Білокриницький С. М. Геодезія

131

6.2.3. Провішування ліній

Якщо лінія вимірюється шляхом укладання вимірювального приладу (стрічки, рулетки) по землі, то необхідно стежити, щоби між точками вимірювалась найкоротша відстань по земній поверхні. Для цього вимірювальний прилад не повинен відхилятися в бік від напрямку лінії, і укладати його необхідно у створі вимірюваної лінії, тобто у вертикальній площині, яка проходить через її кінці. Встановлення тичок в створі лінії називається провішуванням. Практика показує, що провішування необхідне тільки для ліній довжиною 200 м і воно потрібне не стільки для укладання вимірювального приладу в створі вимірюваної лінії, скільки для показу меж на місцевості і для підвищення точності зйомки ситуації способом перпендикулярів. Віхи при провішуванні встановлюють приблизно через 100-200 м у залежності від рельєфу місцевості.

Тички довжиною до 2 м повинні бути прямими. Зручні тички, пофарбовані через 20 см у білий і чорний (або червоний) кольори.

Для провішування лінії на її кінцях А і В встановлюють тички (рис. 39, а). Провішування звичайно здійснюється на себе. Для цього виконавець робіт розташовується перед тичкою А і дивиться на тичку В, а помічник виконавця робіт за вказівкою виконавця встановлює тичку 1 так, щоби вона закривала собою тичку В. Після цього помічник рухається за напрямком точки А, і за вказівкою виконавця робіт встановлює тичку 2 так, щоби вона закривала тички 1 і В. Аналогічно встановлюють тички 3, 4 і т. д. Якщо не застосовувати метод провішування на себе, а починати провішування з тички 4, то вона закриє напрямок, за яким повинні бути встановлені тички 3, 2 і 1, тому провішування ускладниться.

Провішування через западину (рис. 39, б) здійснити у порядку, зазначеному вище, не завжди можливо. У цьому

132

випадку помічник за вказівкою виконавця робіт, який знаходиться перед тичкою А, встановлює тичку 1, потім тичку 2 за тичками 1 і В, далі тичку 3. Після цього за вказівкою виконавця робіт по тичці 2 помічник встановлює тичку 4 і, нарешті, за тичками 3 і 4 – тичку 5. Провішування у цьому випадку необхідне не стільки для вимірювання лінії АВ, скільки для встановлення положення точок на лінії при перенесенні проекту в натуру, визначення в натурі межі землекористування, при будівельних роботах по укріпленню схилів ярів і т. ін.

Для провішування лінії через горб (рис. 39, в), коли між тичками А і В немає взаємної видимості, виконавець робіт і його помічник з тичками розташовуються на горбі приблизно на лінії АВ на можливо більшій відстані один від одного, але так, щоби виконавцю робіт із тичкою Т була видна тичка В, а помічнику з тичкою Р видна тичка А. Провішування здійснюють у такому порядку. Помічник за вказівкою виконавця робіт встановлює тичку Р у створі Т і В (рис. 39, г), потім виконавець робіт за вказівкою помічника переносить свою тичку в точку Т1, у створ точок Р і А після цього помічник за вказівкою виконавця робіт переносить тичку в точку Р1, у створ точок Т1 і В і т. д., доки не з’ясується, що тичка помічника буде розташовуватися у створі тички виконавця робіт і точки В, а тичка виконавця робіт – в створі тички помічника і точки А; в цей час всі тички розташуються у створі лінії АВ.

Інколи через великі горби провішування доводиться здійснювати з використанням трьох тичок виконавцю робіт і двом помічникам. Помічники і виконавець робіт, розташувавшись із тичками на горбі, послідовно переводять один одного в створ лінії АВ.

133

Рис. 39. Провішування ліній

При провішуванні ліній у лісі для прорубки просік слід використовувати невисокі тички (до рівня очей) із гострими кінцями поверху. Встановлюють такі тички при провішуванні на себе через 30-50 м у залежності від рельєфу місцевості.

6.2.4. Вимірювання ліній стрічкою

Після провішування лінії виконують вимірювання. Вимірювання лінії стрічкою та іншим вимірювальним приладом полягає в послідовному укладанні вимірювального приладу в створі вимірюваної лінії. При першому укладанні стрічки передній помічник бере в ліву руку ручку стрічки і десять шпильок (одна шпилька залишається у заднього помічника) (рис. 40, а) і за вказівкою заднього помічника розташовується у створі вимірюваної лінії. Коли задній помічник суміщає нульовий штрих з початком лінії (попередньо встановивши шпильку на початок лінії) (рис. 40, б), передній помічник натягує стрічку в створі лінії (за вказівкою заднього помічника або виконавця робіт) і через гачок стрічки вставляє шпильку вертикально в землю (рис. 40, в).

