37Одним из самых ярких примеров использования спутниковых технологий является глобальная система определения координат. Система позволяет с высокой степенью точности (до нескольких сантиметров) определять местоположение объекта (широту, долготу и высоту над уровнем моря), направление и скорость его движения. Достаточно интересным является использование системы многими учеными и исследователями в качестве источника точного времени. Система GPS (Global Positioning System) состоит из 24 искусственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских терминалов. Для определения местоположения GPS-приемник принимает сигналы со спутников, сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле и вычисляет точные координаты. ГЛОНАСС – российская система определения координат, полностью аналогична американской системе GPS. Орбитальная группировка также состоит из 24 спутников, размещенных в трех орбитальных плоскостях, развернутых друг относительно друга на 120 градусов. Система ГЛОНАСС сопоставима по точности с системой GPS. Принцип работы идентичен

36..В последнее время производители оборудования в разных странах ведут интенcивные разработки новых портативных приборов с лазерными излучателями, обладающих невысокой энергоемкостью. Появилась целая гамма видовых понятий по отношению к традиционному термину «лазерный геодезический прибор»: лазерный нивелир, лазерный указатель направления, лазерный визир, лазерный построитель плоскостей, лазерный сканер, лазерная рулетка. Основной областью применения данных приборов является инженерно-геодезическое обеспечение работ при строительстве и реконструкции зданий и сооружений. Достоинством приборов является оперативность и наглядность выполнения операций по построению лазерных направлений (плоскостей). Широкий диапазон работы компенсатора позволяет быстро приводить в горизонтальное положение основание под прибор. Лазерные приборы могут быть рекомендованы для геодезического сопровождения разбивочных и монтажных работ, проведения створных измерений, передачи положений проектных точек в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также для геодезического контроля строительных и ремонтных работ в пределах ограниченного пространства.

33Развитие геодезической техники для строительства имеет свои вехи. Одна из них связана с появлением полупроводниковых лазеров. Появилась возможность создавать малогабаритные и относительно недорогие приборы, которые позволяют с помощью лазерного луча обозначить плоскость горизонта или плоскость с заданным углом наклона на расстоянии до 600 м. Строительные приборы пополнились новым классом оборудования - лазерными нивелирами и уровнями, электронными рулетками. За последнее время в нашей стране наблюдается подъем восстановительных работ, ремонта и реставрации. Необходимо ровно положить плитку, точно в горизонтальной плоскости поставить навесной потолок, вертикальные стенки, для чего требуется точное задание горизонтальных и вертикальных плоскостей. До сих пор это решалось с использованием традиционных приборов, в частности, теодолитов и нивелиров, просто уровней, или даже выполнялось на глазок. Новые требования к качеству строительной продукции заставляют существенно повышать точность, надежность и эргономичность строительного оборудования и его общий технологический уровень. В настоящее время на строительном рынке для решения этих задач предлагаются лазерные нивелиры различных типов, характеристик и стоимости. Как и оптические, лазерные нивелиры предназначены для определения превышения между точками или выноса в натуру проектных отметок. Но при этом они значительно производительнее оптических, проще в работе и обслуживании. Лазерные приборы задают горизонтальную или наклонную плоскость при помощи лазерного луча, вращающегося со скоростью до 600 об/мин. Установка плоскости в горизонтальное положение производится при помощи электронных и жидкостных уровней или автоматической системой самонивелировки. Для фиксации этой плоскости можно использовать как обычные нивелирные рейки, так и рейки, оснащенные специальным приемником лазерного излучения. Производимые на сегодняшний день лазерные нивелиры подразделяются на два класса приборов: для внутренних и для наружных работ. Отличие между ними заключается в мощности лазерного луча, точности и функциональных возможностях. В нивелирах для наружных работ, как правило, используется лазер высокой мощности, что обеспечивает работу нескольких человек на всей площадке без дополнительной перестановки прибора. Для выноса в натуру различных плоскостей, например, полотна дороги, в нивелирах этого типа пользователь может устанавливать лазерную плоскость под заданным уклоном. В нивелирах, предназначенных для внутренних работ, предусмотрена возможность задания горизонтальной и вертикальной плоскостей. Для работ по вертикальному проецированию и разбивке перпендикуляров в некоторых моделях установлена призма, делящая луч на два перпендикулярных направления. Во многих приборах, как для внутренних, так и для наружных работ, для установки лазерной плоскости используется система автоматической нивелировки. Благодаря этой системе нет необходимости нивелировать прибор, достаточно просто закрепить прибор и начать работать. Инструменты с автоматической нивелировкой и функцией задания уклона являются универсальными и хорошо себя зарекомендовали при проведении дорожно-строительных работ и в системах управления грейдерами и бульдозерами. Лазерные нивелиры могут быть использованы везде, где есть необходимость задания горизонтальной или вертикальной плоскостей, а также отвесных линий. По сравнению с традиционными технологиями, они позволяют существенно увеличить производительность труда, исключить необходимость перепроверки и сократить количество исполнителей. Эти приборы нашли применение при работах по разбивке и при контроле поверхности дорожной одежды, прокладке дренажных и канализационных систем, установке стен и перегородок, контроле отметок фундамента здания, вертикальной планировке, установке бетонных блоков.

