Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебники / Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. - Практикум по прикладной геодезии - 1993.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
26.04.2015
Размер:
13.91 Mб
Скачать

Т а б л и ц а 30. Журнал

наблюдений МО

 

 

 

Стан­

Репер

3

Репер

П

П-3

(П-3)ср

 

МО

ция

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

46,56(1)

 

61,17(2)

12,61(3)

 

 

 

 

1

46,58(4)

2

61,20(5)

12,62(6)

12,61(10)

 

 

 

А

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46,58(7)

 

61,19(8)

12,61(9)

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

12,81(22)

-0,20(21)

 

 

49,01(11)

 

62,06(12)

13,04(13)

 

 

 

 

1

49,05(14)

2

62,05(15)

13,00(16)

13,01(20)

 

 

 

Б

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49,00(17)

 

62,00(18)

13,00(19)

 

 

 

Так как у большинства приборов МО не равно нулю, то окончательное превышение на станции вычисляется по формуле

/zcp.=(n - 3 )cPi+ (n - 3 )cP2 /2.

(255)

Контроль результатов наблюдений выполняется в графах 6 и 9; максимальные расхождения между тремя превышениями не должны превышать 0,07 мм. В графе 9 контролируется постоянство места нуля прибора:

М О = dxй2= (П - 3) СР 1 - (П - 3) С Р 2 /2,

(256)

где dx и d2— расстояния от нулей шкал пьезометров до точек их подвеса на реперах. Колебания в значениях МО не должны превышать 0,15 мм.

При нивелировании гидростатическим уровнем превышения и МО определяются следующими формулами:

/* = (П —3) с Р 1 +(П - 3)сРг/2; М О = (П —3)ср- (П —3)сРг/2.

§ 33. Способ микронивелирования

Микронивелирование применяется для высотной выверки обору­ дования, строительных конструкций, направляющих и т. д., т. е. там, где решается задача определения горизонтальности поверхностей.

Микронивелир (рис. 60) представляет собой прибор, состоящий из жесткого основания 7, вдоль которого установлен цилиндрический уровень 2 с ценой деления 5". Он имеет по краям две опоры: подвижную 3 и неподвижную 4. Расстояние между опорами называется шагом или базой микронивелира.

Подвижная опора жестко связана с индикатором часового типа 5, который позволяет определить превышение непосредственно в мил­ лиметрах.

Порядок наблюдений. Прежде чем приступить к работе с мик­ ронивелиром, необходимо на выверяемой поверхности размечать места постановки его опор, откладывая и фиксируя расстояния, равные базе микронивелира. Фиксированные точки отмечают круж­ ками диаметром 6 — 8 мм на ровной поверхности. При работе опоры микронивелира ставят в центр размеченных кружков.

Наблюдения начинают с установки подвижной опоры на точку /, а неподвижной опоры — на точку 2 .

Подъемным винтом приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по индикатору (это будет соответствовать отсчету 3). Затем

переставляют нивелир

на 180°,

снова приводят пузырек уровня

в нуль-пункт и берут второй отсчет по индикатору П.

Превышение между

точками

определяют по формуле

/ 2 = 3 - П/2.

 

(257)

Одновременно с определением превышения на каждой станции находят место нуля прибора. Это отсчет по индикатору, при котором ось уровня параллельна линии, соединяющей опоры микронивелира. Его значение может быть вычислено по формуле

МО = 3+П/2.

(258)

Равенство (257) с учетом (258) можно записать следующим

образом:

 

 

й =- (3-М О).

(259)

Место

нуля

прибора должно быть постоянным, колебаться

в пределах

±0,05

мм.

Если же колебание МО превышает указанное значение, то это свидетельствует о том, что прибор необходимо отъюстировать либо

устранить

неровности

выверяемой поверхности.

 

 

 

Работу

выполняют

в ходах

«прямо» и

«обратно» (табл.

31).

Т а б л и ц а 31. Журнал

обработки микронивелирования

 

 

 

Прямой ход,

мм

Обратный ход, мм

h0бр, мм

 

dy мм

Точка

 

 

 

 

 

 

 

Аср, мм

 

3

П

МО

Лнр

3

П

МО

 

 

 

1

5,34

5,43

5,38

+0,04

5,40

5,34

5,37

-0,03

+ 0,04

+ 0,01

2

4,45

6,39

5,42

+0,97

6,38

4,39

5,38

-1,00

+0,98

-0,03

3

4,74

7,04

5,39

+0,65

6,10

4,70

5,40

-0,70

+0,68

-0,05

4

6,56

4,24

5,40

-1,16

6,54

4,30

5,42

-1,12

-1,14

+ 0,04

Поскольку превышения измеряются в прямом и обратном направ­ лениях, точность результатов можно оценить по разностям двойных измерений, т. е.

