Журнал тахеометрической съемки

Название точки стояния, высота прибора, k, м отметка точки стояния, Н _т.ст., м	Точка визи- рова- ния	Отсчет по горизонтальному кругу ° '	Расстояние по нитяному дальномеру D = K×n, м	Высота визирования l, м	Отсчет по вертикальному кругу Л, П ° '	Место нуля МО= Л+П 2	Угол наклона n = Л - МО n = МО – П	Горизонтальное расстояние, d = K×n ×cos²n, м	Превышение, м		Высота съемочной точки, H, м
	Точка визи- рова- ния	Отсчет по горизонтальному кругу ° '	Расстояние по нитяному дальномеру D = K×n, м	Высота визирования l, м	Отсчет по вертикальному кругу Л, П ° '	Место нуля МО= Л+П 2	Угол наклона n = Л - МО n = МО – П	Горизонтальное расстояние, d = K×n ×cos²n, м	h ' = d × tgn	h = h '+ k - l	Высота съемочной точки, H, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
А	7				Л 1°25¢	-1¢
k = 1,42					П –1°27¢
	В	0º 00'
H _{т. ст.} = 15,00	1	43 14	7,8	1,42	3°12¢		3 13	7,78	0,44	0,44	15,44
	2	55 37	6,7	2,00	9 02		9 03	6,53	1,04	0,46	15,46
	3	84 28	6,4	3,00	15 27		15 28	5,94	1,64	0,06	15,06

5.2. Тахеометрические измерения

Рекомендуется съемку выполнять при круге лево (Л). Съемочными пикетами являются закрепленные в лаборатории точки, на которых установлены нивелирные рейки.

Наблюдатель наводит зрительную трубу прибора на рейку, читает по рейке высоту точки наведения l и берет отсчеты: по нитяному дальномеру (расстояние D), по горизонтальному кругу (угол b₁), по вертикальному кругу (отсчет Л (лево)).

В нашем случае при наведении зрительной трубы на рейку на пикете 1 средняя нить сетки нитей совмещена с отсчетом l,равным высоте прибора k (l = k = 1,42м).

Измеряют расстояние до рейки нитяным дальномером. Для этого берут отсчеты по крайним дальномерным нитям.

Например, n ₁ = 1243 мм и n ₂ = 1316 мм, тогда расстояние D ₁ будет:

Здесь K – коэффициент дальномера, K = 100.

Делают соответствующую запись в графе 4 журнала.

Берут отсчет по горизонтальному кругу (в нашем случае 43°14¢) и записывают его в графу 3 журнала.

Берут отсчет по вертикальному кругу (в нашем случае 3°12¢) (убедившись, что пузырек уровня при алидаде горизонтального круга находится на середине) и записывают его в графу 6 журнала.

Выполняют аналогичные измерения на другие пикеты, делая соответствующие записи в журнале.

5.3. Обработка результатов измерений

После окончания измерений для каждого съемочного пикета:

1. Вычисляют угол наклона ν = Л - М0 (или ν = М0 - П, если измерения выполняются при круге право).

Для пикета 1: (графа 8).

2. Вычисляют горизонтальное расстояние d = D cos²ν до точки.

Для пикета 1: (графа 9).

3. Вычисляют превышение от точки стояния теодолита до рейки по формуле h = d tgν + k – l.

Для пикета 1, если то

(графа 10).

4. Вычисляют высоты съемочных пикетов по формуле Н_i = H _т.ст.+ h.

Для пикета 1: H ₁ = H _{т. ст.} + h_А– ₁ = 15,00 + 0,44 = 15,44 м (графа 12).

Сдаче подлежит отчет по лабораторной работе:

1. Титульный лист с названием лабораторной работы (см. Приложение 1).

2. Бланк «Журнал тахеометрических измерений» с вычисленными высотами съемочных пикетов.

6. НИВЕЛИР. УСТРОЙСТВО И ПОВЕРКИ. ИЗМЕРЕНИЕ ПРЕВЫШЕНИЙ

6.1. Устройство нивелиров

6.1.1. Устройство нивелира с уровнем при зрительной трубе

Нивелир Н-3 (УОМЗ, СССР) (рис. 6.1) относится к нивелирам с уровнем при зрительной трубе и предназначен для измерения превышений в геометрическом нивелировании III и IV классов, в техническом нивелировании, также используется при выполнении геодезических работ на строительной площадке.

Основными частями нивелира являются подставка 8 с подъемными винтами 7 и зрительная труба 1 с внутренней фокусировкой.

