Топографія з основами картографії

Для контролю перевірку повторюють доти, поки колімаційна похибка не перевищуватиме подвійну точність теодоліта. Результати визначення колімаційної похибки наведено у табл. 2.4.

Таблиця 2.4 Результати визначення колімаційної похибки

Номер прийому	Точка візування	Відлік по горизонтальному кругу	Колімаційна похибка С	Примітка
		"праворуч"	"ліворуч"
1	4	13°2Г	193°48'	13'	Умову не виконано Установити на горизонтальному крузі відлік 13°35'
2	4	13°35'	193°36'	ЗО"	Умову виконано

Після закінчення перевірки захисний ковпачок юстирувальних гвинтів сітки ниток ставлять на місце.

У сучасних теодолітах це виправлення потребує розбирання теодоліта, а тому виконується в оптико-механічних майстернях.

Одна з ниток сіткн має бути горизонтальною, а інша - вертикальною. Приводять теодоліт у робочий стан. Горизонтальність нитки сітки перевіряють у такій послідовності. Наводять центр сітки ниток на точку, віддалену від теодоліта на 5 - 10 м, що перебуває на висоті приладу. Навідним гвинтом лімба переміщують сітку ниток уздовж точки (рис. 2.14) і стежать за положенням горизонтальної сітки ниток відносно точки. Якщо зображення центра сітки ниток зміщується відносно точки більше ніж на три штрихи -- умову не виконано.

Рис. 4.15 Перевірка правильності встановлення сітки ниток наведенням на точку: а -- умову не виконано; б -- виконано

Вертикальну сітку ниток можна перевірити за допомогою виска, підвішеного на відстані 20-30 м (рис. 4.15). Якщо після візування на висок вертикальна сітка ниток суміститься з шнурком виска -- умову виконано. В іншому разі треба виконати юстирування.

Для виконання юстирування відгвинчують ковпачок, що закриває виправні гвинти сітки на окулярній частині зорової труби. Відкручують виправні гвинти й рукою повертають корпус ниток, сітки так, щоб виконувалися умови горизонтальності й вертикальності ниток сітки. Після закінчення перевірки повторюють перевірку перпендикулярності осі візування до горизонтальної осі зорової труби.

Визначення місця нуля вертикального круга. Місце нуля -- це відлік по вертикальному круту при положенні зорової труби «круг ліворуч» або «круг праворуч», коли візирна вісь горизонтальна й алідада вертикального круга встановлена за її рівнем в положення, якого вона набуває при вимірюванні вертикальних кутів. Установлюють за рівнем вісь обертання теодоліта в прямовисне положення. При «крузі праворуч» візують трубу на віддалену точку, яку чітко видно. Виводять бульбашку рівня біля алідади вертикального круга на середину й беруть відлік по вертикальному кругу. Переводять трубу через зеніт і візують трубу на ту саму точку. Знову при необхідності виводять бульбашку рівня при алідаді вертикального круга на середину й беруть відлік по вертикальному кругу.

Для контролю визначають місце нуля візуванням на іншу точку. Всі операції виконують так само, як у попередній послідовності.

Спосіб прийомів при вимірюванні горизонтальних кутів найпоширеніший при інженерно-топографічних роботах на місцевості. При цьому способі горизонтальний кут отримують як різницю відліків при крузі «праворуч» й «ліворуч» двох напрямів, що виходять з однієї точки (рис. 4.16).



Рис. 4.16 Схема вимірювання горизонтальних кутів способом прийомів

Порядок вимірювання кутів способом прийомів такий. Встановлюють теодоліт у вершині кута (рис. 4.16, точка 2) й приводять його у робочий стан. Перший прийом виконують при крузі «праворуч». Закріплюють лімб затискним гвинтом, відкріплюють алідаду і зорову трубу. Спочатку наближено, а потім закріпивши алідаду й трубу, орудуючи навідними гвинтами алідади й труби, точно наводять центр сітки ниток на точку 1. Беруть відлік по горизонтальному кругу, який записують у журнал (табл. 2.7). Відкріплюють алідаду, наводять центр сітки ниток на точку 3. Знову на горизонтальному крузі беруть відлік, який записують у табл. 2.7.

Для контролю й зменшення похибок приладу горизонтальний кут вимірюють при крузі «ліворуч». Для цього переводять трубу через зеніт. Закріплюють алідаду й відкріплюють лімб. Змістивши лімб приблизно на 90е, закріпляють його й відкріплюють алідаду. Знову візують зорову трубу на точку 1. Закріплюють алідаду і беруть відлік по горизонтальному кругу. Взявши відлік, відкріплюють алідаду й візують трубу на точку 3. Закріплюють алідаду й беруть по горизонтальному кругу відлік, який також заносять у табл. 2.7. За результатами вимірювання кутів у двох напівприйомах обчислюють середній кут.

Спосіб кругових прийомів застосовується тоді, коли з якої-небудь точки необхідно виміряти декілька горизонтальних кутів (рис. 4.17).

1

Рис. 4.17 Схема вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів

Спочатку кути вимірюють першим напівприйомом при крузі «праворуч» у такій послідовності. Встановлюють теодоліт у вершині кута А й приводять у робочий стан. Встановлюють по горизонтальному кругу відлік, близький до 0°. Закріплюють алідаду й при відкріпленому лімбі наводять центр ниток сітки зорової труби на точку 1. Беруть відлік по горизонтальному кругу й записують його в журнал (табл. 2.8). Закріплюють лімб. Рухом алідади на ходом стрілки годинника послідовно візують на точки 2, 3 і 4, беруть при цьому відліки, які записують у журнал (табл. 2.8). Напівприйом закінчують повторним наведенням і відліком на початковий пункт 1. Якщо початковий і кінцевий відліки не відрізняються більше як на подвійну точність відлікового пристрою, приступають до другого напівприйому.