В этом случае средняя квадратическая ошибка т i превышения, измеренного на одной станции в прямом или обратном ходе, может быть вычислена по формуле

(260)

где п — число разностей (или станций в ходе).

Средняя квадратическая ошибка тСТ превышения на станции,

рассчитанного

по формуле

^ср

2(^ПР

^обр)>

(261)

будет

равна

 

 

 

 

= 0,019

мм.

Средняя квадратическая ошибка передачи отметки в микронивелирном ходе

(262)

§ 34. Выверка конструкций и сооружений по вертикали

Способ наклонного визирования. Наиболее часто установку и вывер­ ку осей конструкций по вертикали выполняют с помощью теодолита. При этом теодолит устанавливают над знаком, закрепляющим ось или параллельно смещенную ей линию, ориентируют визирную ось по направлению разбивочной оси и переносят ее вверх наклонным визированием. Для такого способа переноса осей теодолит удаляется от выверяемых конструкций на расстояние S не менее высоты конструкции h (рис. 61).

Средняя квадратическая ошибка построения вертикали наклонным визированием

mnoc - y / m ^ + m ln + m h + m ly + ml,

(263)

где т нак — средняя

квадратическая ошибка,

обусловленная наклоном

вертикальной оси

вращения теодолита; т виз— средняя квадратическая

ошибка визирования;

— влияние нестворности установки теодолита;

т в у— влияние внешних условий; тф— средняя квадратическая ошибка фиксирования осевых меток.

Влияние наклона вертикальной оси теодолита определяется по следующей формуле:

Рис. 61. Схема выверки вертикальности спо­

Рис. 62. Схема влияния не-

собом наклонного визирования

створности установки теодо­

 

лита при монтаже колонн

где т— цена деления цилиндрического уровня; h — высота конструкции. При заданной ошибке тпос и известной высоте конструкций, применяя принцип равных влияний, можно определять необходимую

цену деления цилиндрического уровня теодолита (в с).

При h = 50 м; тпос = 5 мм и /янак = ——

т. е. необходимо применять

теодолит типа 2Т2.

 

Средняя квадратическая ошибка визирования в линейной мере

рассчитывается по

формуле

 

 

 

где

S — наклонное

расстояние от теодолита

до верхней точки

конструкции;

Г — увеличение

зрительной

трубы.

 

В

способе

наклонного

визирования

следует

также учитывать

ошибки фиксирования осевых меток. Величина этих ошибок обычно не превышает 1 — 2 мм.

Влияние нестворности Дц (рис. 62) установки теодолита в точке С' вместо С на точность вертикального проектирования зависит от плана расположения осевых точек. Если нижняя осевая точка А и верхняя выверяемая точка О находятся на разных вертикалях, например, первая на срезе цоколя фундамента, а вторая на продольной

148

оси

конструкции, то отклонение теодолита

от створа

этих точек

Дц

приведет

к отклонению 0 0 ' = А1. Можно

записать,

что

 

А/

/

/

 

 

 

-

= - или

т Л|= т ц-,

 

 

где / -проекция на горизонтальную плоскость отрезка АО между закрепленной и выверяемой L точками; 5.— расстояние от конструкции до теодолита.

Следует заметить, что если

=

= 2,2 мм, то средняя

 

 

N/5

квадратическая ошибка центрирования теодолита в створе АО не

должна превышать

при

1=5; тпос = 5 мм; S= 50 м

m^S

5-50

__

мм.

т ц = --- = -—— = 2 2

'

s/5'5

 

 

Такую точность центрирования можно легко получить, если в выверя­ емой конструкции верхняя и нижняя осевые точки лежат на одной отвесной линии (А/=0). В этом случае теодолит следует устанавливать приближенно, но в створе выверяемых вертикалей.

При использовании теодолита 2Т2 (т= 20"; Г = 30х) при h= l= 50 м,

благоприятных условиях

и m$ = 2 мм получим тпос = 3,2

мм.

Приборы оптического

вертикального проектирования.