Рис. 6.1 Устройство нивелира Н-З 1 - зрительная труба; 2 - рукоятка фокусирующего устройства зрительной трубы; 3, 4 – закрепительный и наводящий винты; 5 – круглый уровень; 6 – исправительные винты круглого уровня; 7 – подъемные винты; 8 - подставка; 9 – элевационный винт; 10 – окуляр с диоптрийным кольцом для фокусировки трубы по глазу; 11 – исправительные винты цилиндрического уровня; 12 – цилиндрический уровень

Фокусирование «по предмету» выполняется вращением рукоятки фокусирующего устройства 2, а сетки нитей – вращением диоптрийного кольца окуляра 10. Круглый уровень 5 служит для предварительного горизонтирования прибора вращением трех подъемных винтов 7. Приведение визирной оси трубы в горизонтальное положение осуществляется при помощи контактного цилиндрического уровня 12. Изображения концов пузырька этого уровня системой призм передаются в поле зрения трубы (рис. 6.3). Пузырек цилиндрического уровня считается на середине, если изображения его концов в поле зрения трубы совмещены, т.е. контактируют. Для приведения цилиндрического уровня на середину служит элевационный винт 9.

Юстировка оси уровня при выполнении главной поверки производится исправительными винтами 11, расположенными в нише трубы со стороны окуляра.

6.1.2. Устройство нивелира с компенсатором

Нивелир АТ -24 D (SETL, Китай) (рис. 6.2) относится к нивелирам с компенсаторами углов наклона и предназначен для выполнения таких же видов работ, что и нивелир Н-3.

Зрительная труба 1 прямого изображения снабжена компенсатором для автоматической установки визирной оси в горизонтальное положение Диапазон действия компенсатора – 15¢, точность установки визирной оси в горизонтальное положение – 0,5". Наведение трубы на рейку осуществляется бесконечным наводящим винтом 4. Приближенное горизонтирование прибора производится по круглому уровню 2 с помощью подъемных винтов 5. Данная модель нивелира дополнительно имеет горизонтальный круг 11.

Рис. 6.2. Устройство нивелира с компенсатором: 1 - зрительная труба; 2 - круглый уровень; 3 – исправительные винты круглого уровня; 4 – наводящий винт; 5 – подъемные винты; 6 – подставка; 7 – кремальера; 8 - визир; 9 – крышка окуляра; 10 – окуляр; 11 –лимб горизонтального круга.

6.2. Производство отсчетов по рейке

При нивелировании используют деревянные 3-метровые двухсторонние шашечные рейки с сантиметровыми делениями (их еще называют «Е-градуированные»). На черной стороне рейки нулевое деление совпадает с ее началом («пятка рейки»), а на красной стороне оцифровка начинается с деления, близкого к 50 дм, например 4785 мм. Шкалы на обеих сторонах рейки оцифрованы через 1 дм.

Для нивелиров со зрительной трубой с обратным изображением (например, Н-3) деления на рейки подписаны в перевернутом виде.

Рейки для нивелиров с прямым изображением (АТ -24 D, B40, L30 Vega и др.) имеют привычный вид.

Для взятия отсчета по рейке нивелир Н-3 устанавливают на штативе или кронштейне и приводят его в рабочее положение. Для этого выполняют следующие действия:

– выполняют предварительное горизонтирование по круглому уровню, вращая подъемные винты;

– фокусируют изображение сетки нитей вращением диоптрийного кольца 10 (рис. 6.1);

– открепив закрепительный винт 3, приближенно наводят нивелир на рейку, зажимают винт 3 и добиваются отчетливого изображения рейки вращением рукоятки фокусировочного устройства 2.

Затем, действуя наводящим винтом трубы 4, наводят вертикальную нить сетки нитей на середину рейки.

Рис. 6.3 Поле зрения трубы нивелира Н-3

(Отсчет по рейке – 1478 мм)

Далее, наблюдая в боковое окно на корпусе цилиндрического уровня, вращением элевационного винта 9 выводят пузырек примерно на середину ампулы. После этого, глядя в окуляр зрительной трубы, вращают элевационный винт до совмещения концов пузырька контактного уровня, видимых в поле зрения трубы (рис. 6.3).

Берут отсчет по средней горизонтальной нити. При этом считают написанное на рейке число дециметров, сантиметров и на глаз оценивают миллиметры. На рис. 6.3 отсчет по рейке составляет 14 дм, 4 см и 8 мм. Записывают отсчет в миллиметрах – 1448 и произносят его так: «четырнадцать сорок восемь».

При работе с нивелиром с компенсатором (рис. 6.2) порядок взятия отсчета по рейке следующий. Устанавливают нивелир на кронштейне или на штативе, подъемными винтами 5 приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, наводят трубу на рейку с помощью визира 8. Фокусируют изображение сетки нитей и рейки, винтом 4 наводят вертикальную нить на середину рейки и берут отсчет по средней горизонтальной нити.

6.3. Поверки нивелира c уровнем при зрительной трубе

Основные оси нивелира приведены на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Оси нивелира с уровнем при трубе: ii - ось вращения нивелира; ss - визирная ось трубы; uu - ось цилиндрического уровня; аа - ось круглого уровня

6.3.1. Поверка круглого уровня

Геометрическое условие. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Вращением трех подъемных винтов приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Поворачивают прибор на 180°, и если пузырек остался в нуль-пункте, то требуемое условие выполнено - ось круглого уровня параллельна оси вращения нивелира.

Если пузырек выходит за пределы окружности, то, действуя тремя исправительными винтами уровня 6 (рис. 6.1), перемещают его к нуль-пункту на половину дуги отклонения. Поверку повторяют.

