double arrow

Поверки и юстировки геодезических приборов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра геодезии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По учебной геодезической практике

Для студентов заочной формы обучения

Г. ОМСК

Издательство СИБАДИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВТОМОБИЛЬНО - ДОРОЖНАЯ АКАДЕМИЯ

(ФГБОУ ВПО СибАДИ)

 

Кафедра геодезии

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по учебной геодезической практике

для студентов заочной формы обучения

 

 

г. ОМСК

Издательство СИБАДИ

 

УДК 528.4

ББК 26.12

С 38

 

Рецензент: к.т.н., доц. Андреева Е.В.

 

 

Синютина Т.П.

Методические указания по учебной геодезической практике для

студентов заочной формы обучения / Т.П.Синютина – Омск: СибАДИ, 2013, -55 с.

 

 

В работе излагается методика выполнения учебной геодезической практики студентами заочной формы обучения строительных специальностей по дисциплине: «Инженерное обеспечение строительства (геодезия)». Работа состоит из 7 частей, охватывающих все разделы изучаемой дисциплины. Дается теоретический материал в объеме, необходимом для выполнения работ. Приводятся примеры выполнения отдельных видов работ.

 

 

Табл. 4. Ил. 34. Библиогр.: 23 назв.

ÓСоставитель Синютина Т.П. 2013г.

ВВЕДЕНИЕ

 

Учебная геодезическая практика включена в учебный план в соответствии с ГОС ВПО по направлению «Строительство».

По учебному плану изучаемых дисциплин после окончания второго семестра предусмотрена учебная геодезическая практика продолжительностью 72 ч.

Методические указания предназначены для педагогической поддержки студентам при прохождении учебной геодезической практики. Практика включает пять разделов:

- изучение поверок и юстировок геодезических инструментов;

- получение навыков измерения горизонтальных и вертикальных углов теодолитом;

- получение навыков выполнения геометрического нивелирования;

- выполнение расчетов по планировке участка местности под наклонную плоскость;

- подготовка данных для выноса проекта сооружения на местность;

- решение инженерных геодезических задач.

В методических указаниях предусмотрен также раздел, основные правила по технике безопасности при выполнении геодезических работ в полевых условиях.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Цель, задачи и порядок проведения учебной практики

Учебная практика по основным геодезическим работам проводится с целью закрепления знаний студентами, полученными при изучении курса инженерного обеспечения строительства (геодезия) и приобретения практических навыков по выполнению геодезических измерений.

Во время учебной практики студенты должны приобрести опыт работы с геодезическими приборами, освоить методы угловых и линейных измерений, нивелирования и решения различных геодезических задач, встречающихся в практике строителя. Познакомиться с требованиями к качеству и оформлению материалов, изучить правила по техники безопасности при выполнении полевых геодезических работ.

Перед выполнением каждого вида работ студенты обязаны изучить рекомендуемую литературу, объем работ по отдельным видам и их содержание. Порядок выполнения и точность регламентируется заданием на учебную практику, настоящими методическими указаниями, а также требованиями соответствующих инструкций и наставлений.

Руководство практикой в группе осуществляет преподаватель кафедры.

Перед началом практики руководитель знакомит группу с программой практики и очередностью выполнения видов работ, проводит инструктаж по правилам техники безопасности, правилам обращения с приборами, переноса и их хранения.

После завершения практики, математической и графической обработки результатов измерений все материалы студенты оформляют надлежащим образом в виде технического отчета и сдают руководителю практики для проверки.

Проверка навыков работы с инструментами и знаний студентов по программе практики осуществляется руководителем.

Студентам, выполнившим программу учебной геодезической практики, выставляется оценка за практику.

 

1.2 Правила техники безопасности

и обращения с геодезическими приборами

1.2.1.Общие требования безопасности

Геодезические приборы предназначены для измерений на земной поверхности углов, расстояний, превышений.

При работе в полевых условиях следует руководствоваться правилами по технике безопасности на топографических работах (ПТБ-73,) охране труда, са­нитарии и гигиены.

К работе допускаются лица, прошедшие вводный инструктаж по охране труда и инструктаж на рабочем месте.

 

1.2.2. Требования безопасности перед началом работы

После получения необходимых для работы инструментов и принадлежностей их следует осмотреть, обратив внимание на внешнее состояние, исправность оптики, уровней, наличие принадлежностей (чехлов, шпилек, ключей и т.д.).