Після цього стрічку переміщують вперед по лінії, задній помічник зачіпляє стрічку за шпильку і спрямовує пе-

134

реднього робочого по створу лінії. Передній помічник, уклавши стрічку в створі лінії, через гачок стрічки вставляє другу шпильку в землю, після чого задній помічник забирає шпильку і переміщує стрічку вперед. Після кожного укладання стрічки кількість шпильок у переднього помічника зменшується, а в заднього збільшується. Коли в переднього помічника не залишається жодної шпильки, то він отримує від заднього помічника десять шпильок, вставляє одну шпильку через гачок у землю, переміщує стрічку і вимірювання продовжують у попередньому порядку.

Рис. 40. Вимірювання ліній

Після цього підраховують кількість шпильок у заднього помічника, і для контролю підраховують кількість шпильок, що залишилися в переднього помічника. Загальна їх кількість повинна дорівнюватися одинадцяти. В кінці лінії (рис. 40 г) по стрічці рахують залишок, тобто визначають відстань від останньої шпильки заднього помічника до кінця лінії.

135

Довжину вимірюваної лінії визначають за формулою

D = 200N + 20n + r,

де N – кількість передач шпильок;

n – кількість шпильок у заднього помічника;

r – довжина відрахованого по стрічці залишку лінії. Щоби уникнути грубих помилок, необхідно кількість

передач шпильок зазначати в журналі.

Для контролю лінії вимірюють двічі, в прямому і зворотному напрямках. Якщо розходження між двома значеннями допустиме, то із двох отриманих значень виводять середнє арифметичне, яке й вважають результатом вимірювання.

6. 2.5. Визначення відстаней, недоступних для вимірювання стрічкою

При виконанні геодезичних робіт зустрічаються випадки, коли для вимірювання лінії, горизонтальне прокладення якої необхідно визначити, неможливо використати стрічку через перешкоди, що перетинають лінію (річка, болото, яр і т. ін.), а віддалемір відсутній. На рис. 41 наведений приклад, який найбільш часто зустрічається в практиці.

Якщо ми маємо якусь перешкоду, наприклад річку, то для того, щоб визначити відстань між точками, які знаходяться на різних берегах, необхідно побудувати на місцевості два базиси, виміряти їх довжину стрічкою, а за допомогою теодоліта виміряти кути α і β. Для контролю бажано

Рис. 41. Визначення відстаней недоступних для вимірювання стрічкою

136

виміряти і третій кут γ трикутника. Тоді згідно з теоремою синусів будемо мати

S sinsin b .

Для повного контролю вимірювань і обчислень на місцевості вимірюють два базиси і кути в двох трикутниках, тоді

Трикутник для визначення відстані обирають таким, щоби кути напроти базису і шуканої сторони були не менше 30° і не більше 120°. Відносне розходження з двох обчислених значень відстані (з розв’язку двох трикутників)

не повинно перевищувати 10001 . Якщо розходження не пе-

ревищує допустиме значення, то із двох значень відстані обирають середнє арифметичне.

7. Теодоліти та їх види

7.1. Види (класифікація) теодолітів

Типи теодолітів, які існують, розрізняються за точністю, видом відлікових пристроїв, конструкцією системи вертикальних осей горизонтального круга і призначенням.

В залежності від точності вимірювання горизонтальних кутів, відповідно до ДЕСТ 10529-86, теодоліти можуть бути поділені на три типи:

1.Високоточні Т1, призначені для вимірювання кутів у тріангуляції і полігонометрії 1-го і 2-го класів.

2.Точні Т2 – для вимірювання кутів у тріангуляції і полігонометрії 3-го і 4-го класів; Т5 – для вимірювання кутів

утріангуляційних мережах і полігонометрії 1-го і 2-го розрядів і виконання маркшейдерських робіт на поверхні.

137

3. Технічні Т15, Т30, і Т60 – для вимірювання кутів у теодолітних і тахеометричних ходах та зйомочних мережах, а також для виконання маркшейдерських робіт на поверхні і в підземних виробках.

В умовних позначеннях теодолітів цифра означає середню квадратичну похибку вимірювання горизонтального

кута одним прийомом у секундах; для теодоліту Т1 тβ = 1″, для Т5 тβ = 5″ і т. д.

За видом відлікових пристроїв розрізняють верньєрні й оптичні теодоліти. Відлікові пристрої у вигляді верньєрів використовувалися в теодолітах із металевими кругами (ТТ-50, Т-4, Т-5, ТГ-5 і т. ін.). Теодоліти зі скляними кутомірними кругами і оптичними відліковими пристроями називаються оптичними. В них за допомогою оптичної системи зображення горизонтального і вертикального кругів передаються в поле зору спеціального мікроскопа.

Зараз випускаються тільки оптичні теодоліти. В останні роки замість теодолітів серії Т налагоджений випуск більш досконалих теодолітів уніфікованої серії 2Т (2Т2, 2Т5, 2Т15, 2Т30).

За конструкцією системи вертикальних осей горизонтального круга теодоліти поділяються на неповторювальні й повторювальні.