Приборы

П О В П (СССР) и PZL (б. ГДР) предназначены для выноса вертикальных

осей сооружений. Они применяются при строительстве высотных сооружений башенного типа, зданий и т. п. Прибор ПОВП (рис. 63) может быть использован и для определения небольших смещений установленных вверху и внизу марок. Он состоит из зрительной

трубы /, закрепленной на кронштейне 2 , пентапризмы в оправе 3 , расположенной под кожухом, столика 4, посадочной оси 5 . На кронштейне закреплена горизонтальная ось 6 , которая может вращать­ ся. На одном конце оси крепится пентапризма в оправе; второй конец заканчивается головкой 7, с помощью которой пентапризма поворачивается на 180°.

Столик перемещается с помощью микрометренного винта 8. Величина перемещения отсчитывается по шкале часового индикатора 9 с точностью 0,01 мм. Поворот вокруг вертикальной оси на 360 осуществляется от руки, а точный поворот — микрометренным винтом. В горизонтальное положение прибор устанавливается при помощи цилиндрического уровня.

К ПОВП предъявляются высокие требования по установке линии визирования в вертикальное положение. Однако из-за ошибок Р в из­

готовлении

пентапризмы и

в

определении

и

исправлении угла

/ прибора

линия

визирования

отклоняется от

вертикали на угол

а,

т. е. а = Р±/. При

значительной

величине угла

а

(порядка 1— 2')

не

используется наводящий винт прибора, а изменяется с высотой выносимой точки значение места нуля (МО) прибора

МО = Ь0 + Ь1В0«12,

(266)

где Ь0— отсчет по отсчетному устройству (часовому индикатору) при наведении горизонтального штриха сетки зрительной трубы на штрих наблюдаемой марки; Ь180°— отсчет на тот же штрих по отсчетному устройству после поворота трубы прибора на 180°.

Угол а определяется следующим образом. Прибор устанавливается на штативе и на двух разных высотах hx и h2 крепятся марки.

Определяются М О х

и М 0 2. Если угол а не равен 0°, то

М 0 т *М 0 2-

Угол

а

(в с) вычисляется по формуле

 

М 0 2

—М О г

 

 

а =

. 2

, - р.

 

(267)

 

h1- h 2

 

 

При

положительных значениях а М 0 2> М 0 х; при

отрицатель­

ных— М 0 2< М 0 г

Отсчет, при котором линия визирования после

преломления в пентапризме будет занимать вертикальное положение,

МО = М О ! —а —= М 0 2

—а — .

(268)

Р

Р

 

Угол а прибора исправляют следующим образом. Устанавливают отсчет MOj и совмещают биссектор зрительной трубы со штрихом наблюдаемой марки посредством перемещения прибора. Затем на­ водящим винтом устанавливают отсчет М Оверт. В этот момент биссектор сетки нитей сместится со штриха наблюдаемой марки на

величину а — (для

высоты

hx).

Далее исправительными винтами

Р

 

 

 

сетки нитей трубы

прибора

снова

совмещают горизонтальный бис-

150

сектор со штрихом наблюдаемой марки. Тем самым, «наклонив» визирную линию трубы прибора на угол а, можно добиться такого положения, когда линия визирования после преломления в пентап­

ризме займет вертикальное

положение.

При работе прибором

ПОВП исправить угол а можно только

для одного направления.

 

Для переноса осей на монтажные горизонты по вертикали над опорным знаком, фиксирующим пересечение осей, на штативе устанав­ ливают ПОВП и проектируют точку на монтажный горизонт, где устанавливается специальная марка или закрепляется специальная палетка. При установке марки на монтажном горизонте визируют только горизонтальным биссектором сетки нитей зрительной трубы прибора. Наблюдения ведутся в следующей последовательности.

Взрительную трубу ПОВП наблюдают марку и с помощью

наводящего винта (см. рис. 63) вводят изображение штриха марки

вгоризонтальный биссектор сетки нитей и берут отсчет а0 по

отсчетному

устройству

(табл. 32), поворачивают

зрительную

трубу

на 180°, вводят

изображение того

же штриха в

биссектор

и

снова

берут отсчет

6

180°

по

отсчетному

устройству.

Из двух

отсчетов

вычисляют

среднее:

 

 

 

 

 

 

М О = а0

+/?1 8 0 ./2.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 32.

Журнал

обработки наблюдений прибором

ПОВП, мм

 

 

Наблюдаемая

точка

Зенит А

Надир Б

Примечание.