При транспортировке приборов и работе с ними их следует оберегать от толчков, ударов и резкого встряхивания. Перевозить или переносить приборы на большие расстояния только в упаковочных футлярах.

При выполнении юстировок, во время работы с исправительными винтами, нужно следить за тем, чтобы не сорвать резьбу или головки винтов.

При обнаружении, что состояние полученных инструментов и принадлежностей может представить опасность для здоровья, их следует заменить или привести в безопасное состояние.

 

1.2.3. Требования безопасности во время работы

При переносе геодезических приборов и принадлежностей следу­ет следить, чтобы их положение не представляло опасности для окружающих (например, наконечники штативов нельзя направлять на окружающих, нельзя резко поворачиваться, держа нивелирную рейку на плече и т.д.). В процессе полевых работ и при перемещении до участка работ необходимо соблюдать правила дорожного движения. При выполнении работ вблизи проез­жей части дорог нельзя разворачивать рейку, штатив или веху поперек проезжей части.

Дороги с интенсивным движением не должны пересекать участок
выполнения работ. Запрещается выполнять работы на проезжей части улиц, вблизи улиц с интенсивным движением или, пересекая такие улицы (например, выполнять измерение расстояний с использованием рулетки или мерной ленты, устанавливать теодолит или нивелир на проезжей части или вблизи ее и т.д.).

Нельзя выполнять работы вблизи трансформаторных будок, газохранилищ, в сырую погоду вблизи линий электропередач. Нельзя вести работы наступая или стоя на люках смотровых колодцев.

Нельзя рубить или ломать деревья, ветки деревьев, кустарники, ходить по клумбам и газонам, разводить костры, оставлять мусор.

Не следует забивать колышки или металлические штыри на тротуарах, пешеходных дорожках, на территории детских и спортивных площадках.

Геодезические измерения следует выполнять в периоды так называемого «выгоднейшего» времени наблюдений (утренние и вечерние часы), когда колебания изображений визирных целей незначительные или вовсе отсутствуют, а условия видимости наилучшие.

 

1.2.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

Не приступать к работе до устранения неисправностей.

При получении травм и внезапном заболевании немедленно известить своего руководителя, организовать доврачебную помощь или вызвать скорую медицинскую помощь.

 

1.2.5. Требования безопасности по окончании работы

По окончании работы с инструментами рейки, штативы, вехи необходимо складывать на пол плашмя.

По окончании практики приборы должны быть приведены в порядок, вычищены и сданы в геокамеру.

Поверки и юстировки геодезических приборов

2.1. Поверки и юстировки теодолита

При изготовлении и сборке теодолита положения отдельных деталей и частей прибора отличается от идеальной теоретической схемы, что приводит к появлению так называемых инструментальных погрешностей измерения углов. Инструментальные погрешности, вызванные несоблюдением геометрической схемы теодолита (рис. 2.1), выявляются в результате специально производимых поверок теодолита и устраняются путем его последующей юстировки или регулировки.

В теодолите должны выполняться следующие геометрические условия:

1. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга UU;

2. Ось вращения зрительной трубы НН должна быть перпендикулярна визирной оси WW;

3. Ось вращения теодолита ZZ должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы НН.

Остаточное влияние этих погрешностей исключается специальными методами работы с приборами. Производство измерений без предварительного выполнения поверок и юстировок недопустимо.

До начала наблюдений каждая бригада должна выполнить эти поверки и ряд исследований теодолита с целью установления его пригодности к работе. Поверки и исследования выполняются всеми членами бригады, обязательно проверяется соблюдение следующих требований к теодолиту.

 

Рис.2.1 Геометрическая схема теодолита.

Первая поверка. Вращение подъемных винтов подставки должно быть плавным, без скачков и срывов.

Вторая поверка. Ось цилиндрического уровня горизонтального круга UU должна быть перпендикулярна оси вращении теодолита ZZ.

Теодолит устанавливают так, чтобы уровень при алидаде горизонтального круга располагался параллельно двум подьемным винтам и вращением этих подъемных винтов в разные стороны пузырек уровня устанавливается на середину ампулы (в нуль-пункт), затем открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 90° и вращением третьего подъемного винта устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт. После этого открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть теодолита на 180°. Если пузырек сместился с нуль-пункта не более чем на одно деление, то условие выполнено.

