Введение

• P Место прохождения инженерно - геодезической практики: остановка «платформа 383 км»
• P Цель работы: закрепление полученных знаний, приобретение навыков работы с геодезическими приборами.

Необходимо выполнение:

• · поверок и юстировок геодезических приборов;
• · геодезических работ при создании геодезического обоснования;
• · теодолитной, высотной, тахеометрической съемок;
• · специальные виды геодезических работ, а также решение конкретных геодезических задач;
• P Виды работ:
  • 1 организационные мероприятия (формирование бригад, проведение инструктажа по ТБ, документация, ознакомление с программой практики);
  • 2 поверки инструментов (теодолита, нивелира);
  • 3 создание геодезического съёмочного обоснования (рекогносцировка местности, закрепление точек планово - высотного обоснования, проложение теодолитного хода, нивелирование точек теодолитного хода);
  • 4 теодолитная съемка (ознакомительно). Каждый студент должен выполнить съемку четырех контурных точек, используя различные способы съемки. Тахеометрическая съемка (1-2 станции на студента);
  • 5 построение совмещенного плана теодолитной и тахеометрической съемок;
  • 6 подготовка данных и вынос в натуру проектных осей (одна проектная точка на студента);
  • 7 геодезическое трассирование сооружений линейного типа (100м трассы на студента, ширина полосы съемки - 20 м от оси, число углов поворота - не менее двух, число поперечников - не менее двух на бригаду);
  • 8 нивелирование поверхности по квадратам (размер площадки - 50х50 м, стороны квадратов - 10м - выполняется бригадой);
  • 9 решение инженерно - геодезических задач (виды задач - по заданию преподавателя). Выполняется бригадой;
  • 10 полевой контроль и сдача инструментов - вся бригада;
  • 11 оформление отчета по практике с последующей проверкой его руководителем и исправлением замечаний;
  • 12 сдача отчета;

Для измерения горизонтальных и вертикальных углов можно применять теодолиты Т30, 2Т30, 2Т30П, 4Т30П, Т15, 2Т5К, 3Т5К и им равноценные. Буква "П" в шифре теодолита означает, что его зрительная труба даёт прямое изображение; буква "К", - что вместо уровня при алидаде вертикального круга используется компенсатор малых углов наклона.

Поверки выполняют для того, чтобы убедиться в выполнении условий взаимного расположения геометрических осей теодолита и в случае нарушения этих условий исправить положение той или иной оси.

Перед выполнением поверок нужно изучить расположение зажимных и наводящих винтов и научиться пользоваться ими по назначению.

Прежде всего нужно установить теодолит на штативе в защищённом от прямых солнечных лучей месте и выполнить горизонтирование теодолита, то есть привести ось вращения алидады в вертикальное положение; для этого нужно выполнить следующие операции:

• · вращая алидаду, установить уровень при алидаде горизонтального круга параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта, и, вращая эти два винта в противоположные стороны, привести пузырёк уровня в нульпункт;
• · повернуть алидаду на 90о, то есть, установить уровень по направлению третьего подъёмного винта; вращая этот винт, привести пузырёк уровня в нульпункт.

При наведении зрительной трубы на визирную цель (например, на вешку) следует, вращая алидаду и трубу, навести на вешку белый крест в окуляре визира и, придерживая одной рукой алидаду, осторожно завернуть её зажимной винт. Затем, придерживая одной рукой зрительную трубу, другой рукой завернуть зажимной винт трубы. После этого, глядя в окуляр трубы, нужно отфокусировать изображение вешки и, вращая наводящие винты алидады и трубы, установить изображение вешки в центре сетки нитей. Для ослабления ошибки из-за наклона вешки крест сетки нитей нужно наводить на самую нижнюю видимую часть вешки (рис.3).