 

Ось

X

 

 

Ось

Y

 

«0

^180

МО

ч

а90*

/>270

МО

Я

6,70

3,61

 

 

8,40

1,96

 

 

6,74

3,69

5,18

+ 1,53

8,46

1,94

5,18

+ 3,24

(6,72)

(3,65)

 

 

(8,43)

(1,95)

 

 

4,18

7,50

 

 

9,93

1.92

 

 

4,21

7,60

5,90

-1,70

9,89

1.93

5,92

+ 3,99

(4,20)

(7,60)

 

 

(9,91)

(1,92)

 

 

В скобках приведены средние отсчеты.

Затем М О устанавливают на шкале отсчетного устройства прибора и закрепленную на монтажном горизонте марку перемещают до совпадения штриха с биссектором зрительной трубы прибора. После этого поворачивают зрительную трубу на 90° и соответствующим перемещением марки совмещают второй штрих марки с горизон­

тальным биссектором зрительной трубы

прибора.

С помощью прибора ПОВП можно определить и небольшие

смещения q выносимых по вертикали точек.

Прибор PZL (рис. 64) сконструирован на базе нивелира с само-

устанавливающейся линией визирования

Ni 007. Вертикальность

Рис. 64. Прибор вертикального проек­ тирования PZL:

/ — зрительная труба;

2— объектив; 3-

винт

фокусирования;

4— закрепительный

винт;

5— микрометренный винт; б— круь

лый уровень; 7— подставка с подъемными винтами и оптическим отвесом; 8 — цилинд­ рический уровень; 9 — окуляр отсчетиого микроскопа; 10— окуляр зрительной трубы

положения линии визирования обеспечивается призменным компен­ сатором, укрепленным на маятнике. Маятник с компенсатором

работает

в диапазоне

углов наклона ±10'. Оптический ц ентрир

позволяет центрировать

прибор с ошибкой 0,5 мм.

 

Для

переноса осей

по вертикали приборами PZL

или П ОВП

может быть применена

специальная палетка (рис. 65),

закрепляемая

на монтажных горизонтах в специально остановленных в перекры тиях отверстиях. В этом случае проектирование также ведется при четы рех положениях прибора (0, 180, 90, 270°) с соответствующими отсчетами по координатной сетке палетки. По этим отсчетам вычисляют координаты проектируемой точки и за окончательное значение берут среднее для всех вычислений.

Порядок работы прибором PZL следующий. Прибор устанавливают на штативе и центрируют над центром знака. Затем, как описано выше, при четырех положениях берут отсчеты по палетке (табл. 33). Это составляет один прием. Во втором приеме открепляют подставку прибора и вместе с подставкой поворачивают прибор на штативе на 1 2 0 °, центрируют и выполняют программу наблюдений. В третьем приеме прибор еще раз поворачивают на штативе на 1 2 0 °, центрируют и снова выполняют наблюдения при четырех положениях зрительной трубы.

Т а б л и ц а 33.

Журнал

обработки

наблюдений,

мм

 

 

Прием

 

 

Ось X

 

 

Ось Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ао

^180*

Сх

я90,

^270"

с ,

I

 

6,7

 

6,6

6,65

17,1

17,0

17,05

II

 

7,2

 

7,1

7,15

16,8

16,7

16,75

III

 

6,0

 

6,9

5,95

17,4

17,3

17,35

Средние

значения

Сх у

по

осям

X и

У 6,54 и

17,05 мм

будут

соответствовать центру знака, над которым и установлен прибор. Перечислим основные ошибки вертикального проектирования. Ошибка установки линии визирования в вертикальное положение

у приборов с самоустанавливающейся линией визирования зависит от конструкции и качества работы компенсатора и от точности приведения оси вращения прибора в отвесное положение по уровню. Эта ошибка может быть принята равной 0,5— 1,0".

Ошибка центрирования при установке прибора над знаком с по­ мощью оптического центрира равна т ц = 0,5 мм. Эта ошибка может быть уменьшена принудительным центрированием.

Ошибка визирования зависит от увеличения зрительной трубы, конфигурации наблюдаемой цели, видимого соотношения сетки нитей зрительной трубы и наблюдаемой цели, освещенности цели и др.

Ошибка фиксирования вынесенного направления на монтажный горизонт зависит от конструкции наблюдаемой марки и может быть принята т ф = 0,5 мм.

Влияние внешней среды на точность выноса вертикальных осей сооружений может оказаться существенным, если визирный луч проходит вдоль обогреваемых солнцем или нагревательными при­ борами стен и конструкций. Для ослабления влияния внешней среды необходимо (особенно при работе на высоких сооружениях) выбирать благоприятное для наблюдения время (пасмурная погода, утро, вечер или ночь).

Соседние файлы в папке учебники