Если условие нарушено, то юстировку (исправление)

Рис.2.2. Поверка уровня при алидаде

горизонтального круга

производят исправительными винтами уровня (под наблюдением руководителя практики). Для этого смещают пузырек уровня к нуль-пункту на половину его отклонения исправительными винтами уровня и окончательно устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт подъемным винтом.

После выполнения юстировки поверку повторяют.

Третья поверка. Визирная ось зрительной трубы WW должна быть перпендикулярна оси вращения трубы НН (определение коллимационной ошибки С).

Угол отклонения визирной оси WW трубы от перпендикуляра к ее горизонтальной оси НН вращения называется коллимационной погрешностью «С».

Для проверки данного условия выбирают удаленную (>50м), находящуюся на горизонте ясно видимую точку М, визируют на нее, на пример при положении КП, и берут отсчет по лимбу горизонтального круга П (рис. 2.3.). Затем переводят трубу через зенит, визируют на точку М при положении КЛ и снова берут отсчет по лимбу горизонтального круга Л. При отсутствии коллимационной погрешности Л - П ±180º=0.

Рис. 2.3. Определение коллимационной погрешности.

 

Если коллимационная погрешность имеет место, то при первом наведении трубы (КП) визирная ось займет положение VV', а правильный «N» отсчет по лимбу будет

N = П + С. (1)

При втором наведении (КЛ) визирная ось займет положение V1V'1, а правильный отсчет по лимбу будет

N = Л - С ±180º. (2)

Сравнивая эти формулы видим, что коллимационная погрешность влияет на отсчеты по лимбу с разными знаками, следовательно N =(П + Л ±180º)/2, т.е. среднее из отсчетов свободно от влияния коллимационной погрешности.

Для определения коллимационной погрешности вычтем (1) из (2), получим Л - П ±180º-2 С =0 или С =(Л - П ±180º)/2.

Для исключения влияния коллимационной погрешности устанавливают на лимбе средний отсчет N (минуты):

 

N = (П + Л) / 2.

Центр сетки нитей при этом сойдет с (·) М. Ослабив вертикальный закрепительный винт сетки нитей, горизонтальными винтами сетки, передвигают ее до совмещения центра сетки нитей с изображением (·) М.

Четвертая поверка. Горизонтальная ось вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси прибора.

Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы после приведения теодолита в рабочее положение коллимационная плоскость занимала вертикальное положение.

Установив теодолит в 30-40м от стены какого-либо здания, и приведя лимб в горизонтальное положение, центр сетки нитей наводят на некоторую высоко (~30º выше горизонта) расположенную точку А на стене. При закрепленной алидаде наклоняют трубу примерно до горизонтального положения ее визирной оси и отмечают Рис.2.4. Схема выполнения 4 поверки карандашом на стене (·) а 1, в

которую проектируется центр

сетки нитей. Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду и при втором положении трубы проводят аналогичные действия.

Если (·) а1 и а2 совпадают, или если отрезок а1 а2 в поле зрения зрительной трубы не выходит из биссектора сетки нитей (двойной нити), то условие поверки выполнено. В противном случае ось вращения трубы не перпендикулярна к основной оси прибора. Эта погрешность вызывается неравенством колонок, на которых располагается труба. Юстировка выполняется в мастерской или на заводе – изготовителе.

Пятая поверка. Одна из нитей сетки должна быть параллельна, другая перпендикулярна к вертикальной оси теодолита.

После выполнения описанных выше поверок и юстировок наводят центр сетки нитей на какую-нибудь точку, расположенную на уровне горизонта и медленно поворачивают алидаду вокруг вертикальной оси, наблюдая за положением точки. Если при перемещении алидады изображение точки не будет сходить с горизонтальной нити, то условие поверки выполнено. В противном случае (если сходит больше чем на три ширины штриха сетки нитей) производится исправление положения сетки нитей путем ее поворота, после предварительного ослабления закрепительных винтов сетки. После выполнения этой поверки необходимо повторить поверку перпендикулярности визирной оси трубы к ее горизонтальной оси вращения (3 поверка).

 

Шестая поверка. Определение места нуля МО вертикального круга.