У неповторювальних теодолітів лімби мають тільки закріпні гвинти або пристрій для повороту і закріплення його в різних положеннях. Повторювальні теодоліти мають спеціальну повторювальну систему осей лімба і алідади, яка дозволяє лімбу сумісно з алідадою обертатися навколо своєї осі. Такий теодоліт дозволяє почерговим обертанням алідади кілька разів відкладати (повторювати) на лімбі величину вимірюваного горизонтального кута, що підвищує точність вимірювань.

За призначенням розрізняють такі типи теодолітів.

138

1.Власне теодоліти – призначені для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів.

2.Тахеометри – призначені для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів та визначення відстаней за допомогою ниткового віддалеміра, а також перевищень між точками за допомогою номограмних кривих. Зараз з’явились електронні тахеометри, які дозволяють автоматизувати виконання вищезазначених процесів.

3.Теодоліти спеціального призначення: астрономічні теодоліти (АУ 2″/10″, АУ 2″/2″) – призначені для визначення широти, довготи і азимутів з астрономічних спостережень; маркшейдерські теодоліти (Т15М, Т30М, 2Т30М); теодоліт-нівелір (ТН) – має циліндричний рівень при зоровій трубі і може бути використаний для виконання геометричного нівелювання; теодоліт проектувальний (ТТП) – має в комплекті накладний рівень, окулярну насадку, віддалемірний комплект, бусоль і оптичний центрир, застосовується для будівельних розмічувань; спеціалізовані теодоліти – гіротеодоліти, фототеодоліти, лазерні теодоліти, кодові теодоліти та ін.

7.2.Загальна конструкція теодоліта, функціональне призначення окремих частин

7.2.1. Принципова схема будови теодоліта

Відповідно до принципу вимірювання горизонтального і вертикального кутів конструкція теодоліта повинна включати такі частини (рис. 42).

Основною частиною теодоліта є горизонтальний круг, який складається з лімба 3 і алідади 2. В процесі вимірювання горизонтального кута площина лімба повинна бути горизонтальною, а його центр – встановлюватися на висковій лінії, яка проходить через вершину вимірюваного кута. Вискова лінія ZZ, яка проходить через вісь обертання

139

алідади горизонтального круга, називається віссю обертання теодоліта.

Рис. 42. Принципова схема теодоліта

Вісь обертання теодоліта ZZ встановлюється у вискове положення (площина лімба – в горизонтальне положення) по циліндричному рівню 9 за допомогою трьох підйомних гвинтів 1 підставки 10. Лімб і алідада забезпечені затискними (закріпними) гвинтами, які служать для закріплення їх у нерухомому положенні, й навідними гвинтами – для їх повільного і плавного обертання.

Візування на спостережувані цілі здійснюється зоровою трубою 8, візирна вісь VV якої при обертанні труби навколо горизонтальної осі HH створює проектовану площину, яка називається колімаційною. Зорова труба з’єднана з алідадою горизонтального круга за допомогою колонки 4. На одному з кінців осі обертання зорової труби закріплений вертикальний круг 5, який має циліндричний рівень 7. Зорова труба має закріпний і навідний гвинти.

При вимірюваннях теодоліт звичайно встановлюється на штативі. Штатів складається з металевої верхньої частини – головки і трьох розсувних (змінної довжини) дерев’яних ніжок. Кінці ніжок забезпечені металевими гострими наконечниками для затиснення їх у ґрунт і надійного закріплення штатива над точкою (пунктом). Теодоліт закріплюється на штативі становим гвинтом. До гачка станового гвинта прив’язується нитка виска, яка служить продо-

140

вженням вертикальної осі обертання приладу ZZ. За допомогою виска теодоліт центрується над точкою, тобто встановлюється так, щоби вісь обертання приладу проходила через вершину кута, який вимірюється. Станові гвинти виготовляють трубчастими, що надає можливість використовувати для центрування теодоліта над точкою оптичні центрири.

Розглянемо детальніше основні частини теодоліта.

7.2.2. Горизонтальний круг

Горизонтальний круг теодоліта призначений для вимірювання горизонтальних кутів і складається з лімба й алідади.

Лімб є основною частиною кутомірного приладу в оптичних теодолітах і являє собою скляне кільце. На навкісному краю лімба нанесені поділки. Величина дуги лімба між двома найближчими штрихами називається ціною поділки лімба.

Ціна поділки лімба визначається по цифрованню градусних (або градових) штрихів. Цифрування лімбів звичайно здійснюється за годинниковою стрілкою від 0 до 360°.

Роль алідади в сучасних теодолітах виконують спеціальні оптичні системи, які є відліковими пристроями. Алідада може обертатися навколо осі разом із верхньою частиною теодоліта відносно нерухомого лімба. При цьому відлік по горизонтальному кругу змінюється. Якщо алідада обертається навколо осі разом із лімбом (затискний гвинт закріплений, а лімб – відкріплений), то відлік по горизонтальному кругу залишається незмінним.

Лімб закривається металевим кожухом, який захищає його від механічних пошкоджень, вологи й пилу.