Контроль вертикальности сооружений башенного типа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контроль вертикальности сооружений башенного типа

Ю.И. Пимшин ¹, Г.А. Науменко ², И.В. Корженевская ²

¹Волгодонский инженерно-технический институт филиал Национального исследовательского ядерного университета

²Донской государственный технический университет

Аннотация: В статье предложена разработанная и реализованная методика контроля вертикальности вышек сотовой связи, позволяющая определить крены вышек связи методом вертикального проецирования наклонным визирным лучом теодолита, определять полный крен и его направление.

Ключевые слова: вышка сотовой связи, проекция, крен, продольный профиль, измерение, вычисление.

вертикальность вышка крен теодолит

Развитие сотовой связи в стране предполагает максимально возможное покрытие территории страны с заданной плотностью сетью вышек (РД 45.162-2001 «Комплексы сетей сотовой и спутниковой подвижной связи общего пользования»; Инструкция по эксплуатации антенных сооружений радиорелейных линий связи. Утверждена Министерством связи СССР 14 января 1980 г. - М.: Государственный Союзный Проектный Институт, 1980). На сегодняшний день эта глобальная задача достаточно успешно решается. В соответствии с этим увеличивается объем работ по контролю технического состояния данных эксплуатируемых сооружений башенного типа [1]. Эту задачу решают множество организаций, имеющих разную инструментально-техническую базу (МДС 11-19.2009 «Временные рекомендации по организации технологии геодезического обеспечения качества строительства многофункциональных высотных зданий») [2-7]. И сегодня не редки предприятия, у которых используются для решения этих задач оптические нивелиры, теодолиты, механические рулетки, в лучшем случае из электронных приборов, имеют лазерные рулетки. Следует отметить, что порой это является необходимым и достаточным оснащением предприятий связи. Имея современные, обоснованные технологии, контроль вертикальности с использованием оптико-механических приборов реализуется эффективно с достаточной точностью.

Известны способы определения вертикальности вышек связи, имеющих правильные геометрические формы (например, равнобедренный треугольник или квадрат) в горизонтальных сечениях, путем вертикального проектирования наклонным лучом теодолита. Данные способы основаны на проецировании верхнего сечения башни на нижнее, по параметрам проекций определяются линейно-угловые параметры крена башни [1-4]. При исследовании описанного варианта определения крена обратили внимание на то, что на точность определения искомых параметров оказывает влияние не перпендикулярная установка инструмента к плоскости контроля. Такой же вывод сделан в работе [8], однако в ней не приведена методика установки инструмента в данное положение, а лишь предложено «…при необходимости положение теодолита корректировать…» для установки его в это положение. Совершенствуя известный способ вертикального проектирования, предложили следующее. В предлагаемом варианте вначале инструмент устанавливают по направлению приближённо перпендикулярному проектной плоскости, см.рис.1, примерно на расстоянии полутора или двух высот вышки от нее. Соответствующую сторону нижнего сечения вышки делят пополам и маркируют центральное положение, например, краской. Выполняют измерения горизонтальных углов на опоры вышки и центральную метку. При этом наведение на каждую из опор выполняют последовательно на правую и левую их образующие, за итоговое направление принимают среднее значение из отчетов, взятых на две образующие каждой из опор. Величину смещения точки стояния теодолита с перпендикулярного направления вычисляется по формулам:

(1)

где B1A' = в₁; A'1Б = в₂; 1А'2 = Д; 1А' = S; А'2= S'; ВА' = l₁ ; А'Б = l₂.

(2)

(3)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отложив вычисленное расстояние l_(1-2) от 1 по направлению к перпендикуляру, отмечают точку 2 и затем над ней устанавливают теодолит. Контролем правильности выполненных работ является измерение углов на крайние опоры и центральную метку соответствующей стороны и их сравнение. В случае равенства работы выполнены правильно, в противном случае еще раз по описанной методике корректируется положение прибора.

Установив инструмент на перпендикулярном направлении 2 к плоскости проекции, выполняют последовательное наведение на образующие всех опор в нижнем сечении, затем в том же порядке на те же опоры в верхнем сечении вышки. В качестве определяемых направлений используют среднее из двух наведений на образующие каждой опоры, см. рис.2. Затем определяют малые углы б2а = г₁, а2в = г₂ по направлениям на опоры верхнего сечения вышки. По вычисленным углам и расстоянию от инструмента и до центра описанной окружности нижнего сечения вышки, вычисляют проекции линейных величин аб и ав на плоскость проекции б'в'.