Рисунок 3 - Правильное наведение зрительной трубы на вешку

Большое значение при измерении углов имеет умение правильно отсчитывать по лимбам теодолитов с помощью штрихового (Т30) и шкалового (2Т30, Т15 и Т5) микроскопов. Такое умение основывается на знании устройства отсчётных приспособлений теодолитов и внимательном и аккуратном отношении к процессу отсчитывания.

Некоторые характеристики теодолитов Т30, 2Т30 и Т15 приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Общие характеристики теодолитов

Отсчитывание по лимбу с помощью штрихового микроскопа теодолита Т30: в окуляре микроскопа (расположенном рядом с окуляром трубы) найти отсчётный индекс (штрих с горизонтальной подсечкой) и взять по шкале лимба отсчёт, соответствующий положению отсчётного индекса (рис. 4 - отсчёт по горизонтальному кругу 135o12', по вертикальному кругу 356o36').

Рисунок 4 - Поле зрения микроскопа теодолита Т30

Рисунок 5 - Поле зрения микроскопа теодолита 2Т30

Отсчитывание по лимбу с помощью шкалового микроскопа теодолита 2Т30: зафиксировать штрих градусного деления лимба внутри шкалы микроскопа (между цифрами 0 и 6) - это будут градусы отсчёта; по положению этого штриха взять отсчёт по шкале микроскопа с точностью до полминуты (рис.5 - отсчёт по горизонтальному кругу 134o28.5', по вертикальному кругу 7o47.0'). Следует помнить, что шкала микроскопа вертикального круга имеет двойную оцифровку. Если у градусного деления вертикального лимба нет знака, для отсчёта по шкале микроскопа используется положительная оцифровка; если у градусного деления есть знак "минус", то для отсчёта по шкале используется отрицательная оцифровка.

• 1. Поверка уровня. Ось уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна оси вращения алидады. Эта поверка включает следующие операции:
  • · вращая алидаду, установить уровень параллельно линии, соединяющей два подъёмных винта; вращая эти винты в противоположные стороны, привести пузырёк в нульпункт;
  • · повернуть алидаду точно на 180о; сосчитать количество делений n, на которые пузырёк уровня отклонился от нульпункта;
  • · вращая эти же два подъёмных винта, сместить пузырёк уровня в сторону нульпункта на n/2 делений;
  • · вращая исправительные винты уровня, привести пузырёк в нульпункт.

Если после поворота алидады на 180о пузырёк уровня уходит за пределы шкалы, то отклонение пузырька следует измерять в оборотах подъёмных винтов и исправлять уровень методом последовательных приближений; кроме того, в этом случае можно применить способ Г. Ф. Лысова [7]. Порядок поверки уровня по способу Г.Ф. Лысова:

• · вращая один (любой) подъёмный винт, наклонить теодолит на 1о - 2о (около двух полных оборотов винта);
• · осторожно вращая алидаду, найти такое её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады!); взять отсчёт N1 по горизонтальному кругу;
• · осторожно вращая алидаду, найти второе её положение, когда пузырёк уровня будет точно в нульпункте (пользоваться наводящим винтом алидады !); взять отсчёт N2 по горизонтальному кругу;
• · вычислить установочный отсчёт N = 1/2*(N1 + N2) + 90о и установить его на горизонтальном круге;
• · исправительными винтами уровня привести пузырёк уровня в нульпункт.

После исправления уровня нужно заново привести ось вращения алидады в вертикальное положение (выполнить горизонтирование теодолита).

• 2. Поверка коллимационной ошибки. Визирная ось трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Для выполнения этой поверки необходимо выполнить следующие операции:
  • · навести зрительную трубу при КЛ на хорошо видимую точку вблизи горизонта, взять отсчёт по горизонтальному кругу NL ;
  • · перевести трубу через зенит и, вращая алидаду, навести трубу при КП на эту же точку, взять отсчёт по горизонтальному кругу NR ;
  • · вычислить двойную коллимационную ошибку по формуле:

Пример: NL = 23о14,5'; NR = 203о16,0'; 2С = -1,5'.