24Измерения различают равноточные и неравноточные. Равноточные – это результаты измерений однородных величин, выполняемые с помощью приборов одного класса, одним и тем же методом, одним исполнителем при одних и тех же условиях. Все остальные измерения относятся к неравноточным.

Погрешности бывают систематические, грубые, случайные. Грубые -возникают в результате невнимательности (просчеты, неверные записи). Для их устранения измерения повторяют несколько раз.

Систематические - обусловлены неточностью измерительных приборов. Для уменьшения влияния вводят поправки.

Случайные погрешности обусловлены несовершенством приборов, изменением условий измерений, личными ошибками, неточным наведением и другими. Случайные погрешности определяются по формуле

C_i= l_i - Х,

где li - результат измерения, Х - истинное значение определяемой величины.

29Построение в натуре линии заданного уклона

От точки В, закрепленной на местности или обозначенной на об­носке, необходимо построить линию с уклоном i = 0.0N через точки 1, 2 и 3 (рис.62), обозначенные на местности торцами колышков или рисками на обноске. Расстояние между точками d _b-1 = d _1-2 = d _2-3 = 10 м.

Это задание выполняют в следующей последовательности.

Сна­чала определяют высоты точек 1, 2 и 3 по формуле H_i = H_в + i ^. d_i, затем вычисляют "проектные рейки" в этих точках b_i = ГП - Н_i, где ГП = Н_в + b.

Устанавливая последовательно рейку в точках 1,2,3, опуская или поднимая ее до тех пор, пока отсчет по ней окажется соответс­твенно равным b₁, b₂, b₃, а пятка рейки будет находиться на про­ектных высотах. Прямая, проходящая через отмеченные точки, и бу­дет линией заданного уклона. Для контроля перенесение в натуру линии заданного уклона выполняют по двум сторонам рейки или при двух горизонтах прибора.

Построение линии АВ проектного уклона наклонным лучом (рис.62а) осуществляют в следующем порядке. Сначала выносят в натуру проектные отметки точек А и В. Затем устанавливают нивелир над точкой А так, чтобы один из подъемных винтов был направлен в сторону точки В и с его помощью наклоняют зрительную трубу нивели­ра до тех пор пока отсчет по рейке, установленной на проектной отметке в точке В, не будет равен высоте прибора над точкой А. Торцы всех промежуточных колышков между точками А и В устанавли­вают в проектное положение по отсчету по рейке, равному высоте прибора над точкой А. Линию проектного уклона можно вынести при помощи теодолита, находящегося над точкой А. Для этого визирную ось зрительной тру­бы в положении КЛ наклоняют до получения отсчета по вертикальному кругу равного v + МО, где v - угол наклона, соответствующий про­ектному уклону, МО - место нуль.

31 Передача отметок на дно котлована и монтажный горизонт.

Для передачи отметок на дно котлована с крутыми откосами или на монтажный горизонт используют методы геометрического или тригонометри­ческого нивелирования. При этом должны быть известны отметки ближайших реперов Н_рп и проектные отметки на дне котлована Н_к или монтажном го­ризонте Н_м (рис. 67). Непосредственно из рисунка видно, что "проектные рейки" на монтаж­ном горизонте b_м и на дне котлована b_к будут: b_м = Н_рп + а + сd - H_м, b_к = Н_рп + а' + c'd' - H_к,где а и а' - отсчеты по черным сторонам реек, установленных на ре­пере, сd и c'd' - длины отрезков определяемые по отсчетам на рулетках, подвешенных на кронштейнах соответственно на монтажном горизонте и на верхней бровке откоса котлована и натянутых вертикально с помощью грузов.

Погрешность передачи отметки методом геометрического нивелиро­вания с использованием рулетки и реек составляет около 4 мм, если при­нять погрешность одного отсчета по рейке и рулетке равной 2 мм (2 ^. 4).

b_М

d

c

c'

кронштейн

b_к

d'

а

а’

Н_М

Н_РП

груз

Уровенная поверхность

Н_К

Р ис. 67 Схема передачи отметок

методом геометрического нивелирования

Метод тригометрического нивелирования, выполняемый с помощью технического теодолита, на порядок менее точен по сравнению с геометрическим и сводится к вычислению и построению вертикального угла n и закреплению соответствующей этому углу точки С с заданной проектной отметкой Н_пр (рис. 68)

h

C

Н_ПР

Н_РП

d



I

Уровенная поверхность

Рис.68Схема передачи проектной отметки на монтажный горизонт методом тригонометрического нивелирования

Угол наклона визирной оси теодолита определяется в этом случае по известной формуле:  = arctg(h/d), где h = Н_пр - Н_рп - I, d - горизонтальное проложение между прибором и точкой С, I - высота прибора.

При невозможности непосредственного измерения величины d, это расстояние может быть определено как неприступное по теореме синусов.