УПП2КУРС / 2 семесир / геодезия / Geodezia_otvety

11.Типы нивелиров. Рейки, знаки.

Нивелир – геодезический прибор, с помощью которого определяют превышения между точками с помощью горизонтального визирного луча.

В соответствии с ГОСТ в России выпускаются следующие типы нивелиров:

-высокоточные нивелиры Н-05 , определяющие превышения с погрешностью не более ±0.5 мм на 1 км хода;

-точные нивелиры Н-3, определяющие превышения с погрешностью не более ±3 мм на 1 км хода;

-технические Н-10, определяющие превышения с погрешностями не более ±10 ммна 1 км хода.

Нивелиры выпускаются с компенсаторами и лимбами. В этом случае маркировка следующая: Н-3К ( с компенсатором ) или Н-3Л ( с лимбом ).

Унивелиров, имеющих цилиндрический уровень при зрительной трубе, визирная ось устанавливается в горизонтальное положение путём приведения пузырька уровня на середину элевационным винтом.

Унивелиров, снабжённых компенсатором, визирная ось в горизонте устанавливается автоматически.

При геодезическом обеспечении строительства широкое применение получили нивелиры типа Н-3, имеющие цилиндрический уровень при трубе.

Нивелирование осуществляется при помощи нивелирных реек. Согласно ГОСТ 11158-83 нивелирные рейки выпускаются трёх типов- РН-05, РН-3, РН-10. При этом буквы означают " рейка нивелирная ", а цифры, стоящие после букв, указывают погрешности в мм на 1 км хода.

Рейка РН-05 - деревянная, на которую натягивают инварную ленту со штрихами через 5 мм. Применяют рейку при нивелировании 1, 11 классов.

Рейки РН-3, РН-10 - деревянные из хвойных пород дерева цельными и складными. Они могут иметь длину 1.5, 3.0, 4.0 м. К нижнему концу рейки ( пятке ) прибивается металлическая пластина толщиной 2 мм.

Нивелирные знаки

Пункты нивелирных сетей закрепляются нивелирными знаками, которые могут быть постоянными и временными.

К постоянным знакам относятся фундаментальные реперы и обычные знаки - грунтовые реперы, а также марки, закладываемые в бетонных монолитах, а также стенные реперы.

В качестве временных реперов используют дюбели-гвозди из твёрдых сплавов, забиваемых в конструкцию, или пристреливаемые с помощью монтажного пистолета, а также деревянные столбы, трубы и т.п.

Иногда в качестве временных реперов используют металлическиеобрамления водопроводных и канализационных

колодцев, на которых вырубают площадки для установки реек.

12.Высота точек (абсолютные и относительные).

Абсолютной высотой точки земной поверхности называется расстояние этой точки по отвесной линии до уровенной поверхности, которая принимается за начало отсчета. Численное значение высоты точки на поверхности называется отметкой. В Российской Федерации за нулевой уровень принята поверхность Балтийского моря в районе Кронштадта.

Можно измерять расстояние от точки поверхности земли не до уровня моря, а до уровня другой поверхности. В этом случае отметка называется условной.

Величины Aa = Ha и Bb = Hb (см. Рисунок) есть абсолютные высоты точек

А и В земной поверхности.

Расстояние от точки земной поверхности по отвесной линии до уровенной поверхности, проведенной через другую точку, называется относительной высотой или превышением одной точки над другой. Превышение может иметь знак плюс или минус, в зависимости от положения определяемой точки. Если определяемая точка находится выше по отношению к другой, то превышение положительное, а если ниже, то отрицательное.

13.Типы теодолитов.

Теодолит — угломерный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

По назначению различают теодолиты маркшейдерские, проектировочные, кодовые, специальные и униве рсальные.

Высокоточный теодолит Т1 предназначен для измерения углов при развитии государственных геодезических сетей, построения специальных геодезических сетей, как основы для точных разбивочных работ, и изучении деформаций сооружений, а также при установке и монтаже оборудования угловыми методами.

Точные теодолиты Т2, Т5 предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов в триангуляции и полигонометрии 3 и 4 классов, а также

аналитических сетях 1 и 2 разрядов: они могут быть использованы также при строительстве сооружений, изучении их деформаций, монтаже машин и заводского оборудования. Теодолит Т2 имеет апохроматическую зрительную тру6у, контактный уровень при алидаде вертикального круга, оптический центрир Отсчетным устройством является двусторонний оптический микрометр.

Технические теодолиты Т15 и Т30 применяются для проложения теодолитных и тахеометрических ходов, выполнения плановых и высотных съемок, при рекогносцировочных и изыскательских работах. В теодолите Т15 в качестве отсчетного устройства применяется шкаловой, а в Т30 - штриховой микроскопы.

14.Способы измерения горизонтальных углов.

Способ приемов

Поверенный теодолит устанавливается в рабочем положении. Затем на выбранные точки (А и В) наводится зрительная труба, в начале на глаз с помощью визира, потом с помощью фокусирующего винта и диоптрийного кольца. После начинают работу с теодолитом (измерения угла). Измерение углов проводим при произвольном положение теодолита.