При закріпленому лімбі переводять трубу через зеніт. Рухом закріпленої алідади проти ходу стрілки годинника послідовно візують на всі точки й беруть відлік. Відлік на точку 1 записують в останній рядок табл. 2.8. Відліки на наступні пункти в другому напівприйомі записують знизу вгору. Якщо різниця між відліками в першому й другому напівприйомах на початковий напрям 1 не перевищує подвійну точність теодоліта, обчислюють середній відлік з двох напівприйомів. Його записують у наступну графу табл. 9.8 і віднімають від усіх інших відліків на наступні напрями 1, З і 4. Наведені напрями на точки 2, 3 і 4 -- це величини кутів між цими напрямами.

Якщо кути вимірюють кількома прийомами, відліки по напрямах визначають як середні з прийомів, а потім за цими відліками визначають кути. Кожний наступний прийом виконують так, як перший. Для послаблення впливу похибок поділок лімба його переставляють між прийомами на кут 180°п. Сума кутів має дорівнювати 360°, що є контролем обчислень.

Для вимірювання вертикальних кутів теодоліт установлюють над точкою й приводять його основну вісь у прямовисне положення. При крузі «праворуч» візують зорову трубку на точку М (рис. 4.18). Закріплюють затискні гвинти алідади й трубу. Мікрометричними гвинтами труби й алідади суміщають сітку ниток з точкою. Закріплюють затискні гвинти алідади й труби. Перевіряють, чи знаходиться на середині бульбашка рівня біля алідади горизонтального круга. Роблять відлік по вертикальному кругу Кв і записують його в журнал (табл. 2.9).

Відкріплюють затискні гвинти алідади й труби. Перевівши трубу через зеніт, знову візують трубу на ту саму точку А. Закріплюють затискні гвинти алідади й труби. Мікрометричними гвинтами алідади й труби суміщають сітку ниток з точкою і беруть відлік по вертикальному кругу Вв, який записують у журнал (табл.). Визначають місце нуля вертикального круга теодоліта. За результатами відліків і визначеного місця нуля обчислюють вертикальний кут.

Таблиця 2.5 Журнал вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів

Станція	Точка візування	Відлік по горизонтальному кругу	Середнє значення відліків	Приведений напрям	2С = ВГ-КГ ±180°
		"ліворуч"	"праворуч"
А	1	0°01'	1801 00'	01 020'	01 00'	+1 `
	2	91°47'	27 046'	91°46',5	91°44',5	-1'
	3	116 019'	296°10'	116°09',5	116017',5	+1'
	4	І43°19'	323°19'	143°19',0	143°17',0	0
	1	04 02'	180 013'	01 01',5

Рис. 4.18 Схема вимірювання вертикальних кутів

4.3 Нівелювання

4.3.1 Види нівелювання

При виконанні топографо-геодезичних робіт необхідно визначати перевищення точок земної поверхні, обчислювати їх абсолютні і відносні позначки, переносити у натуру проектні позначки і визначати осідання споруд.

Нівелювання -- це визначення висот точок земної поверхні відносно деякої вибраної точки або над рівнем моря. Залежно від необхідної точності та наявних приладів використовують такі методи нівелювання: геометричне, тригонометричне, гідростатичне, барометричне, автоматичне та аеронівелювання.

Геометричне нівелювання виконують горизонтальним променем візування з допомогою нівеліра або теодоліта та рейок з поділками. На середню квадратичну похибку, яка може бути від 0,5 до 10 мм/км, впливає клас нівелювання. Залежно від взаємного розташування нівеліра та рейок геометричне нівелювання здійснюють двома способами: із середини і вперед. Геометричне нівелювання застосовують для створення державної висотної мережі, висотного обгрунтування топографічних знімань, а також при проектуванні і будівництві інженерних споруд.

Тригонометричне нівелювання застосовується для створення висотної основи і виконання топографічних знімань та рішення різноманітних інженерних задач. Його виконують похилим променем візування за допомогою теодоліта або кіпрегеля. За результатами вимірювання кута нахилу лінії візування з однієї точки на іншу та горизонтальної відстані між ними обчислюють перевищення за формулами тригонометричного нівелювання. Середня квадратична похибка визначення перевищень -- 10 мм.

Гідростатичне нівелювання основане на принципі сполучених посудин, в яких рідина завжди займає одинакові рівні. Використовується для точного встановлення будівельних конструкцій в проектні положення, вивірення під час монтажу технологічних ліній значної довжини, вимірювання осідання споруд та передачі позначок через водні перешкоди. Середня квадратична похибка визначення перевищень -- 0,1 мм.

Барометричне нівелювання основане на вимірюванні барометра-ми-анероїдами в точках спостереження атмосферного тиску, який із збільшенням висоти зменшується. Різницю висот між двома точками визначають за результатами вимірювання в них атмосферного тиску, температури й вологості повітря, використовуючи барометричну формулу. Використовується при розвідках і будівництві лінійних споруд, а також у випадках прискорених методів знімань. Середня квадратична похибка визначення висот -- 300 мм.

Автоматичне нівелювання виконується за допомогою висотомірів-автоматів, що креслять профіль місцевості або вказують позначки лінії профілю. Дія профілографів ґрунтується на механічному центрирі або на використанні горизонтальної поверхні рідини в посудині. Середня квадратична похибка визначення перевищень -- 100 мм/км. Висотоміри-автомати бувають механічні, електромеханічні і електронно-механічні.

4.3.2 Типи нівелірів і нівелірних рейок та їх особливості

При геометричному нівелюванні перевищення однієї точки місцевості або споруди над іншою визначають з застосуванням горизонтального променя, який одержують з допомогою нівеліра та нівелірних рейок, які ставлять у цих точках.

Сучасні нівеліри класифікують за точністю, призначенням, конструктивними особливостями і мірою автоматизації окремих операцій. За точністю нівеліри бувають високоточні, точні і технічні. За способом установлення лінії візування в робочий стан нівеліри ділять на такі, у яких лінію візування встановлюють по циліндричному рівню, що наглухо скріплений з зоровою трубою, і нівеліри з компенсаторами з самоустановною лінією візування. Технічні нівеліри обладнують також лімбом для вимірювання горизонтальних кутів. Зараз серійно виробляються такі типи нівелірів: Н-05, Н-3, Н-10, Н-05К, Н-ЗК, Н-10К, Н-ЗКЛ, Н-ЗП, 2Н-ЗЛ, 2Н-10КЛ, ЗН-2КЛ. Цифра у шифрі нівеліра свідчить про допустиму середню квадратичну похибку (в міліметрах) при нівелюванні на 1 км подвійного ходу. Літера К свідчить про наявність компенсатора, а Л -- лімба горизонтального круга.