Выбирается точка, расположенная выше горизонта и производится снятие отсчетов по вертикальному кругу на эту точку при положении вертикального круга слева (КЛ) и положении вертикального круга справа (КП). Вычисляется место нуля:

МО1 = (КЛ + КП) / 2.

При работе необходимо следить за уровнем при алидаде горизонтального круга. Затем производится наблюдение еще на одну точку и вычисляется МО2. Если МО1 совпадает с МО2 или отличается от него не более чем на 2t (для теодолита 2Т30П - 1'), то вычисляется среднее значение МО

МОср = (МО1 + МО2) / 2.

2.2 Поверки и юстировки нивелира Н-3.

На рис.2.5 показаны основные оси нивелира. В нивелире с уровнем

Рис.2.5. Основные оси нивелира.

при зрительной трубе должны соблюдаться следующие геометрические условия:

1. Ось круглого уровня Yкр должна быть параллельна оси вращения нивелира 00;

2. Ось цилиндрического уровня Yц должна быть параллельна визирной оси bb;

3. Ось вращения нивелира должна быть перпендикулярна визирной оси.

Первая поверка. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Тремя подъемными винтами приводят пузырек уровня в нуль-пункт и поворачивают верхнюю часть прибора на 180°. Если пузырек остается в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами перемещают пузырек к нуль-пункту на половину отклонения. Окончательно устанавливают пузырек в нуль-пункт подъемными винтами.

После юстировки поверку повторяют.

Вторая поверка. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора. (Поверка главного условия нивелира.)

Для выполнения этой поверки необходимо на местности разбить базис равный 50м±10м (рис.2.6).

Рис.2.6. Схема выполнения главной поверки нивелира

 

В точку А поставить нивелир, привести его в рабочее положение, измерить высоту прибора і1. В точке В базиса установить рейку и взять на нее отсчет П (по средней нити по черной стороне рейки). Затем поменять прибор и рейку местами. Установить прибор в точке В и измерить высоту его і2, в точке А установить рейку и взять на нее отсчет З. Вычислить величину i по формуле:

 

Если условие нарушено, то необходима юстировка.

Рассмотрим эту поверку на примере.

Пример. При выполнении поверки были получены результаты:

і1= 1207мм; П=1486мм; і2=1370мм; З= 1107мм.

Вычислим величину i:

Так как условие поверки нарушено, необходимо сделать юстировку. Требуется исправить отсчет по рейке З на точке стояния нивелира В. Для этого вычислим значение x по формуле:

И вычислим верный отсчет: Зо= З – x = 1107-8 =1099.

Устанавливают отсчет 1099 по рейке Зо при точке стояния нивелира в В, действуя, элевационным винтом (наводят перекрестие сетки нитей на этот отсчет).

Пузырек цилиндрического уровня при этом уйдет из середины в сторону. Открывают пластину, закрывающюю доступ к исправительным винтам цилиндрического уровня, ослабляют горизонтальные винты и, действуя вертикальными исправительными винтами уровня, выводят пузырек на середину ампулы. Поверку повторить до тех пор, пока i не станет ≤ 10".

Третья поверка. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, а в 20 - 25м от него устанавливают нивелир и с помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити совпадает с отвесом или отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити сетки нитей, то условие выполнено.

Если же условие нарушено, то, ослабив крепежные винты сетки нитей, пластинку с сеткой нитей поворачивают до совмещения вертикальной нити со шнуром отвеса.

2.3. Поверки реек

 

Первая поверка. (Поверка выполняется для реек, имеющих уровни). Ось круглого уровня должна быть параллельна геометрической оси рейки. Нивелир приводят в рабочее положение; в 50 - 60м от него на колышек устанавливают рейку. Зрительную трубу наводят на рейку и совмещают вертикальную нить сетки с ребром рейки. Если пузырек уровня на рейке будет находиться в середине, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня приводят пузырек в нуль-пункт. На этом завершается первая часть поверки. Далее поворачивают рейку на 90° и повторяют поверку.

Вторая поверка. Определение разности нулей рейки П («пятки рейки» - начального отсчета по красной стороне рейки). Нивелир приводят в рабочее положение и на расстоянии 5 - 8м от него на костыль или гвоздь со сферической головкой устанавливают рейку. Берут не менее трех пар отсчетов по черной (Ч) и по красной (КР) сторонам рейки. Для каждой пары вычисляют разность нулей П - пятку рейки по формуле:

 

П = КР-Ч

 

и из полученных значений вычисляют среднее. Разности нулей (пятку рейки) определяют для обеих реек. Она используется для контроля правильности снятия отсчетов.