с = 206265".

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отметим, что если станция 2 стояния теодолита расположена со стороны треугольника, то радиус имеет знак (+), если со стороны его вершины, то радиус имеет знак (-). Далее сравнивают вычисленные значения, при этом, если l_(a1,б1)= l_(a1,в1) то отсутствует разворот верхнего сечения относительно его центра и нижнего сечения, в случае l_(a1,б1) ? l_(a1,в1), то имеется разворот верхнего сечения относительно его центра и нижнего сечения. В этом случае угол разворота Дб вычисляется

По углу разворота Дб вычисляется поправка в линейную величину крена, определенного по данной стороне:

Далее вычисляют значение линейной величины не вертикальности башни по данной стороне, см. рис.2, рис.3, а,б.

где а2А= г_а.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выполнив описанные работы по всем сторонам башни, получают по каждой стороне линейную величину проекции крена (Пр _БВ, Пр _БА, Пр _АВ) на плоскость проекции данной стороны треугольника см. рис.3, б. Для вычисления общей линейной величины крена Q и угла Д' его ориентирования примем одну из сторон, например БВ, координатной линией, например Y, ось ей перпендикулярная, проведенная из точки О, будет в этом случае осью Х.

При этом будем иметь ввиду, что горизонтальное сечение башни образует равносторонний треугольник, следовательно, учитывая свойства равностороннего треугольника, величины Q и Д' будут вычислены:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика контроля вертикальности вышек, имеющих в горизонтальном сечении форму квадрата, соответствует описанной с особенностями, заключающимися в следующем, см. рис.4. Инструмент устанавливается по створу, двух диагонально расположенных опор [9], [10]. Измерения выполняют на три видимые опоры. Радиусы описанных окружностей вычисляются

Затем вычисляют проекции Пр _БГ, Пр _ВА, которые являются составляющими линейной величины общего крена Q и угла его ориентирования Д' в системе координат, совпадающей с диагоналями вышки. Значения Q и Д' вычисляются по известным формулам прямоугольного треугольника.

Таким образом, предложенная технология обеспечивает определение параметров вышек связи, имеющих в горизонтальном сечении формы треугольника и квадрата, их скручивание и крены на основе использования точных оптических теодолитов и механических или электронных рулеток.

Литература

Руководство по определению кренов инженерных сооружений башенного типа геодезическими методами /Центр. н.-и. и проект.-эксперим. ин-т организации, механизации и техн. помощи стр-ву Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1981. - 56 с.

Бикташев М. Д. Башенные сооружения: геодезический анализ осадки, крена и общей устойчивости положения. - М.: АСВ, 2006. - 376 с.

Столбов И. А. Об определении кренов сооружений // Геодезия и картография. - 1988. - № 3. - С. 35-36.

Андрусенко Ю.В. Усовершенствованный метод наклонного проектирования при определении кренов высотных зданий // Сборник трудов МГСУ (МИСИ). - М., 2006. - С.52-56.

Пимшин Ю.И., Науменко Г.А., Арсеньев Д.М. Анализ геодезических методов контроля геометрических параметров технологического оборудования // Инженерный вестник Дона, 2014, №4 URL:  ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2014/2742

Пимшин Ю.И., Науменко Г.А., Корженевская И.В. Контроль вертикальности инженерных объектов // Инженерный вестник Дона, 2016, №2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3566

Михайлов В. И., Кононович С. И., Чиберкус Ю. Н. Экспериментальные измерения крена башенных сооружений электронным тахеометром // Наука и техника. - 2015. - №2. - С. 42-47.

Шеховцов Г.А., Шеховцова Р.П. Современные геодезические методы определения деформаций инженерных сооружений - Н.Новгород: ННГАСУ, 2009. - С.46-53.

Malet J. P., Maquaire O., Calais E. The use of Global Positioning System techniques for the continuous monitoring of landslides: application to the Super-Sauze earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France) // Geomorphology. - 2002. - V. 43. - №. 1. - pp. 33-54.

Schneider D. Terrestrial laser scanning for area based deformation analysis of towers and water damns //Proc. of 3rd IAG/12th FIG Symp., Baden, Austria, May. - 2006. - pp. 22-24.

Размещено на Allbest.ru