Високоточні нівеліри Н-05 з оптичним мікрометром і нівеліри Н-05К з компенсатором призначені для нівелювання І та II класів. Точні нівеліри Н-3 з циліндричним рівнем, нівеліри Н-ЗК з компенсатором використовуються при нівелюванні III та IV класів, інженерних розвідках і інженерно-геодезичному забезпеченні будівництва.

Технічні нівеліри Н-10 та Н-10К використовуються при топографічних зніманнях, інженерно-геодезичних розвідках і роботах на будівництві споруд.

Фірма «Карл Цейс Ієна» випускає нівеліри N1002, N1007, N1025, N1050 і N1030. З зарубіжних нівелірів різних фірм, що призначені для знімання профілів місцевості, нівелювання поверхонь та геодезичного забезпечення будівельного виробництва, використовують оптичні нівеліри: 8ЕТЬ марок Б523 та АВ-20 з похибкою 1,5 мм та 2,5 м на 1 км; автоматичні нівеліри 8ОКК1Х марок РІЛ, В1С, В1, В20 з похибкою при наявності мікрометронної насадки 0,2 й 0,5 мм/км, а без неї -- 0,8 мм/км; СЗОО, С310, С320, СЗЗО з похибкою без мікрометронної насадки 1,0; 1,5 та 2,0 мм/км.

Цифрові нівеліри дозволяють виконувати ті ж роботи, що й оп- тичні нівеліри. їх особливістю є наявність електронного датчика, що дозволяє з високою точністю знімати відліки з спеціальної штрих-кодової рейки. Оператору достатньо навести прилад на рей- ку, сфокусувати зображення й натиснути кнопку. Прилад виконує самостійно зняття відліку по рейці й вимірювання відстані до неї що відображується на екрані.

Сучасні штрихові прецизійні і шашкові дерев'яні нівелірні рейки класифікуються за точністю, конструктивними особливостями і призначенням. За точністю нівелірні рейки бувають високоточні, точні і технічні. За довжиною розрізняють три- та чотириметрові рейки, які можуть бути суцільними, складаними і розсувними. Поділки нанесені з одного або двох боків. Рейки можуть мати круглий рівень для встановлення їх в прямовисне положення. Сучасні рейки мають шифри РН-05, РН-3 та РН-10 і входять до комплекту нівелірів відповідно Н-05, Н-3 і Н-10. Літери означають: Р -- рейка, Н -- нівелірна, а цифри 10, 3 і 05 вказують середню квадратичну похибку нівелювання (в міліметрах) на 1 км подвійного ходу.

Рейка РН-05 -- одностороння, являє собою суцільну раму довжи-ною 3 або 1,2 м, на яку натягнута інварна стрічка з нанесеними двома шкалами, які зміщені одна відносно одної на 2,5 мм. На основній шкалі підписані півдециметрові поділки від 0 до 60, а на доповнювальній -- від 60 до 120. Відлік по прецизійній рейці беруть за допомогою оптичного мікрометра.

Рейка РН-3 -- двостороння шашкова, являє собою дерев'яний брусок завширшки 8-10 і завтовшки 2-3 см, на який нанесені шашкові сантиметрові поділки і підписані значення дециметрових поділок. На одному боці нанесені чорні і білі поділки (чорний бік), а на другому -- червоні і білі (червоний бік). На обох боках рейки поділки виконані через 10 мм. По чорному боці поділки йдуть від нуля до 3 м. Нуль рейки суміщають з п'ятою рейки, тобто з нижнім кінцем, що оббитий залізною скобою. По червоному боці початковий відлік починається з числа 4787 або 4687. Різниця відліків по різних боках рейки повинна бути сталою. Дециметрові підписи можуть бути прямими і оберненими.

Рейка РН-10 -- двостороння шашкова, має конструкцію, аналогічну до рейки РН-3, і, як правило, виготовлюється складаною, довжиною 4 м.

За результатами аналізу типів нівелірів і нівелірних рейок, їх метрологічних характеристик і областей використання вибирають нівелір і нівелірну рейку для інженерно-геодезичного забезпечення конкретного будівельно-монтажного виробництва або виконання розвідок.

4.3.3 Будова нівелірів

Загальні відомості про будову нівелірів

Кожний тип нівеліра має свої конструктивні особливості. Але, належачи до одного класу геодезичних приладів, всі вони мають спільні основні частини: зорову трубу, рівні і установлювальні пристрої.

Нівелір з циліндричним рівнем (рис. 4.3.1) складається з підставки 1, зорової труби 5 з об'єктивом 4, окуляра 6 та фокусуючої призми, що переміщується з допомогою ручки, циліндричного 2 та круглого 8 рівнів, піднімального 9, затискного 3, мікрометричного та елеваційного 7 гвинтів. Зображення кінців бульбашки циліндричного рівня системою призм передається у зорову трубу.

Основні геометричні умови нівеліра: вісь візування і вісь циліндричного рівня повинні бути паралельні, вісь круглого рівня повинна бути паралельна осі обертання

Рис. 4.3.1 Принципова геометрична схема нівеліра з циліндричним рівнем: 1 -- підставка; 2 -- циліндричний рівень; З -- затискний гвинт; 4 -- об'єктив; 5 -- зорова труба; б -- окуляр; 7 -- елеваційний гвинт; 8 -- круглий рівень; 9 -- піднімальні гвинти

(основній осі нівеліра) ; вісь візування повинна бути перпендикулярна до основної осі нівеліра.

При визначенні перевищень найбільше значення має виконання геометричних умов. Це зумовлено їх значною мінливістю в період роботи і транспортування.

У топографо-геодезичних роботах широко використовуються нівеліри, у яких лінія візування автоматично встановлюється в горизонтальне положення. Це досягається використанням компенсаторів, які забезпечують горизонтальне положення променя візування.