Измерение углов проводится следующим образом. Зрительную трубу наводят вертикальной нитью на первую точку (точку А). Производится отчет по горизонтальному кругу и записывается в журнал установленной формы (смотреть ниже). После закрепительный винт алидады ослабляется и по ходу часовой стрелки зрительная труба наводится на вторую точку (В) и производят отсчет. Все выше выполненные действия составляют первый полуприем измерения горизонтального угла, величина

которого вычисляется разностью отчетов. Затем выполняется второй полуприем измерения угла. Труба переводится через зенит и наводится на точки А и В при другом положение круга, и снимаются отсчеты. На этом второй полуприем заканчивается. Если между вычисленными значениями угла при каждом полуприеме расхождения не превышают удвоенной точности отчетного микроскопа, то окончательное значение угла вычисляют как среднее арифметическое. Если расхождения превышают более чем 2t, то измерение угла придется повторить после проверки устойчивости штатива и закрепления теодолита в подставки и на штативе.

Способ круговых приемов

Способ круговых приемов применяется в том случаи когда необходимо измерить углы находясь в одной точке. Сущность метода состоит в следующем.

После установки теодолита над точкой от куда производится отчет, зрительную трубу наводят на начальный пункт. При наведение трубы на точку показания лимба должны быть близки к нулевому значению. Ориентирование лимба производится следующим способом. Вращая алидаду соединяют нулевой штрих шкалового микроскопа со штрихом нулевого деления на лимбе (микроскоп должен показывать нули). После алидада закрепляется, а лимб расслабляется и зрительная труба наводится на нужную

точку. Затем закрепительный винт лимба зажимается. Потом производится отсчет и записывается в полевой журнал. На следующие цели труба наводится по ходу часовой стрелки и по горизонтальному кругу снимаются отчеты. После алидаду приводят опять к начальной точке при чем алидада вращается по часовой стрелке. Первый полуприем закончен. Зрительная труба переводится через зенит и начинается второй полуприем измерения углов. Зрительную трубу опять наводят последовательно на каждую точку и снимаются отсчет. Среднее значение вычисляется следующим способом. Градусы берутся у отсчета сделанного при «круге слева», а минуты записываются как среднее арифметическое вычисление между отсчетами при «круге слева» и «круге справа». Полученное значение записывается в предпоследнею колонку полевого журнала. А в последней записывается угол полученный после вычитания погрешности при ориентировки лимба из среднего значения.

Теодолит приводится в рабочее состояние, на конце алидады закрепляется буссоль. Вращая алидаду на горизонтальном круге устанавливается нулевой значение (0о00/). После закрепительный винт алидады закручивают, а винт лимба ослабляют и вращая алидаду, приводим стрелку буссоли и штрихииндексы в равновесие, при этом объектив зрительной трубы и северная стрелка буссоли по направлению совпадают. Винт лимба закрепляют. При выполнение всех операций горизонтальный круг оказывается сориентирован по магнитному меридиану. Затем при вращение только алидады зрительная труба наводится на искомую цель и снимается отсчет по горизонтальному кругу. Полученные отсчеты будут являться магнитными азимутами Ам.

15.Ошибки измерения горизонтальных углов.

Ошибка измерения горизонтального угла есть результат суммирования нескольких ошибок: ошибки центрирования, ошибки редукции, ошибки наведения, ошибки, вызванной поворотом лимба, ошибки отсчитывания по угломерному кругу, ошибки среды, инструментальных ошибок.

1.Ошибка центрирования есть ошибка, обусловленная несовпадением центра горизонтального угломерного круга с отвесной линией, проходящей через вершину измеряемого угла.

2.Ошибка редукции — ошибка, вызванная несовпадением визирной цели (вехи, визирного цилиндра и т.п.) с центром геодезического пункта или закрепленной на местности точкой.

3.Ошибка наведения вызвана неточным наведением вертикальной нити сетки нитей на визирную цель. Для ее уменьшения рекомендуется использовать биссектор (рис. 5.14), так как человеческий глаз достаточно остро чувствует несимметричность, и при этом наведение на визирную цель (визирный цилиндр, вешку и т.п.) осуществляется точнее, чем при использовании одинарной вертикальной нити.

4.Ошибка, вызванная поворотом лимба, объясняется тем, что, поворачивая алидаду, мы прилагаем определенное усилие ко всему располагающемуся на штативе прибору, в результате чего он может поворачиваться по горизонту на некоторый угол. Хотя его величина ничтожно мала, при высокоточных угловых измерениях она может быть ощутимой. Отсюда следует, что штатив должен иметь жесткую конструкцию и он должен прочно устанавливаться на земной поверхности.

5.Ошибка отсчета — ошибка исполнителя при отсчитывании по горизонтальному кругу.

6.Ошибка среды является следствием горизонтальной рефракции

—искривления светового луча в горизонтальной плоскости.