Если величина 2C превышает 5', то выполняются следующие операции:

• · вычислить правильный отсчёт при КП
• · вращая алидаду микрометренным винтом, установить этот отсчёт на лимбе горизонтального круга - в поле зрения трубы точка сместится с вертикальной нити;
• · отвернуть защитный чехол на окуляре зрительной трубы и обеспечить доступ к исправительным винтам сетки нитей;
• · ослабить вертикальные исправительные винты и, вращая горизонтальные винты, навести вертикальную нить на точку; зажать все исправительные винты:
• · повторить определение коллимационной ошибки.
• 3. Поверка сетки нитей. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна оси вращения алидады. Для выполнения поверки нужно выполнить следующие операции:
  • · вращая алидаду, навести зрительную трубу на хорошо видимую точку;
  • · наводящим винтом трубы плавно смещать трубу по высоте сначала вниз, потом вверх; если изображение точки не отклоняется от вертикальной нити, условие выполнено; если изображение точки отклоняется от вертикальной нити, то при измерении углов следует всегда наводить трубу на визирную цель так, чтобы цель была в центре поля зрения трубы.
• 4. Поверка места нуля. При горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы и пузырька уровня при вертикальном круге в нульпункте (для теодолитов Т15 и Т5) отсчёт по вертикальному кругу должен быть равен нулю. Для выполнения поверки места нуля выполняют следующие операции:
  • · навести зрительную трубу на точку при КЛ;
  • · с помощью микрометренного винта алидады вертикального круга привести пузырёк уровня при вертикальном круге в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VL;
  • · перевести трубу через зенит и навести трубу на эту же точку при КП;
  • · привести пузырёк уровня в нульпункт, взять отсчёт по вертикальному кругу VR;
  • · вычислить место нуля; для теодолитов 2Т30 и Т15 по формуле для теодолита Т30 по формуле

Пример: теодолит 2Т30; VL = 7о14'; VR = -7о12'; M0 = +1,0'.

У теодолитов Т30 и 2Т30 нет уровня при вертикальном круге, поэтому место нуля у них определяется после тщательной установки оси вращения алидады в вертикальное положение.

Место нуля вертикального круга можно не исправлять, но нужно регулярно его определять и следить за тем, чтобы в течение дня значение места нуля было примерно постоянным.

5. Поверка оптического центрира. Эта поверка производится у теодолитов Т15 и Т5. Для этого нужно сначала установить штатив примерно над центром пункта так, чтобы площадка головки штатива была горизонтальна. Затем следует тщательно привести ось вращения алидады в вертикальное положение и, глядя в окуляр оптического центрира и смещая теодолит по площадке, ввести центр пункта в малый круг поля зрения центрира. После этого повернуть алидаду точно на 180о и посмотреть в окуляр оптического центрира, не вышел ли центр пункта из малого круга. Если смещение центра пункта большое (за пределы малого круга), то теодолит следует сдать в ремонт или попытаться отъюстировать оптический центрир в присутствии преподавателя.

Перед выполнением поверок нивелира необходимо привести его ось вращения в вертикальное положение с помощью подъёмных винтов и установочного круглого уровня. Для этого нужно вращать подъёмные винты в произвольном направлении до тех пор, пока пузырёк уровня установится в центре малого круга.

Нивелирная рейка имеет чёрную шкалу на одной стороне и красную шкалу на другой стороне. Деления оформлены в виде дециметров, разделённых на 10 частей; каждый дециметр подписан двузначным числом, например, 03, 17, 29 - на чёрной стороне и 48, 57, 74 - на красной стороне. Начало каждого дециметра фиксируется тонким горизонтальным штрихом, от которого строится пятисантиметровая фигура в форме буквы Е; затем следуют ещё 5 делений: три белых и два закрашенных (рис. 6). В трубе с перевёрнутым изображением деления рейки возрастают сверху вниз.