Компенсація кута нахилу осі візування здійснюється компенсатором з підвішеною сіткою ниток, який повертає промінь візування, спрямовуючи його в центр ниток сітки або компенсатором з паралельним переносом променя візування на його початковий напрям у центр ниток сітки.

Оптична схема нівеліра Н-10КЛ (рис. 4.3.2) включає об'єктив 1, пента-призму 2, призму-компенсатор 3, пента-призму 4, сітку ниток 5 та окуляр 6.

Рис. 4.3.2 Оптична схема нівеліра Н-10 КЛ: 1 -- об 'єктив; 2, 4 -- пента-призми; З -- призма-компенсатор; 5 -- сітка ниток; 6 -- окуляр

Нівелір Н-ЗК має призмовий компенсатор оптико-механічного типу, що забезпечує автоматичне встановлення лінії візування у горизонтальне положення при кутах нахилу осі візування до 15'. Попередньо вісь обертання нівеліра встановлюють в прямовисне положення за допомогою круглого рівня. Компенсатор складається із рухомої призми, яку підвішують на чотирьох схрещених нитках, та нерухомої. Відбивні боки обох призм розміщені під кутом 45° до променя візування, що проходить через центр об'єктива.

Для нівелірів з компенсаторами повинна виконуватись основна умова: лінія візування буде горизонтальною, якщо нахил зорової труби інструмента не більший, ніж допустимий кут компенсації.

Будова нівеліра Н-3

Нівелір Н-3 - точний, з циліндричним рівнем біля зорової труби і елеваційним гвинтом. Він призначений для геометричного нівелювання III класу з середньою квадратичною похибкою 3 мм/км. Загальний вигляд нівеліра Н-3 показано на рис. 4.3.3. Нівелір складається з верхньої і нижньої частини. Верхня частина включає зорову трубу 5 з циліндричним рівнем, навідний 9, затискний 8 та елеваційиий 3 гвинти і круглий рівень 2. Нижня частина виконана у вигляді підставки-триніжки з трьома піднімальними гвинтами 10 та пластиною, що пружинить.

Рис. 4.3.3 Загальний вигляд нівеліра Н-3: 1 -- підставка-триніжок, 2 -- круглий рівень, З -- елеваційний гвинт; 4 -- окуляр; 5 -- зорова труба;6 -- фокусна ручка; 7 -- об 'єктив; 8 -- затискний гвинт; 9 -- навідний гвинт, 10 -- піднімальні гвинти

У корпус зорової труби встановлено об'єктив 7, окуляр 4 та сітку ниток з частиною призмового пристрою циліндричного рівня. З лівого боку труби розміщений циліндричний рівень і призмовий пристрій, що передає зображення кінців бульбашки в поле зору труби. Чітке зображення відліків по рейці отримують поворотом фокусної ручки 6. У корпусі зорової труби з боку окуляра є чотири виправних гвинти циліндричного рівня. Виправні гвинти закриті кришкою.

Вертикальну вісь приладу в прямовисне положення виводять круглим рівнем 2, що має три виправних гвинти, за допомогою трьох піднімальних гвинтів триніжка. Для надання осі візування зорової труби горизонтального положення використовують циліндричний рівень. Вісь візування займає горизонтальне положення, якщо відображення кінців бульбашки циліндричного рівня - за допомогою елеваційного гвинта 3 суміститься в полі зору труби (рис. 4.3.4). В полі зору труби (рис. 4.3.4) одночасно видно бульбашку рівня 1, нівелірну рейку 2, сітку ниток 3. Відлік по рейці дорівнює 1350.

Для грубого наведення приладу на рейку на корпусі зорової труби є пристрій для візування (мушка). Точне наведення на рейку виконують гвинтом 9 при закріпленому гвинті 8.

Рис. 4.3.4 Поле зору труби нівеліра Н-3: бульбашка рівня; 2 -- нівелірна рейка; 3 -- сітка ниток

4.3.4 Підготовка нівелірів і нівелірних рейок до роботи

Нівеліри повинні задовольняти необхідні оптико-механічні і геометричні умови. Нівеліри характеризуються комплексом метрологічних характеристик і підлягають перевірці і метрологічній атестації.

Таблиця 2.6

Перевірка зовнішнього технічного стану і комплектності	Візуальний огляд
Оцінка працездатності	Випробовування
Перевірка головної геометричної Умови	Польовий базис
Перевірка роботи компенсатора	Автоколіматор
Визначення середньої квадратичної похибки перевищення на станції	Польовий висотний полігон
Те саме, на 1 км ходу	Висотний полігон

Зовнішній стан нівеліра перевіряють візуальним оглядом. При цьому виявляють пошкодження оптичних і механічних частин нівеліра. Перевіряють встановлення рівнів і регулювальних пристроїв. Зображення у зоровій трубі повинне бути чітким і недеформованим, освітленість поля зору -- рівномірною; не допускається перекошення зображення. Перевіряють правильність і зручність укладання нівеліра в ящик, замки і пристосування для перенесення. Комплектність нівеліра контролюють згідно із списком, наведеним у паспорті нівеліра. Робочий стан рухомих частин перевіряють випробовуванням. При цьому виявляють і усувають в рухомих частинах неплавність ходу і помітні деформації. Перевіряють роботоздатність мікрометричного гвинта труби, елеваційного гвинта і пристрою для фокусування. Перевіряють регулювальні пристрої.

Особливу увагу при оцінюванні роботоздатності нівеліра звертають на такі умови: забезпечення плавного ходу піднімальних і мікрометричних гвинтів, легкого і плавного обертання нівеліра навколо осі, стійкого положення нівеліра на штативі. Хід піднімальних гвинтів регулюють з допомогою регулювальних гайок зі спеціальними отворами під шпильки. Якщо хід піднімальних гвинтів дуже тугий або вільний, їх викручують доти, поки не стане видно отвори регулювальних гайок. В ці отвори вставляють шпильки і крутять гайки в ту чи іншу сторону, добиваючись плавного ходу гвинтів.

Становий гвинт під час регулювання ходу піднімальних гвинтів не повинен бути занадто туго затягнутим. При занадто тугому або вільному ході навідного або елеваційного гвинтів у отвір, що знаходиться на регулювальній гайці, вставляють шпильку і обертанням цієї гайки досягають потрібного ходу гвинтів. При тугому обертанні труби на вертикальній осі її необхідно змастити наново.

