальное натяжение струны, которое составляет 2/3 от разрывного усилия, можно приближенно подсчитать по формуле
F= 100d2, |
(237) |
где F— сила натяжения; |
d— диаметр струны. |
На струну действует |
боковое давление воздуха, вызывающее |
отклонение струны от прямой в горизонтальной плоскости. Наиболь
шее отклонение / гор струны в середине створа |
подсчитывается по |
||
формуле |
|
|
|
/ = * |
! ! ! , |
* |
(238) |
'гор |
64f |
v |
где v— скорость ветра; d — диаметр струны; /— длина струны; F — сила натяжения.
Поскольку струна имеет некоторый провес, конечные точки необходимо приподнимать над уровнем монтируемых деталей на некоторую высоту Л, значительно превышающую величину f. Это усложняет центрирование струны на знаках крепления осей, ее точное совмещение с монтажным створом и приводит к дополнительным источникам ошибок.
В закрытых помещениях провес струны в вертикальной плоскости можно рассчитать по формуле
124
где / — стрела |
провеса, |
мм; q — масса |
одного |
метра струны, |
кг; |
|||
/— длина |
створа, |
м; F — натяжение |
струны, Н. |
|
|
|||
Струну |
как |
и |
ось |
проектируют |
на |
детали |
оборудования |
при |
помощи легкого отвеса, при этом передвигают детали до совмещения фиксированных знаков с острием отвеса.
Основные источники ошибок в этом способе:
неточность совмещения струны с монтажной осью в точках крепления;
колебания струны в процессе работы из-за воздушных потоков и вибрации;
проектирование струны отвесом на точки или грани деталей оборудования;
постоянное боковое давление воздуха на струну.
При тщательной работе в закрытых помещениях и длине створа до 1 0 0 м, применяя способ струны и отвеса, можно обеспечить точность монтажа в среднем порядка 2— 3 мм. На более длинных линиях колебания струны при пользовании нитяным отвесом резко возраста ют, соответственно увеличиваются ошибки монтажа оборудования.
На небольших створах (до 20 м) струнным способом получают и более высокую точность. Однако в этих случаях отвес не используют, а проектные расстояния от струны (оси) до опорных плоскостей монтируемых агрегатов отмеряют микрометренными концевыми при борами.
Струна удобна для одновременного монтажа оборудования в раз ных частях линии, поскольку нет необходимой видимости по створу. Однако, чтобы можно было использовать эти преимущества струны в точных монтажных работах, необходимо вместо нитяного отвеса использовать оптическую проектирующую систему.
Струнно-оптический способ. Этот способ аналогичен струнному, но для повышения точности вместо отвеса или контактного прибора для отложения расстояния от струны используют оптический про ецирующий прибор. В качестве проецирующих приборов применяют приборы вертикального проецирования, ординатометры, специальные микроскопы (отдельные оси на каретке) и др.
Поскольку применение компенсаторов и индикаторных отсчетных устройств позволило увеличить точность оптических проецирующих приборов, то в настоящее время она характеризуется величинами
порядка |
0 , 0 2 |
0 , 2 мм |
в пределах |
1 0 |
м высоты проецирования. |
Один |
из |
факторов, |
влияющих |
на |
точность проецирования,— про |
висание струны. Существуют различные пути устранения этого недостатка, в том числе подвеска струны в нескольких точках или подпор ее в виде маятниковых упоров или поплавков в ваннах.
При высокой точности установки |
струны в створе монтажной |
оси основными источниками ошибок |
будут: |
проектирование струны; влияние внешних условий (колебание струны, явление фазы
струны).
Так, например, ошибка проектирования струны (в мм) оптическим проецирующим прибором ОПП-2, сконструированным и разработан
ным в Московском институте |
инженеров |
геодезии, аэрофотосъемки |
||
и картографии |
(МИИГАиК), |
на монтажном |
горизонте выражается |
|
формулой |
|
|
|
|
|
|
|
|
(240) |
где h — высота |
струны над |
прибором, |
мм; |
р = 206 265"; х— цена |
деления уровня, с; Г — увеличение зрительной трубы, крат. Приняв т = 10"; Г = 18*; h = 5 м, можно получить шпр = 0,06 мм.
Влияние колебания струны необходимо уменьшить (плотно закры вать окна и двери, ограничивать передвижение мостового крана и др.).
Опасным источником ошибок является отклонение струны под действием постоянного ветрового напора. Метод учета этой ошибки предложен в Гидропроекте. Горизонтальное отклонение / г может быть подсчитано по формуле (238). Если в одних и тех же условиях придавать струне различное натяжение Fx и F2 и измерять мак
симальное изменение Д/ |
2 > 1 горизонтального положения струны в сре |
|||||
дней точке створа, то решив два |
уравнения (238) при F1 и F2, |
|||||
можно найти j\ |
и / 2 для средней |
точки |
створа |
по формулам |
||
А А Л . |
. _ А f 2 A F x |
|
|
|
||
A F 2,, ’ |
2 |
A f 2, 1 |
|
|
|
|
При боковом освещении струны возникает ошибка за фазу, |
||||||
величина которой |
может достигать |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
(241) |
где d — диаметр |
струны. Для устранения этой ошибки необходимо |
|||||
дополнительное |
верхнее |
освещение |
струны. |
|
||
Иногда применять |
натянутую |
сверху |
струну |
и проецирующий |
прибор трудно вследствие загруженности оборудованием помещений, в которых выполняют монтажные работы, и отсутствия видимости на выверяемые оси и плоскости для проецирования на них струны. В этих случаях струну целесообразно располагать рядом с монтажной осью примерно на расстоянии 0,3— 0,5 м от нее; пользоваться струной как базовой линией и проводить установку с помощью прецизионного оптического ординатомегра.
