Министерство образования Российской Федерации
Саратовский государственнй технический университет
Кафедра “Технология и организация производства” БИТТУ
Черкозьянов А. Т.
Землянский А. А.
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ
Раздел 2. Геодезические измерения
Конспективное пособие для студентов специальности ПГС
всех форм обучения
Балаково - 2002
Тема 4. Угловые измерения
Принцип измерения горизонтального угла. Теодолиты
П р и н ц и п и з м е р е н и я у г л а. Пусть угол АВС на местности, горизонтальная проекция которого получена проектированием направленийВАиВСотвесными плоскостямиQна горизонтальную плоскостьР, рис.4.1.
Если над вершиной В измеряемого угла установить градуированный круг L (круговой транспортир) параллельно плоскости Р , то проекция угла АВС на плоскость L также будет горизонтальным углом . Подписав деления круга L по часовой стрелке, получим измеряемый угол как разность отсчетов
= а – с . (4.1)
Данная схема измерения горизонтального угла реализована в теодолитах.
Т е о д о л и т ы. Первый угломерный прибор Герона, 6 век до н. э., состоял из круга, окружность которого разделена на 360 частей (градусные деления), - лимба. В центре лимба вращалась линейка – алидада, на которой закреплены диоптры (приспособления для наведения на точки местности) и штрихи для отсчета по лимбу – отсчетные устройства. Центр лимба устанавливался над вершиной угла по отвесу – центрирование прибора. В горизонтальное положение лимб приводился по водяному уровню. (Прибор был описан в первой книге Герона «Диоптрика»).
Рис. 4.1. Принцип измерения горизонтального угла
С изобретением Галлилеем зрительной трубы она была установлена на теодолитах вместо диоптров, что позволило повысить точность наведения (визирования) на точки местности в несколько раз. А с установкой на теодолитах микроскопов повысилась точность отсчетов по лимбу. В дальнейшем на теодолитах установили вертикальные круги для измерения вертикальных углов (теодолиты – тахеометры).
В настоящее время теодолиты различаются по точности измерения углов и конструктивным особенностям. Согласно ГОСТ 10529 – 86 г. теодолиты подразделяются на технические – Т30, Т15, точные – Т5, Т2, высокоточные (прецизионные) – Т1, Т0.5. Заглавная буква означает теодолит, а цифра – среднюю квадратическую погрешность измерения угла одним приемом в лабораторных условиях в секундах. Так Т15 - m = 15. В строительстве применяются технические и точные теодолиты. Высокоточные теодолиты используются при построении государственных геодезических сетей.
В последние годы выпускаются теодолиты 2-го, 3-го и 4-го поколений. Например, 2Т30 – вторая базовая модель теодолита 30 точности, 2Т30М – теодолит маркшейдерский, 4Т5КП – четвертая базовая модель теодолита 5 точности с компенсатором и прямым изображением зрительной трубы. В теодолитах Т15, Т5 для измерения вертикальных углов установлен дополнительный уровень, а в теодолитах Т15К,Т5К – компенсатор для приведения алидады вертикального круга в горизонтальное положение автоматически при угле наклона не превышающем 2, что ускоряет процесс измерения вертикальных углов. Зрительная труба с прямым изображением более удобна в работе, чем труба с обратным изображением.
По назначению различают теодолиты маркшейдерские, проектировочные, кодовые, специальные, универсальные, лазерные. В строительстве лазерные теодолиты применяются для задания направлений и створов, установки конструкций в проектное положение, трассирование дорог и коммуникаций. Отличительная особенность лазерного теодолита – видимый визирный луч.
В теодолитах любой конструкции должны быть уровни и подъемные винты для приведения лимба в горизонтальное положение. Закрепительные винты лимба, алидады и зрительной трубы для закрепления их при взятии отсчетов. Наводящие (микрометренные) винты лимба, алидады и зрительной трубы для повышения точности наведения на точки местности, приспособления для центрирования.