При огляді штатива звертають увагу на жорсткість з'єднання його окремих частин. Ніжки штатива повинні порівняно туго обертатися в шарнірному з'єднанні з головною частиною.

Остаточний висновок про придатність нівеліра для виконання робіт потрібної точності роблять після виконання перевірок і відповідних їм регулювань.

Нівелірні рейки характеризуються комплексом метрологічних характеристик і підлягають перевірці. Зміст перевірних робіт і способи перевірок нівелірних рейок:

При випробовуваннях визначають надійність кріплення на корпусі рівня, ручок, металевої скоби п'ятки; роботоздатність фіксатора, що утримує складану рейку в робочому стані; роботоздатність замків і засувок, що скріплюють частини складаної рейки в складеному положенні; прилягання частин складаної рейки в робочому і складеному положенні.

Встановлення нівеліра в робочий стан включає фокусування зорової труби, приведення осі обертання нівеліра в прямовисне положення і горизонтування зорової труби.

Штатив нівеліра встановлюють таким чином, щоб відстань між ніжками була не менша половини довжини ніжок. Кінці ніжок втискують в грунт і підтягують ослаблені гвинти, що скріплюють рухомі частини штатива. Нівелір ставлять на штативі так, щоб наконечники піднімальних гвинтів зайшли в пази головки штатива, а становий гвинт рівномірно закручують, щоб не утруднювати хід піднімальних гвинтів.

Фокусування зорової труби -- це отримання в полі зору труби чіткого зображення відліків по нівелірній рейці. Чітке зображення нівелірної рейки отримують обертанням ручки фокусування. Для отримання чіткого зображення сітки ниток наводять зорову трубу на освітлений предмет. Обертанням окулярної трубочки добиваються чіткого зображення сітки ниток.

Вісь обертання нівеліра повинна займати прямовисне положення при розміщенні бульбашки круглого рівня в нуль-пункті. З цією метою обертають піднімальні гвинти в різні боки і досягають переміщення бульбашки круглого рівня в нуль-пункт.

Нівелір вважається відгоризонтованим, якщо відображення кінців бульбашки циліндричного рівня суміщаються в полі зору труби (рис. 4.3.4). Відображення кінців бульбашки циліндричного рівня суміщають за допомогою елеваційного гвинта.

Для грубого наведення нівеліра на рейку на корпусі зорової труби є мушка. Точне наведення на рейку виконують навідним гвинтом при затиснутому закріплювальному гвинті.

4.3.5 Перевірки і юстирування нівелірів

Перевірки і юстирування нівелірів виконують при температурі +20 - +5°С. При перевірці виконання основних геометричних умов, що характеризують принципову геометричну схему нівеліра, контролюється залежно від конструктивних особливостей нівеліра.

Перевірки і юстирування нівеліра з циліндричним рівнем Н-3

Перевірка круглого рівня. Вісь круглого рівня (рис. 4.3.1) повинна бути паралельною основній осі нівеліра.

Для перевірки цієї умови встановлюють круглий рівень у напряму двох піднімальних гвинтів (рис. 4.3.5). Обертанням трьох гвинтів 1 в протилежних напрямах бульбашку 2 виводять в нуль-пункт. Якщо після повертання верхньої частини нівеліра на 180° бульбашка залишається в нуль-пункті -- умову виконано. Якщо ж ні, то виправними гвинтами рівня зміщують бульбашку в нуль-пункт на половину її відхилення. На частину відхилення, що залишилася, бульбашку рівня зміщують піднімальними гвинтами. Для контролю перевірку повторюють і виконують доти, доки не буде виконана умова.

Перевірка правильності встановлення сітки ниток

Вертикальна нитка сітки повинна бути паралельною основній осі нівеліра.При робочому положенні нівеліра зорову трубу наводять на віддалену на 5-10 м рейку так, щоб її зображення було біля краю поля зору, і роблять відлік. Навідним гвинтом поволі повертають трубу, щоб зображення рейки перемістилося до другого краю поля зору. Якщо після цього відлік не зміниться, умову виконано.

Рис. 4.3.5 Перевірка круглого рівня: 1 -- піднімальні гвинти; 2 -- бульбашка рівня

Перевірку можна виконати також з допомогою важкого виска, підвішеного на відстані 25-30 м від нівеліра. Якщо після наведення на шнурок виска вертикальна нитка сітки суміститься з ним, то умову виконано. В іншому випадку виконують юстирування.

Для виконання юстирування знімають кришку сітки ниток, що прикриває юстирувальні гвинти на окулярній частині зорової труби. Ослаблюють гвинти, що скріплюють окулярну частину труби з частиною труби зі сторони об'єктова, і повертають сітку ниток до. досягнення умов перевірки. Після закінчення перевірки закріплюють юстирувальні гвинти і ставлять кришку на місце.

Перевірка головної геометричної умови.

Візирна вісь труби 22, (рис. 4.3.1) повинна бути паралельною осі циліндричного рівня. Основну геометричну умову перевіряють нівелюванням однієї лінії довжиною 50-70 м способами «із середини» або «вперед» (рис. 4.3.6).

На рівній місцевості вибирають і закріплюють кілочками дві точки А та В на відстані 50-70 м одна від одної. При перевірці способом «вперед» установлюють над точкою А нівелір так, щоб окуляр зорової труби нівеліра знаходився на відстані не більше 3-5 см від рейки, що розміщена на точці А (рис. 4.3.6).



Рис. 4.3.6 Перевірка головної геометричної умови нівелірів з циліндричним рівнем

За допомогою круглого рівня вісь обертання нівеліра піднімальними гвинтами виводять в прямовисне положення. З допомогою сталевої рулетки або рейки вимірюють висоту нівеліра і, з точністю до 2 мм. Візують зорову трубу на рейку, яку встановлюють у точці В. З допомогою елеваційного гвинта суміщають кінці бульбашки циліндричного рівня і беруть відлік.