7.Инструментальные ошибки подразделяются:

•на ошибки делений лимба',

•ошибки, вызванные эксцентриситетом лимба горизонтального круга

—несовпадением центра лимба с центром кольца делений на нем;

•ошибки, обусловленные эксцентриситетом алидады — несовпадением ее центра с центром лимба;

•ошибки хода фокусирующей линзы,

•ошибки, возникающие из-за параллакса сетки нитей. Параллакс сетки нитей возникает при неудовлетворительной фокусировке зрительной трубы, когда изображение визирной цели не совпадает с плоскостью сетки нитей. При наличии параллакса изменение положения глаза наблюдателя относительно сетки нитей сопровождается смещением изображения визирной цели относительно сетки нитей.

16.Место нуля вертикального круга

Вертикальный круг служит для измерения вертикальных углов наклона. Состоит из состоит из лимба и алидады.

Проверка места нуля вертикального круга

Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

Приведя с помощью уровня и подъемных винтов (у теодолитов Т30 и 2Т30 один цилиндрический уровень, которым пользуются при измерении горизонтальных и вертикальных углов) ось вращения теодолита в отвесное положение, наблюдают любую неподвижную и хорошо видимую точку при Л и П, производят отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют значения места нуля по формулам

При выполнении проверки необходимо наблюдать две различные точки. Из наблюдений вычисляют значение места нуля для каждой точки. Из полученных результатов, если они различаются не более чем на величину двойной точности прибора, образуют среднее арифметическое, которое принимается как окончательное значение места нуля. Для сведения места нуля к 0° удобнее всего при Л навести трубу на любую точку. Взять отсчет по вертикальному кругу Л, и, вращением наводящего винта трубы, установить на вертикальном круге отсчет, равный Л – МО. При этом центр сетки сместится по вертикали с наблюдаемой точки. Его необходимо вернуть на точку, действуя вертикальными исправительными винтами сетки, предварительно слегка ослабив боковые исправительные винты. Проверку следует повторить. После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

17.Измерение вертикальных углов.

Под вертикальным углом (углом наклона) понимают угол в вертикальной плоскости составленный линией горизонта. Вертикальный угол может принимать положительное и отрицательное значение в зависимости от того выше или ниже линии горизонта расположена точка визирования. Так как линию горизонта образует ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга, то при измерении углов наклона необходимо постоянно следить за положением пузырька цилиндрического уровня. Отклонение его от нульпункта внесет адекватную погрешность в измеряемый угол наклона.

Измерение вертикальных углов выполняют с помощью вертикального круга теодолита. Устройство его такое же, как устройство горизонтального круга. У вертикального круга должно выполняться одно

геометрическое условие: При горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы и оси цилиндрического уровня отсчет по шкале вертикального круга должен быть равен нулю. Отличие отсчета от нуля называется М е с т о м н у л я вертикального круга.

Измерение вертикального угла выполняют в следующей последовательности:

·теодолит устанавливают на штатив и приводят его в рабочее положение;

·при положении зрительной трубы круг лево (КЛ) вращением наводящего винта зрительной трубы наводят среднюю нить сетки нитей на визирную цель (веху, рейку);

·убедившись, что пузырек цилиндрического уровня находится в нульпункте, снимают отсчет по вертикальному кругу и записывают его в журнал измерений;

·открепляют зрительную трубу и алидаду горизонтального круга, переводят зрительную трубу через зенит и снова наводят на ту же точку визирной цели;

·убедившись, что пузырек цилиндрического уровня находится в нульпункте, снимают отсчет по вертикальному кругу (КП) и записывают его в журнал измерений;

·при снятии отсчета по шкале ВК необходимо внимательно следить за знаком у градусных штрихов лимба. Если перед градусным штрихом стоит знак минус, то отсчет по шкале алидады следует вести от (-0).

·вычисляют место нуля (МО) и угол наклона (ν)

Контроль при измерении вертикальных углов осуществляется по постоянству значений МО. Колебание его не должно превышать двойной точности теодолита. Если колебания больше, то причинами этого являются:

·грубые погрешности при наведении горизонтальной нити на визирную цель;

·грубые погрешности при отсчитывании по шкале (например, игнорирование знака минус у градусного штриха лимба);

·уход пузырька цилиндрического уровня из нуль - пункта;

·ослабло крепление обоймы сетки нитей или плохо затянуты исправительные винты сетки нитей;

· неустойчивость штатива.

18.Принцип измерения горизонтальных углов.

Горизонтальный угол — это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость. Вертикальный угол, или угол наклона — это угол, заключенный между наклонной и горизонтальной линиями. Принцип измерения горизонтального угла (рис. 8.1, а) заключается в следующем. В вершине А измеряемого угла ВАС устанавливают теодолит, основной частью которого является круг с делениями. Круг располагают горизонтально, т.е. параллельно уровенной поверхности, а его центр совмещают с точкой А. Проекции направлений АВ и АС, угол между которыми измеряют, пересекут шкалу круга по отсчетам (делениям) b и с. Разность этих отсчетов дает искомый угол ß = ВАС = с - b.

19.Исходные направления, принятые в геодезии.

Ориентирование линии - это определение ее направления относительно другого направления, принимаемого за исходное направление. Исходные направления: истинный (или географический) меридиан (С-Ю), магнитный меридиан (СМ - ЮМ), осевой меридиан (ось Х). Исходные направления показаны на рисунке 6.5.