Основные ошибки данного способа:
установки струны параллельно технологической оси; приведения визирной оси зрительной трубы в отвесное положение
(около Г'); отсчета по шкале индикатора;
эталонирования прибора и влияние разности температуры эта лонирования и измерений.
В результате исследований установлено, что способ струны и оптического ординатометра обеспечивает монтаж технологической линии со средней квадратической ошибкой 0,05 мм.
При установке в проектное положение прецизионных блоков и агрегатов, если их длина не превышает нескольких десятков метров, струну как монтажную ось можно натягивать непосредственно над фиксированными точками и проецировать ее на эти точки микроскопом. При помощи микрометра измеряют расстояние между проекцией струны и фиксированными точками, на которое и перед вигают оборудование.
Способ оптического визирования. Этот способ наиболее прост и широко применяется. Монтаж конструкций и оборудования про водится при помощи зрительной трубы и визирных марок. Монтажной осью служит линия визирования, задаваемая оптическим прибором — алиниометром. В качестве алиниометра применяют теодолиты, ни велиры и специальные оптические приборы, снабженные зрительной трубой большого увеличения с отсчетным устройством в виде окулярного микрометра или микроскопа.
Существуют две принципиальные схемы применения способа оптического визирования. Алиниометр не имеет оптического устрой ства, тогда таким устройством снабжают подвижную марку, устанав ливаемую на оборудовании. Если же прибор снабжен отсчетным устройством — марка на оборудовании может быть неподвижной, но обязательно привязанной к оси оборудования.
Оптический створ может быть задан прямым визированием или визированием по частям. В способе прямого визирования на началь ном пункте закрепленной монтажной оси устанавливают алиниометр, на конечном пункте — опорную визирную марку. Прибор наводят на марку и в створ линии последовательно вводят марки, установ ленные на соответствующих точках оборудования. В зависимости от применяемой схемы в одном случае марки в створ вводят, перемещают вместе с ним оборудование, в другом — измеряют отклонение технологической оси оборудования от створа, а затем уже на величину отклонения перемещают оборудование. Так как ошибка визирования в линейной мере возрастает с увеличением расстояния от алиниометра до устанавливаемой точки, то, установив оборудование на первой половине створа, прибор и визирную марку на опорных пунктах следует поменять местами и продолжать монтаж на второй половине створа.
При визировании по частям для уменьшения ошибки визирования створ между опорными пунктами делят на несколько примерно равных частей. Алиниометр последовательно переносят на точки закрепления каждой части, ориентируют его каждый раз по опорной марке на конечной точке и ведут монтаж только в пределах одной части.
Для контроля монтажных работ таким же способом проверяют положение установленного оборудования обратным ходом; при этом опорную марку переносят на начальный пункт створа. Такая схема известна в створных наблюдениях как схема последовательных створов.
Основные ошибки данного способа:
ориентирования створа при визировании на опорную марку; введения промежуточной марки в створ; перефокусирования зрительной трубы;
центрирования алиниометра и визирных марок на знаках и обо рудовании;
вследствие рефракции.
Для приближенных расчетов совместное влияние первых трех источников ошибок в линейной мере можно подсчитать по формуле
т |
= |
2 0 ^ / |
(242) |
/77виз.фок |
Рр |
|
|
где /— расстояние от алиниометра до |
устанавливаемой точки. Для |
уменьшения этой ошибки применяют специальные зрительные трубы с большим увеличением и минимальной ошибкой при изменении фокусирования. При работах высокой точности ошибки центрирования сводят к пренебрегаемо малой величине путем точного принудитель ного (механического) центрирования алиниометра и визирных марок на знаках и оборудовании.
Для уменьшения ошибки за рефракцию выбирают или создают благоприятные условия производства работ. Кроме того, организовав специальные исследования, можно определить возможность примене ния способа оптического визирования в данных условиях с требуемой
точностью.
Для высокоточной установки осей оборудования в створ и соос ности способом последовательных створов при длине участков («ша гов») до 30— 50 м применяют так называемые микротелескопы, например фирмы «Тейлор — Гобсон» (Великобритания) и др., пред ставляющие собой телескопическую систему, имеющую вместо окуляра микроскоп. В этих приборах при изменении фокусирования от нуля до бесконечности искривление линии визирования не превышает 0,03 мм на расстоянии до 30 м.
При монтажных работах микротелескоп используется и как зрительная труба для контроля установки точек в створ, и как прибор измерения нестворностей по принципу авторефлексии, суть которого заключается в способности плоской зеркальной марки, перемещающейся вдоль измеряемой линии, измерять направление отраженного пучка лучей на удвоенный угол поворота самого зеркала.
В способе авторефлексии измерения ведутся в сходящемся пучке
лучей. |
Поэтому при перемещении |
зеркальной |
марки по в ы в е р я е м о й |
линии |
для обеспечения резкости |
изображения |
приходится изменять |
128