Переставляють місцями нівелір і рейку (рис. 4.3.6). Вимірюють висоту нівеліра і2 в точці В. Візують зорову трубу на рейку, що встановлена у точці А. З допомогою елеваційного гвинта суміщають кінці бульбашки циліндричного рівня і беруть відлік.

Рис. 4.3.7

Наводять середню нитку сітки елеваційним гвинтом на відлік на рейці. При цьому бульбашка циліндричного рівня зійде з нуль-пункту. Відводять у бік захисну кришку виправних гвинтів циліндричного рівня. Відкручують горизонтальні юстирувальні гвинти, а вертикальними гвинтами суміщають кінці бульбашки рівня. Для контролю перевірку повторюють. Результати перевірки головної геометричної умови представлені у табл. 10.1.

Перевірка і юстирування нівеліра з компенсатором Н-ЗК

Перевірки установного рівня і положення сітки ниток нівелірів з компенсаторами виконують так, як і нівелірів з циліндричним рівнем. Після виконання відповідних юстирувань перевіряють міру компенсації кутів нахилу осі нівеліра і головну геометричну умову.

Перевірка міри компенсації кутів нахилу осі нівеліра. Компенсація кутів нахилу осі нівеліра повинна бути повною.

Для визначення похибки недокомпенсації встановлюють нівелір посередині створу між рейками, що розміщені на відстані 100 м одна від одної. Визначають перевищення, мм, п'ятьма прийомами при положеннях бульбашки круглого рівня, показаних на рис. 4.3.7:

Рис. 4.3.8 Положення бульбашки круглого рівня при визначенні похибки компенсації

Обчислюють середнє значення перевищення, мм, одержане при положеннях бульбашки рівня 2-5

Знаходять різницю між середнім значенням перевищення і середнім перевищенням Н, мм, одержаним при положенні бульбашки рівня 1 (рис. 4.3.7).

Якщо різниця / > 5 мм, то юстирування нівеліра виконують в оптичній майстерні.

Перевірка головної геометричної умови. Лінія візування повинна бути горизонтальною при нахилах осі приладу до величини допустимого кута компенсації.

На місцевості в точках А і В, розташованих на відстані (100 ± 0,2) м, забивають два кілки, на які встановлюють рейки (рис. 4.3.8).

У точці В посередині між рейками (й1 = 50 ± 0,1) м установлюють нівелір і приводять його у робочий стан. Більше трьох разів, міняючи висоту інструмента, визначають перевищення між точками к. Середнє значення перевищення, мм, буде позбавлене інструментальних похибок.

Потім нівелір переносять в точку С, що розміщена на відстані й2 = (10 ± 0,1) м від точки В, і визначають перевищення, мм,

Якщо перевищення к2, визначене з точки С, буде відрізнятися більше, ніж на 2 мм від перевищення кс, визначеного з точки О, то необхідно виконати юстирування.

Рис. 4.3.9 Положення бульбашки круглого рівня при визначенні похибки компенсації

Обчислюють середнє значення перевищення, мм, одержане при положеннях бульбашки рівня 2-5

Знаходять різницю між середнім значенням перевищення і середнім перевищенням Н, мм, одержаним при положенні бульбашки рівня 1 (рис. 4.3.7). Якщо різниця / > 5 мм, то юстирування нівеліра виконують в оптичній майстерні.

Перевірка головної геометричної умови. Лінія візування повинна бути горизонтальною при нахилах осі приладу до величини допустимого кута компенсації.

Рис. 4.3.10 Визначення перевищення при нівелюванні

На місцевості в точках А і В, розташованих на відстані (100 ± 0,2) м, забивають два кілки, на які встановлюють рейки (рис. 4.3.8).

У точці В посередині між рейками (й1 = 50 ± 0,1) м установлюють нівелір і приводять його у робочий стан. Більше трьох разів, міняючи висоту

інструмента, визначають перевищення між точками. Середнє значення перевищення, мм, буде позбавлене інструментальних похибок.

Потім нівелір переносять в точку С, що розміщена на відстані й2 = (10 ± 0,1) м від точки В, і визначають перевищення, мм.

Якщо перевищення к2, визначене з точки С, буде відрізнятися більше, ніж на 2 мм від перевищення кс, визначеного з точки О, то необхідно виконати юстирування. З цією метою обчислюють поправки.

Для приведення ліній візування в горизонтальне положення знімають ковпачок, що прикриває виправні гвинти сітки ниток. Наводять нівелір на дальню рейку і виправними гвинтами сітки ниток наводять горизонтальну нитку сітки на виправлений відлік. Для контролю перевірку повторюють.

4.3.6 Перевірки нівелірних рейок

Вісь круглого рівня повинна бути паралельна осі рейки. На відстані 40-50 м від нівеліра, приведеного в робочий стан, став лять рейку на тверду основу. За допомогою нівеліра рейку встанов- люють так, щоб одне ребро її було паралельне вертикальній нитці сітки зорової труби. Якщо при цьому бульбашка рівня залишиться у нуль-пункті, то умову виконано. Якщо бульбашка рівня зійде з середини вліво або вправо, то виправними гвинтами її повертають у нуль-пуикт. Рейку повертають на 90° і повторюють вказані дії.

Помилки в дециметрових поділках не повинні перевищувати для рейок третього класу ±0,5 мм, четвертого класу -- ±0,7 м, технічних -- ±1,0 мм. Умову перевіряють, компаруючи рейку нор мальним штриховим метром або контрольною лінійкою з мілімет ровими поділками з урахуванням температури. Контрольні проміри виконують у прямому і зворотному напрямах.

4.3.7 Визначення перевищень при геометричному нівелюванні

Порядок роботи з нівеліром на станції залежить від способу визначення перевищень, класу нівелювання і способу контролю відліків по рейці. При виборі способу геометричного нівелювання виникають проблемні ситуації, рішення яких залежить від потрібної точності, умов вимірювання і видів геодезичних робіт з забезпечення будівельно-монтажного виробництва.