6.3.2. Поверка сетки нитей

Геометрическое условие. При положении пузырька установочного уровня в нуль-пункте вертикальная нить должна совпадать с нитью отвеса, а средняя горизонтальная нить должна быть перпендикулярна к ней.

Выполнение поверки производится в два этапа.

Сначала проверяют установку вертикальной нити. Для этого в защищенном от ветра месте подвешивают на тонком шнуре тяжелый отвес. На расстоянии 10-15 м от него устанавливают нивелир и горизонтируют его. Совмещают один конец вертикального штриха сетки нитей с изображением отвеса. Если другой конец штриха отходит от отвеса более чем на 0,5 мм, то исправляют установку сетки нитей.

Для этого отсоединяют окуляр. Ослабив три винта 1 (рис. 6.5) вывинчивают на целый оборот винты 2 и на четверть оборота винт 3.

Рис. 6.5. Сетка нитей нивелира Н-3

Поворачивают секторную пластинку 4 на величину отклонения. Не завинчивая винтов 2 и 3, соединяют окуляр с трубой и проверяют положение сетки нитей. Если исправление выполнено, то сняв окуляр, затягивают винты в обратном порядке (винты 3, 2, 1).

На втором этапе выполняют визирование зрительной трубой на удаленную точку, совмещая с ней один конец горизонтальной нити сетки. При вращении зрительной трубы по азимуту нить сетки не должна сходить с точки. Допуск: 2 мм.

6.3.3. Поверка цилиндрического уровня

Геометрическое условие. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.

Поверка выполняется измерением превышения дважды: из середины и с неравными расстояниями до реек (рис. 6.6).

При выполнении поверки на местности рейки устанавливают на расстоянии 50 м от нивелира, измеряя эти расстояния лентой или рулеткой.

При выполнении лабораторной работы на одном из кронштейнов или на штативе, по возможности, на равных расстояниях от нивелира в точках 1 и 2 (d ₁ = d ₂) устанавливают вертикально нивелирные рейки – рис. 6.6, а. Приводят нивелир в рабочее положение.

Берут отсчеты по черным сторонам реек a и b и вычисляют превышение .

В нашем случае а = 1478 мм, b = 1142 мм.

мм.

Рис. 6.6. Поверка цилиндрического уровня:

а) нивелирование «из середины»; б) нивелирование на неравных расстояниях

Затем нивелир переносят и устанавливают на расстоянии 2–3 м от одной из реек (рис.6.6, б).

Берут отсчёт по ближней рейке b ₁ и вычисляют значение правильного отсчета по дальней рейке .

В нашем случае b ₁ = 1366 мм.

Наведя трубу на дальнюю рейку, читают фактический отсчет а ₁. В нашем случае а ₁ = 1729мм.

Если мм, т. е. фактический отсчет а ₁ по дальней рейке отличается от вычисленного a _0.не более чем на 5 мм, то считают, что условие соблюдено - ось цилиндрического уровня параллельна визирной оси зрительной трубы.

Если мм, как в нашем случае, то необходимо исправить положение цилиндрического уровня.

Для этого:

– зрительную трубу наводят на дальнюю рейку и, действуя элевационным винтом 9 (рис. 6.1), устанавливают среднюю нить сетки нитей на отсчет, равный a _0.(в нашем случае a _0.= 1702 мм) – в результате пузырек цилиндрического уровня уйдет из середины;

– действуя вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня 11 (рис. 6.1), устанавливают пузырек на середину, совмещая изображения концов пузырька в поле зрения трубы. Поверку повторяют.

6.4. Поверки нивелира с компенсатором

У нивелиров с компенсатором (АТ -24 D, B40, L30 Vega и др.) выполняются следующие поверки.

Поверка круглого уровня – ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира – производится так же, как у нивелира Н-3 (см. 6.3.1).

Поверка сетки нитей – вертикальная нить сетки нитей при среднем положении пузырька уровня должна совпадать с отвесной линией – производится так же, как у нивелира Н-3 (см. 6.3.2).

Поверка визирной оси – визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора.

Поверка выполняется так же, как у нивелира Н-3, нивелированием на равных и неравных расстояниях (см. 6.3.3).

Различие – в методике исправления. Если разность между фактическим (а ₁) и вычисленным (b ₁ +h) отсчетами по задней рейке оказывается больше 5 мм, то необходимо исправить положение визирной оси трубы. Для этого снимают крышку окуляра 9 (рис. 6.2), закрывающий сетку нитей. Вращая отверткой исправительные винты сетки нитей в нужную сторону, устанавливают среднюю нить на отсчет, равный (b ₁ +h). Поверку повторяют.

Определение качества работы компенсатора нивелира в полевых условиях

В полевых условиях ошибки работы компенсатора нивелира определяют при расстояниях между рейками 200 м. Наблюдение выполняют пятью сериями, изменяя перед каждой серией высоту нивелира.

Нивелир устанавливают строго в створе между рейками и измеряют превышения по черным и красным сторонам реек при положениях уровня, показанных на рис. 6.7.