Рисунок 6 - Изображение рейки в трубе нивелира

Отсчёт по нивелирной рейке берётся в миллиметрах и всегда выражается четырёхзначным числом: первые две цифры - номер дециметра, 3-я цифра - число полных сантиметровых делений от начала дециметра до средней нити, 4-я цифра - десятые доли следующего сантиметрового деления (на рис. 6 отсчёт по центральной нити 1058).

1. Поверка главного условия нивелира с уровнем при трубе. Ось цилиндрического уровня и визирная ось трубы должны лежать в параллельных вертикальных плоскостях и быть параллельны.

Поверка первой части главного условия включает следующие операции:

• · установить ось вращения нивелира в отвесное положение;
• · вращая нивелир по азимуту, установить трубу перпендикулярно линии, соединяющей два подъёмных винта (по направлению третьего подъёмного винта);
• · элевационным винтом привести пузырёк уровня в нульпункт;
• · вращая два подъёмных винта на 2 - 3 оборота в противоположных направлениях, наклонить нивелир сначала в одну сторону, затем в другую; если пузырёк уровня остаётся на месте или отклоняется оба раза в одну и ту же сторону, то условие выполнено; если пузырёк отклоняется в разные стороны, то условие нарушено.

Вторая часть поверки выполняется двойным нивелированием вперёд и включает следующие операции:

• · на местности забивают два колышка на расстоянии 40 - 50 метров;
• · устанавливают нивелир над первым колышком так, чтобы окуляр трубы находился с колышком на одной отвесной линии; измеряют высоту i1 центра окуляра над колышком в миллиметрах; на второй колышек вертикально устанавливают рейку;
• · наводят трубу на рейку, с помощью элевационного винта устанавливают пузырёк уровня в нульпункт и берут отсчёт по рейке по центральной нити b1 ;
• · меняют местами нивелир и рейку и повторяют измерения - получают i2 и b2;
• · вычисляют величину x по формуле x = 1/2*( i1 + i2 ) - 1/2*( b1 + b2 ) и затем - угол непараллельности оси уровня и визирной оси трубы по формуле где "=206265"; по Инструкции [4] угол i не должен превышать 20", что на расстоянии 50 м соответствует допуску x в 4 мм.

Пример: i1=1440; b1=1172;

&nbspi2 =1380; b2=1643;

&nbspi1+i2 =2820; b1+b2=2815; S = 40 м; x=+2,5мм; i=12".

Если угол i превышает 20", то следует исправить его, выполнив следующие действия:

• · вычислить правильный отсчёт b2o=b2+x ;
• · элевационным винтом установить среднюю нить на отсчёт по рейке b2o;
• · исправительными винтами уровня при трубе привести пузырёк уровня в нульпункт;
• · заново выполнить поверку второй части главного условия.

Исправление уровня, если это необходимо, разрешается только в присутствии преподавателя.

• 2. Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Для выполнения этой поверки нужно выполнить следующие операции:
  • · тщательно установить ось вращения нивелира в вертикальное положение с помощью подъёмных винтов, элевационного винта и цилиндрического уровня при трубе;
  • · исправительными винтами круглого уровня привести его пузырёк в нульпункт.
• 3. Поверка сетки нитей. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, то есть быть горизонтальной. Эта поверка выполняется так:
  • · поставить рейку в 30 м от нивелира;
  • · навести трубу на рейку; установить изображение рейки в центре сетки нитей; элевационным винтом привести пузырёк уровня в нульпункт; взять отсчёт по рейке bo;
  • · наводящим винтом трубы сместить изображение рейки влево, затем вправо; оба раза взять отсчёты по горизонтальной нити bл и bп соответственно.

Если отсчёты bл и bп отличаются от bo более, чем на 1 мм, сетку нитей нужно развернуть; эту операцию можно выполнять только в присутствии преподавателя. Для исключения влияния наклона горизонтальной нити нужно всегда устанавливать изображение рейки точно в центре сетки нитей.