Технічне нівелювання способом із середини нівеліром Н-3

Після виконання перевірок і юстирувань нівелір установлюють на однакових відстанях від рейок і приводять у робочий стан (рис 4.3.9). З цією метою вісь нівеліра приводять в прямовисне положення і фокусуванням зорової труби отримують чітке зображення рейок. Зорову трубу наводять на чорний бік задньої рейки. За допомогою елеваційного гвинта суміщають кінці контактного циліндричного рівня. Після заспокоєння бульбашки рівня роблять відлік 1. Потім наводять трубу на чорний бік передньої рейки. При необхідності елеваційним гвинтом виправляють положення бульбашки циліндричного рівня і роблять відлік 2. Перевертають рейку червоним боком до нівеліра.

Виконують контроль відліків. З цією метою, не знімаючи прилад, обчислюють перевищення між точками, відповідно, по чорному і червоному боках рейки, мм.

При цьому повинна виконуватися умова (Нчор - птр) < ±5 мм. Якщо умову виконано, обчислюють середнє перевищення між точками, мм.

Якщо відома висота точки НА, обчислюють висоту точки В, м. Якщо різниця перевищень більше 5 мм, то знову беруть відліки по червоному і чорному боках рейок, що встановлені на передній і задній точках. Результати нівелювання записують у журнал (табл. 3.2). При наявності проміжних точок на них установлюють задню рейку і беруть відлік тільки по чорному боці рейки.

При роботі з односторонніми нівелірними рейками для контролю відліків по рейках міняють горизонт приладу. У цьому випадку перевищення на станції отримують двічі.

Таблиця 3.1 Журнал технічного нівелювання

№ станції	№ точки	Відліки по рейках, мм	Перевищення, мм	Середнє перевищення, мм
		Задній	передній	Проміжний	+	-	+	-
1	0	1984			975
		6767					974
					972
	1		1009
			5795
2	1	1438
		6226				537
								535
	+84			2534		533
	2		1975
			6759
3	1	1947
		6736
					1028
							1029
	2		0919		1030
			5706
Контроль	ЈЬчер= 5369 мм; ЈЬчор = 3903 мм; = 19729 мм; іЬчер =14357 мм; -Јачер =-14360 мм; -ЕЬчер =-14357 мм; - ЈЬчор = + 1466 мм; -ЈЬчер =+1469мм	+2003	-535
ЈачогЈЬЧ0І		2Ііс= +-1468

Для отримання відліків по рейках, що не мають круглого ріння, їх необхідно під час відліку покачувати у площині візування симетрично відносно вертикального положення. Найменший відлік відповідає перпендикулярному положенню рейки до лінії візування. При відліку менше 1000 мм рейку не покачують.

Технічне нівелювання способом вперед нівеліром Н-3.

При нівелюванні вперед нівелір установлюють над точкою А, а рейку над точкою В (рис. 4.3.10).

Рис. 4.3.11 Геометричне нівелювання способом вперед

Окуляр нівеліра повинен проектуватися на точку А. Вимірявши висоту приладу І за допомогою нівелірної рейки або рулетки, візують зорову трубу на рейку. Елеваційним гвинтом суміщають кінці бульбашки циліндричного рівня, беруть відлік на рейці Ь. Обчислюють перевищення між точками, мм.

4.3.8 Тригонометричне нівелювання

Тригонометричне нівелювання - це метод визначення різниці висот точок земної поверхні за результатами вимірювання кута нахилу (у) лінії візування з однієї точки на іншу та горизонтальної відстані (й між цими точками (рис. 4.3.11).



Рис. 4.3.12 Суть тригонометричного нівелювання

За відомими величинами довжини рейки (І) та вимірюваної величини висоти приладу обчислюють перевищення між точками за повною формулою тригонометричного нівелювання.

Визначення перевищень між точками тригонометричним нівелюванням виконують теодолітами ТЗО, Т15, Т5; кіпрегелями КА, КН та електронними тахеометрами.

БІБЛІОГРАФІЯ

Основна література:

1. Земледух Р.М. Картографія з основами топографії. - К.: Вища школа,1993.

2. Божок А.П. Топографія з основами геодезії. - К.: Вища школа, 1995.

3. Картография с основами топографии // Под ред. Грюнберга Г.Ю.- М.: Просвещение,1991.

4. Божок А.П. і ін. Картографія. - К.: Фітосоціоцентр, 1999.

5. Гедымин А.В.,Грюнберг Г.Ю. и др. Практикум по картографии с основами топографии. - М.: Просвещение,1991.

Додаткова література

1. Сальников С.Е. и др. Комплексные карты охраны природы: содержание и принципы разработки. - М.: Изд.МГУ,1991.

2. Золовский А.П. и др. Картографические исследования проблемы охраны природы. - К.,1988.

3. Гараевская Л.С., Малюсова Н.В. Практическое пособие по картографии. - М.: Недра,1990.

4. Салищев К.А. Картоведение. - М.: Изд.МГУ,1990.

5. Атлас Волынской области. - М.: Главное управление геодезии и картографии при Сов.Министров СССР, 1990.

ДОДАТОК 1

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до оформлення польового щоденника з топографічної практики

Обладнання:

Для проходження практики необхідна наявність такого обладнання: бусоль БГ-1, компас туристичний, нівелір НТ-3, теодоліт Т2, нівелірні рейки, фрагменти топографічних, карт та планів, мірна рулетка, щоденники спостережень, нотатники, ручки, олівці, циркуль-вимірник, транспортир, лінійки, калька, папір креслярський Ф А-3, А-4.

Нівелювання ділянки траси способом „із середини”.

У польовому щоденнику кожного члена бригади має бути:

- журнал геометричного нівелювання,

- опис пікетажних точок по трасі нівелювання,

- абрис ділянки місцевості, для якої проводилося знімання.

ЗРАЗОК ведення журналу геометричного нівелювання:

№ станцій	№ пікетів	Відліки по рейці	Перевищення, h = а - в, мм	Середнє перевищення двох відліків, мм	Умовна висота точки, м
		Задні а, мм	Передні в, мм
1	2	3	4	5	6	7
1	ПКО	2654 (чорна сторона рейки) 7342 (червона сторона рейки)				10 м (відмітка вибрана довільно)
	ПК1		0622 5306	+ 2032 + 2033	+ 2032	10 м + 2,032 = 12,032 м
2	ПК1	2226 6915
	ПК2		2916 7604	- 0690 - 0689	- 0690	12,032 м - 0,69 м = 11,34 м
3	ПК2	0490 5179
	ПК3		0083 4771	+ 0407 + 0408	+ 0407	11,34 м + 0,407 м = 11,75 м

Примітка: пікети (ПКО, ПК1 і т.д.) - це точки, перевищення яких визначають. В них встановлюються рейки в процесі знімання.

Станції 1, 2 і т.д. - це точки, в яких встановлюється прилад (нівелір) у процесі знімання. Вони вибираються довільно, приблизно посередині між пікетажними точками ПКО, ПК1 і т.д.

ЗРАЗОК опису пікетажної точки № 1 ( ПК1)

Точка - пікет № 1 розташована на підвищенні, пагорбку, неподалік від берега струмка. Точка відкрита, з неї добре видно точки № 0 і № 2 (ПК0, ПК2). Поверхня грунту задернована, висота трав'яного покриву - до 10 см, у травостої переважають польові та лучні трави (різнотрав'я). Грунт, ймовірно, торфово-болотний. На північ місцевість понижується до берега струмка, на північному сході розташована група дерев (липа), за нею проходить ґрунтова дорога. Під час спостережень погода стояла сонячна, спостерігався слабкий вітер з півдня, видимість добра, туман, серпанок, імла відсутні.

ЗРАЗОК абрису ділянки місцевості, по якій проходила

траса нівелювання

(в щоденнику виконується олівцем, від руки. У звіті викреслюється на

аркуші Ф А-4 згідно з вимогами до креслень такого типу)



Теодолітне знімання планового положення точок способом полігонів

ЗРАЗОК ведення польового журналу теодолітного знімання

Прийоми знімання	Точки	Відліки горизонтальних кутів	Внутрішній кут	Внутрішній кут (середнє значення)	Відстань до точок
	Знімання	пікетні (реперні)	1-ий	2-ий	Середнє значення
1 пів-прийом (КП)	1	5	1300 20'	1300 18'	1300 19' (а)	1000 01' (а - б)	1000 01' 30''	80,0 м
		2	300 19'	300 17'	30 0 18 ` (б)			53,8 м
2 пів-прийом (КЛ)	1	5	3100 20'	3100 18'	3100 19' (а)	100 0 02' (а - б)		80,1 м
		2	210 0 18'	2100 17'	210 0 17' (б)			54,0 м

ДОДАТОК 2

ПЛАН

звіту з польової навчальної топографічної практики

1. Титульна сторінка - оформляється аналогічно до титульної сторінки курсової роботи, але дається перелік усіх членів бригади, вказується № бригади, бригадир.

2. Зміст - біля кожного пункту змісту зазначається в дужках прізвище студента, який писав, креслив, розраховував матеріали певного параграфу.

3. Календарний план проходження практики (1-2 ст.) - короткий опис робіт, що проводилися кожного дня. Зразок календарного плану:

1-ий день. Ознайомлення з метою, завданнями, планом проходження топографічної практики. Вступна лекція викладача на тему „Види, методи і призначення топографо-геодезичних знімань на місцевості”. Ознайомлення з правилами охорони праці та безпеки під час проходження польової практики. Інструктаж з охорони праці та безпеки. Робота в бібліотеці. Написання та оформлення теоретичних розділів звіту по практиці.

2-ий день. Вивчення будови і прийомів роботи з основними геодезичними приладами: нівеліром, теодолітом, бусоллю, екером, компасом-орієнтиром. Опанування навичками правильної повірки приладів, перевірки їх технічної справності, правил встановлення на точці, взяття відліків по шкалах. Ознайомлення з правилами оформлення і ведення польових журналів топографічних знімань різних типів. Вивчення будови нівелірних рейок і правил взяття відліків по них.

3-ий день. Польові знімальні роботи. 1 бригада - нівелювання ділянки траси. 2 бригада - теодолітне знімання полігону.

4-ий день. Польові знімальні роботи. 2 бригада - нівелювання ділянки траси. 1 бригада - теодолітне знімання полігону.

5-ий день. Камеральні роботи. Обробка польових журналів проведених топографічних знімань, розрахунки, опис робіт, креслення профілю траси нівелювання, плану полігону теодолітного знімання. Оформлення звіту по практиці, завершення оформлення польових щоденників членів бригад. Захист звіту, підведення підсумків виконання завдань, що виносилися на період проходження навчальної польової топографічної практики.

4. Вступ (1-2 ст.) - мета, завдання практики, що планується вивчити, освоїти, опанувати.

5. Теоретична частина звіту.

Розділ 1. Фізико-географічна характеристика району проведення

навчальної практики (м.Луцька) (10-12 ст.).

1.1. Геологічна будова, рельєф.

1.2. Кліматичні особливості.

1.3. Гідрологія.

1.4. Грунти.

1.5. Флора і фауна.

1.6. Антропогенні умови (конкретно, короткий опис їх особливостей для району вул.. Львівської)

Розділ 2. Топографічні знімання, їх види та призначення (10-12 ст.).

2.1. Поняття про топографічні знімання.

2.2. Характеристика геометричного нівелювання способом із

середини.

2.3. Характеристика теодолітного знімання способом полігону.

2.4. Будова приладів, що використовувалися (сжеми, малюнки,

описи).

6. Практична частина звіту.

Розділ 3. Розрахунково-графічні роботи.

Опис знімань, що проводилися.

Обчислення. Розрахунок похибок, нев'язок.

Графічна частина: поздовжній профіль місцевості та план полігону теодолітного знімання (оформляється на стандартних аркушах, згідно з вимогами, туш, кольорові олівці).

Опис ділянки, що знімалась, пікетажних точок (виконується по польовому щоденнику).

7. Висновки. (1-2 ст.)

8. Додатки. Обов'язкова частина: польові журнали всіх членів бригади, 1-2 абрисів місцевості, виконаних олівцем. До звіту також можна додати фотографії, побажання від бригад та інші додаткові матеріали.

З В І Т подається зброшурований (підшитий) у папці, окремі розділи - у файлах. В кінці - додаються всі польові щоденники.

Размещено на Аllbеst.ru

...