 

2.4.Компарирование лент и рулеток.

Перед линейными измерениями должна быть определена действительная длина мерного прибора путем сравнения с известной длиной контрольного прибора. Такое сравнение называется компарированием, оно производится на компараторах (стационарных или полевых).

Для стальных мерных лент стационарные компараторы устраивают в виде гладкого деревянного бруса. На концах бруса имеются шкалы, расстояние между нулями которых точно известно. Ленты укладывают на компаратор, натягивают и по шкалам определяют их длину. Нередко применяются полевые компараторы. Для этого, на ровном месте, на расстоянии около 120 м устанавливают прочные знаки с отмеченными точками, расстояние между которыми измеряют более точным прибором (например, электронным тахеометром). Измеряя затем многократно это расстояние лентой, определяют фактическую длину ленты.

Например: Длина полевого компаратора равна 120,373м. После многократных измерений рабочей лентой (6-8 раз) была получена длина 120,125м. Поправка за компарирование вычислится по формуле:

Δlk= (Dн- Dр)/n,

где Dн – длина компаратора, полученная в результате измерений светодальномером (120,373м);

Dр- длина компаратора, полученная в результате измерений рабочей лентой (120,125);

n = Dр/l0,

здесь l0- номинальная длина рабочей ленты (20м).

Тогда Δlk будет равна + 0,041м. А длина рабочей ленты равна 20, 041м

Результаты компарирования, осмотра теодолита, нивелира, реек и выполнения поверок записывают в тетрадь поверок приборов.

Угловые измерения

3.1. Измерение вертикальных углов

Вертикальные углы делятся на углы наклона местности и зенитные расстояния.

Вертикальный угол между отвесной линией и линией визирования, называется зенитным расстоянием (z).

Вертикальный угол между горизонтальной линией и линией визирования называется углом наклона (ν).

ν + z = 90°.

С помощью теодолитов 2Т30, 2Т30П, которые используются при выполнении работ на учебной практике, измеряются углы наклона, поэтому в дальнейшем будем говорить об измерении углов наклона. Полный прием измерения угла наклона состоит из измерений теодолитом в положении вертикального круга слева (КЛ) и в положении вертикального круга справа (КП).

 

Рис. 3.1. Схема измерения угла наклона местности

 

Теодолит устанавливается над заданной точкой и приводится в рабочее положение. Ослабив закрепительные винты алидады горизонтального и вертикального круга, выполняется наведение на визирную цель. Наведение выполняется сначала грубо «вручную», а затем, закрутив закрепительные винты и добившись четкого изображения визирной цели, выполняется точное наведение с помощью наводящих винтов. После этого берется отсчет по шкале отсчетного устройства вертикального круга теодолита.

При работе с теодолитами Т30, 2Т30П с помощью подъемных винтов приводится в нуль-пункт пузырек уровня алидады горизонтального круга. Все измерения теодолитом могут выполняться при положении вертикального круга слева от окуляра зрительной трубы, такое положение называется «КЛ», и справа – «КП». Однократное измерение угла при одном положении вертикального круга, «круг лево» или «круг право» составляет полуприем. Измерения при двух положениях вертикального круга составляют полный прием.

Углы вычисляются по формулам:

для теодолитов 2Т30,2Т30П

ν = (КЛ – КП) /2;

ν = КЛ – МО;

ν = МО – КП;

МО = (КЛ+КП) /2.

 

В этих формулах:

КЛ – отсчет по шкале вертикального круга, взятый в положении теодолита «круг лево»;

КП – отсчет по шкале вертикального круга, взятый в положении теодолита «круг право»;

МО – место нуля.

 

 

Рис.3.2. Схема оцифровки вертикального круга теодолита 2Т30П.

 

Место нуля – это отсчет по шкале вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы. Для записи результатов измерений углов наклона может использоваться журнал, приведенный в таблице 1.

Контролируется качество измерения углов наклона по постоянству места нуля. Колебание места нуля не должно превышать 1´ для теодолита 2Т30П.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: