Оформлення та розміри листів карт

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ “ІНЖЕНЕРНА ГЕОДЕЗІЯ” ДЛЯ СТУДЕНТІВ ЗА НАПРЯМОМ ПІДГОТОВКИ 6.060103 –ГІДРОТЕХНІКА (ВОДНІ РЕСУРСИ)

 

 

ДНІПРОПЕТРОВСЬК – 2011

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу “Інженерна геодезія” для студентів за напрямом підготовки 6.060103 – Гідротехніка (водні ресурси) / Дніпропетр. держ. агр. ун-т. Дніпропетровськ, 2011. -46с.

 

 

Вказівки містять відомості о топографічних матеріалах, їх розграфлення, номенклатури, методи вирішення інженерних задач на картах і планах, будови, повірок і роботи з геодезичними приладами, вимірювань за їх допомогою, загальні відомості про лазерні пристрої.

 

 

Укладачі: к. т. н., доц. Орєшніков Ю.В.,

к. т. н., доц. Рєва М.П.,

ас. Луценко О.М.

 

Рецензенти: к.с.-г.н., доц. А.В. Ткачук (ДДАУ)

 

Розглянуті і схвалені

на засіданні кафедри ЕГМС і ТБ

(протокол № __ від ”__” ____2011р.)

Зав. кафедрою, проф.________ О.В. Орлінська

 

 

Розглянуті і затверджені методичною радою

еколого-меліоративного факультету

(протокол № від“__” _______2011р.)

Голова НМР к.с.-г.н., доц.______В.В.Коваленко

 

 

Відповідальний за випуск проф. О.В. Орлінська

Зміст

Лабораторна робота №1. Розграфлення і номенклатура листів топографічних карт і планів……………………………………………………..
Лабораторна робота №2. Рішення інженерних задач на топографічній карті.
Лабораторна робота №3, 4. Будова полярного планіметру. Визначення на карті площ ділянок місцевості механічним способом…………………………
Лабораторна робота №5. Будова теодоліта 4ТЗОП……………………………
Лабораторна робота №6, 7. Виконання повірок теодолітів...............................
Лабораторна робота №8. Вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів……………………………………………………………………………….
Лабораторна робота №9. Будова нівеліра НИ-3. Виконання повірок нівелірів…………………………………………………………………………...
Лабораторна робота №10. Визначення перевищень методом геометричного нівелювання…………………………………………………………….………...
Лабораторна робот №11. Визначення перевищень методом тригонометричного нівелювання……………………………………………….
Лабораторна робота №12. Будова лазерних геодезичних приладів…………..
Список літератури………………………………………………………………..

Лабораторна робота №1

Розграфлення і номенклатура листів топографічних карт і планів

Мета роботи. Вивчити міжнародну систему розграфлення листів карт стандартних масштабів.

 

Загальні положення

Топографічні матеріали (карти і плани) є основне джерело інформації про сукупність місцевих предметів, контурів і рельєфу, транспортні та енерго комунікації, рослинність та ін. на даній ділянці земної поверхні. В залежності від масштабу зображення (ступінь зменшення) розрізняють топографічні карти і топографічні плани, які будують відповідно прийнятому стандартному ряду (табл. 1)

 

Таблиця 1

Стандартний ряд масштабів карт і планів

Карти	Плани
1:1000000 1:500000 (1:300000) 1:200000 1:100000 1:50000 1:25000 1:10000 1:5000	1:5000 1:2000 1:1000 1:500

 

Топографічна карта – це зменшене, подібне зображення на аркуші паперу ділянок земної поверхні значних розмірів з усією сукупністю місцевих предметів і контурів а також рельєфу, що побудовано в картографічних проекціях.

Топографічний план – це зменшене, подібне зображення на аркуші паперу ділянок земної поверхні незначних розмірів (площею до 20 км²) з усією сукупністю місцевих предметів і контурів а також рельєфу, що побудовано в прямокутній проекції.

 

Система розграфлення карт і планів

 

Всі карти і плани видають окремими листами граничного формату, що об’єднуються в одну багато листову карту за допомогою єдиної системи розграфлення де кожний лист має окреме позначення – номенклатуру. Номенклатура це сукупність літер та цифр що записані у визначеному порядку.

Для встановлення номенклатури листів карт і планів де в основу покладений лист карти масштабу 1:1000000, земна куля умовно поділена меридіанами та паралелями на 60 колон (зони) та 22 ряди (пояси) як показано на рис.1.

Рис.1. Схема розграфлення на листі карти масштабу 1:1000 000.

 

Рис. 1. Схема розграфлення карти масштабу 1:1000000.

 

Нумерацію колон починають від меридіана з довготою 180⁰ що протилежний Гринвічському через кожні 6⁰, а пояси позначають через кожні 4⁰ від екватора літерами латинського алфавіту на північ і південь.

В міжнародній системі розграфлення в якості вихідного листа карти масштабу 1:1000000 приймають ділянку земної поверхні що обмежена лініями перетинів істинних меридіанів та паралелей і утворена у вигляді сфероїдальної трапеції. Таким чином, щоб знайти потрібний лист карти достатньо вказати пояс і колону на перетині яких ця трапеція знаходиться. Для здобування листів карт більш значних масштабів кожний бік вихідного листа поділяють на певну кількість рівних відрізків (рис.2 і рис.3).

При розграфлені листа карти масштаба 1:1000000 отримують: 4 листа карти масштаба 1:500000 і позначають їх літерами А, Б, В, Г; 9 листів карти масштаба 1:300000 – І, ІІ, …ІХ; 36 листів карти масштаба 1:200000 – І, ІІ,…ХХХVI; 144 листа карти масштаба 1:100000-1,2…144.

При розграфленні листа карти масштабу 1:100000 отримують: 4 листа карти масштабу 1:50000 і позначають їх літерами А, Б, В, Г кожний з яких містить 4 листа карти масштабу 1:25000 – а, б, в, г. Один лист масштабу 1:25000 також містить 4 листа карти масштабу 1:10000 – 1, 2, 3, 4. Для запису номенклатури листів карт до попередньої (вихідної) додають відповідно літеру або цифру.

Рис.2. Схема розграфлення листа карти масштабу 1:1000000.

Рис.3. Схема розграфлення листа карти масштабу 1:100000.

Для топографічних планів застосовують квадратне розграфлення де в якості вихідного листа приймають лист карти масштабу 1:5000 (рис.4)

Рис.4. Схема розграфлення для планів.

 

Лабораторна робота №2

Загальні положення

Математична основа і зміст (властивості проекцій, системи координат, масштаб, зображення рельєфу і ситуації) топографічних карт дозволяють вирішувати наступні типові задачі:

- визначення на карті довжини ліній між точками і нанесення виміряних відстаней на місцевості на карту;

- визначення на карті координат точок і положення точок за їх координатами;

- визначення на карті відміток точок місцевості;

- побудова профілю місцевості вздовж заданого напрямку.

 

Лабораторна робота №3, 4

Будова полярного планіметру. Визначення на карті площ ділянок місцевості механічним способом

Мета роботи. Вивчити будову планіметра. Навчитися визначати площі ділянок за допомогою планіметру.

 

Загальні положення

 

Даний спосіб застосовують при необхідності визначення великої кількості площ ділянок за допомогою полярного планіметра шляхом обведення фігури, площу якої визначають, за її контуром.

В загальному випадку вищукувана площа буде дорівнювати

а) при обведенні фігури за ходом годинникової стрілки

 

S^згс =c∙(n₂-n₁), (1)

 

б) при обведенні фігури проти ходу годинникової стрілки

 

S^пгс =c∙(n₁-n₂), (2)

 

де с – ціна поділки планіметра; n₁, n₂ – відповідно відліки за лічильним механізмом перед початком і після завершення обведення.

 

Будова полярного планіметра ПП-М

Полярний планіметр складений з трьох основних частин: полюсний важіль 1; обвідний важіль 2; лічильний механізм 3 (рис.1).

Лічильний механізм планіметра також складений з трьох частин: циферблат з покажчиком 4; лічильне колесо 5; верньєр 6 (див. рис.1)

Відліки за лічильним механізмом планіметра завжди записують в вигляді чотирьохзначного числа де:

- перша цифра це молодший штрих циферблата що пройшов покажчик;

- друга цифра це молодший підписаний штрих лічильного колеса що пройшов нуль верньєра;

- третя цифра це молодший не підписаний штрих лічильного колеса що також пройшов нуль верньєра;

- четверта цифра це порядковий номер штриха верньєра що співпадає з яким-небудь штрихом лічильного колеса.

 

 

Рис. 1. Схема полярного планіметра.

 

Визначення ціни поділки планіметра

 

Ціна поділки – це кількість одиниць площі, яка виражена в земельної мірі і яка відповідає одній поділки планіметра.

Ціна поділки залежить від чисельного масштабу карти або плану, а також від місця розташування лічильного механізму на обвідному важелі, тобто від довжини обвідного важеля

 

, (3)

 

, (4)

 

де М₁, М₂ – знаменник чисельного масштабу; L₁, L₂ – довжина обвідного важеля.

Для визначення ціни поділки планіметра на карті вибирають ділянку, площу якої можна отримати геометричним способом, наприклад один або декілька квадратів координатної сітки, і обводять її за контуром. З метою підвищення точності визначення ціни поділки планіметра відому площу обводять при двох положеннях полюса планіметра: полюс ліво (ПЛ) та полюс право (ПП). Ціну поділки визначають за формулою

 

. (5)

 

Результати вимірювань і розрахунок ціни поділки планіметра записують у відомість (табл.1)

 

 

Таблиця 1

Відомість визначення ціни поділки планіметра

Планіметр ПП-М №_____ L₁=____

№ з/п	Поло-ження полюса	Відліки	Різниця відліків (n2- n1)	Середня різниця (n2- n1)сер.	Обводима площа, S, га	Ціна поділки, С, га/од.	Середня ціна поділки, Ссер, га/од.
до обводу n1	після обводу n2
	ПЛ
	ПП

 

Після визначення ціни поділки планіметра можливо приступати до визначення потрібної площі, виконуючи всі дії аналогічно і записуючи результати вимірювань і розрахунків у відомість по формі відповідно табл.1 замінивши графи 7 і 8 місцями, а в графі 9 – середню площу.

 

 

Лабораторна робота №5

Будова теодоліта 4ТЗОП

Мета роботи. Вивчити основні складові теодоліта, їх взаємодію, і навчитися робити записи відліків.

 

Загальні положення

Теодоліт – це оптико-механічний пристрій що призначений для кутових вимірювань при створенні планового обґрунтування топографічних зйомок, а також при усіляких інженерно-геодезичних роботах.

В залежності від призначення та необхідної точності розрізняють теодоліти:

- високоточні типу Т1, що мають середньоквадратичну похибку вимірювань горизонтальних кутів не більш ніж 1′′;

- точні типу Т2 і Т5, що мають середньоквадратичну похибку вимірювань горизонтальних кутів відповідно не більш ніж 2′′ та 5′′;

- технічні типу Т15 і Т30, що мають середньоквадратичну похибку вимірювань кутів відповідно не більш ніж 15′′ і 30′′.

Крім базових моделей теодолітів виготовляють також значну кількість їх модифікацій що призначені для конкретних умов застосування. Такі відміності вказують в шифрі моделі теодоліта. Наприклад, теодоліт 3Т5КП – це третя модель Т5 має додатково компенсатор і зорову трубу прямого зображення.

 

Механічна частина

 

Всі механічні частини повинні бути розташовані згідно геометричної схеми побудови теодоліта, яка обумовлена положенням в просторі його головних вісей. Головні вісі теодоліта наступні (рис.1): ІІ – вертикальна вісь обертання теодоліта; UU - горизонтальна вісь циліндричного рівня; НН - горизонтальна вісь обертання зорової труби; VV – візирна вісь зорової труби. Положення головних вісей теодоліта в просторі перевіряють виконанням повірок теодоліта які обов’язкові перед початком вимірювань.

В механічну частину входять наступні основні деталі (рис. 1)

 

Рис. 1. Принципова схема будови теодоліта: 1- підйомний гвинт; 2- підставка; 3- лімб горизонтального круга; 4- алідада горизонтального круга; 5- колонки зорової труби; 6- зорова труба; 7- рівень при алідаді; 8- лімб вертикального круга; 9- алідада вертикального круга; 10- становий гвинт.

 

Оптична система

 

В оптичну систему включають дві схеми: це оптична схема зорової труби і оптична схема в середині корпуса, яка призначена для передачі зображення штрихів лімбів горизонтального та вертикального кругів на шкалу відлікового пристрою.

Проста астрономічна зорова труба включає в себе: окуляр, плоско-паралельну пластинку з нанесеною сіткою ниток, фокусуючу лінзу (кремальєра), обертаючий блок, об’єктив.

Оптична схема, що розташована в середині корпусу теодоліта включає в себе набір оптичних елементів (лінзи, призми), що розміщені послідовно і за допомогою яких передають зображення штрихів.

 

Відліковий пристрій

Відліковий пристрій теодоліта виконаний у вигляді шкалового мікроскопа, де розміщені дві шкали: нижня для запису відліків по лімбу горизонтального круга; верхня для запису відліків по лімбу вертикального круга. Розмірність цих шкал (віддаль між граничними штрихами) дорівнює 1⁰, що відповідає одній поділці на лімбах. Вся шкала поділена на 12 рівних частин, таким чином найменша поділка шкали (ціна поділки) складає 5^/. Щоб записати відлік за шкалою з точністю 0^/,5 найменшу поділку приймають за цілу умовну одиницю, а частину поділки оцінюють як частку від цієї одиниці що відсікає штрих лімба (рис. 2).

Рис. 2. Схема поля зору мікроскопа (відліки за шкалою: горизонтального круга – 125⁰05^/,5; вертикального круга - -0⁰26^/,0).

 

Для зручності користування теодолітом при вимірюваннях на його корпусі розташовані дві групи гвинтів: закріплюючі та навідні. Навідні гвинти алідади горизонтального круга та зорової труби виконують функцію плавного переміщення тільки тоді, коли закріплені закріплюючі гвинти (рис. 3).

 

Рис. 3. Зовнішній вид теодоліта 4ТЗОП: 1- кремальєра; 2- закріплюючий гвинт зорової труби; 3- окуляр мікроскопа; 4- зорова труба; 5- дзеркало підсвітки; 6- колонка; 7- підставка; 8- рукоятка переводу лімба; 9- закріплюючий гвинт алідади; 10- юстировочні гвинти рівня; 11- кільце окуляра; 12- ковпачок; 13- рівень при алідаді; 14- навідний гвинт алідади; 15- навідний гвинт зорової труби; 16- оптичний візир; 17- закріплюючий гвинт лімба; 18- оптичний центрир.

 

Лабораторна робота №6, 7

Загальні положення

Незважаючи на різноманітність моделей теодолітів, всі вони побудовані за однією геометричною схемою, яка у справному теодоліті повинна відповідати наступним основним вимогам:

- вертикальна вісь обертання теодоліта повинна бути в прямовисному положенні;

- горизонтальна вісь зорової труби повинна бути горизонтальною;

- колімаційна площина повинна співпадати з вертикальною віссю обертання теодоліта і бути перпендикулярною до вісі обертання зорової труби.

Невиконання цих геометричних умов приводить до появи суттєвих похибок при кутових вимірюваннях, що відображається на кінцевому результаті. За вимогами інструкції по експлуатації теодолітів всі вони перед початком кутових вимірювань повинні бути повірені.

 

Повірки теодоліта 4ТЗОП

Повірки теодоліта виконують попередньо закріпивши його становим гвинтом на штативі і після приведення до робочого стану. Оптичні теодоліти повинні задовольняти наступним вимогам.

 

Повірка №1.

Горизонтальна вісь UU циліндричного рівня при алідаді горизонтального круга повинна бути перпендикулярною до вертикальної вісі II обертання теодоліта (рис.1).

Повірку виконують в наступному порядку: розташовують циліндричний рівень за напрямком будь-яких двох підйомних гвинтів і обертаючи їх в різні сторони встановлюють бульбашку рівня в нуль-пункт. Далі повертають алідаду на 180⁰ (при закріпленому лімбі) і якщо бульбашка залишиться в нуль-пункті, то ця умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

 

Рис.1. Схема повірки №1.

 

Повірка №2

Візирна вісь VV зорової труби повинна бути перпендикулярною до горизонтальної вісі НН обертання зорової труби теодоліта (рис.2)

Рис.2. Схема повірки №2.

 

 

Повірку виконують в наступному порядку: встановлюють вертикальну вісь обертання теодоліта у прямовисне положення і при КЛ візують на чітку віддалену точку місцевості; при цьому зорова труба розташована приблизно горизонтально. Записують відлік по шкалі лімбу горизонтального круга. Після цього переводять зорову трубу через зеніт, візують на ту ж точку після обертання теодоліта на 180⁰ (при закріпленому лімбі) і записують відлік при КП. Обчислюють колімаційну похибку

 

, (1)

 

де t- точність відлікового пристрою (для 4ТЗОП t=0′,5). Якщо величина С менша ніж подвійна точність відлікового пристрою, то умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

 

Певірка №3

Горизонтальна вісь НН обертання зорової труби повинна бути перпендикулярно до вертикальної вісі ІІ обертання теодоліта (рис.3).

 

Рис.3. Схема повірки №3.

 

Повірку виконують в наступному порядку: встановлюють теодоліт на відстані 20-30м від стінки будь-якої будівлі і приводять його до робочого стану. Далі при закріпленому лімбі візують на чітку точку що розташована під кутом 30-40⁰ до горизонту. Закріплюють алідаду, опускають зорову трубу до горизонтального положення і позначають на стінці першу проекцію цієї точки. Далі переводять зорову трубу через зеніт і при другому положенні вертикального круга таким же чином одержують другу проекцію цієї ж точки. Якщо відрізок між двома проекціями однієї і тієї ж точки не перевищує ширину бісектору сітки ниток, то умова виконується. У випадку невиконання перевірки прилад юстирують в спеціалізованій майстерні.

 

Повірка №4

Горизонтальна нитка сітки ниток повинна бути перпендикулярною до вертикальної вісі ІІ обертання теодоліта (рис.4).

Рис.4. Схема повірки №4.

 

Перевірку виконують в наступному порядку: візують на будь-яку чітку точку так, щоб зображення її було суміщене з одним із кінців горизонтальної нитки сітки. Далі повільно переміщують трубу за допомогою навідного гвинта алідади. Якщо зображення точки буде співпадати з ниткою на всій її протяжності, то умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

Для теодоліта 4ТЗОП додатково повіряють оптичний центр.

 

Повірка №5

Вертикальна вісь К ′ К ′′ оптичного центра повинна співпадати з вертикальною віссю ІІ теодоліта (рис.5).

Рис.5. Схема повірки №5.

 

Повірку виконують в наступному порядку: на аркуші паперу що розташований під штативом відмічають проекцію центра кола оптичного центра. Якщо при обертанні алідади відмічена точка знаходиться в центрі кола або відхиляється не більше ніж на пів його радіуса, то умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

При вимірюванні вертикальних кутів додатково до основних повірок теодоліта необхідно визначити місце нуля (МО) вертикального круга теодоліта. У справного теодоліта повинна виконуватись така умова – місце нуля МО вертикального круга теодоліта повинно дорівнювати нулю, або бути близьким до нуля (коливання МО в межах 2t). Для визначення МО необхідно: після приведення теодоліта до робочого стану при положенні вертикального круга КЛ візують перехрестя сітки ниток на віддалену чітку точку, що розташована трохи вище лінії горизонту і записують відлік по шкалі вертикального круга. Далі перевертають зорову трубу через зеніт, обертають алідаду на 180⁰ і повторюють ті ж дії при КП. МО обчислюють за формулою

 

. (2)

 

Визначення МО проводять 3-4 рази і якщо значення МО не відрізняються на величину не більшу як подвійна точність відлікового пристрою, то за кінцевий результат приймають МОср. У випадку невиконання умови місце нуля приводять до нуля, тобто прилад юстирують.

Лабораторна робота №8

Загальні положення

 

Кутові вимірювання виконують при закріпленному лімбі горизонтального круга повіреним теодолітом після приведення його до робочого стану. Кути вимірюють одним з відомих способів, серед яких найбільше розповсюдження знайшов спосіб одним повним прийомом (спосіб прийомів) що складений з двох напівприйомів при двох положеннях вертикального круга теодоліта КЛ і КП.

 

Лабораторна робота №9

Загальні положення

 

Нівелювання – це вид геодезичних вимірювань по визначенню перевищень між точками земної поверхні. Найбільше розповсюдження має метод геометричного нівелювання головною умовою якого є горизонтальність візирного проміня. Для отримання такого проміню призначені прилади, що мають назву нівеліри. В залежності від потрібної точності вимірювання оптичні нівеліри поділяють на

- високоточні типу Н-05 що характеризуються середньою квадратичною похибкою вимірювань перевищень не більше 0,5мм на 1км подвійного хода;

- точні типу Н-3 що характеризуються середньою квадратичною похибкою вимірювань перевищень не більше 3мм на 1км подвійного хода;

- технічні типу Н-10 що характеризуються середньою квадратичною похибкою вимірювань перевищень не більше 10мм на 1км подвійного хода.

В залежності від способу приведення візирного проміня в горизонтальне положення розрізняють нівеліри

- з циліндричним рівнем при зорової трубі (рівневі);

- з компенсатором (з самовстановлюючою лінією візування).

На основі базових моделей нівелірів виготовляють декілька їх модифікацій що призначені для конкретних умов експлуатації. Наприклад, нівелір 2Н-3КЛ – це друга модель Н-3 має компенсатор та лімб для вимірювання горизонтальних кутів.

 

Нівелірні рейки

Нівелірні рейки виконують функцію відлікового пристрою і мають довжину 1,5; 3,0; 4,0 метра одно або дво бічні. Рейки можуть бути роздвіжні, складні, телескопічні. Поділки на рейці зроблені у вигляді сантиметрових шашок чорно-білих на одному боці і червоно-білих на другому.

Для зручності відліку, перші п’ять поділок об’єднані і утворюють ніби символ Е. На чорних боках рейок нуль (початок шкали) співпадає з п’яткою рейки, а на червоних-інший відлік (більше 4600мм). Таким чином початок шкали на червоному боці рейки зміщений на визначену величину, що дозволяє контролювати правильність відліку.

Для нівелірів з прямим зображенням зорової труби зручно мати нівелірні рейки також з прямою оцифровкою шкали (рис.2).

 

Рис. 2. Поле зору зорової труби нівеліра НИ-3.

 

Після приведення нівеліра до робочого стану, аналогічно теодоліту, за допомогою круглого рівня і наведення на рейку спочатку грубо, а потім за допомогою навідного гвинта таким чином щоб вертикальна нитка сітки ниток розташовувалась точно посередині рейки, елеваційним гвинтом бульбашку циліндричного рівня приводять в нуль-пункт. При цьому контакти зображення утворюють параболу (див. рис. 2). Відлік з рейки складають з чотирьох значущих цифр і являє собою відстань від нуля рейки до горизонтального проміня, тобто до середньої нитки сітки ниток зорової труби.

Наприклад, на рис.2 відлік по основній шкалі телескопічної рейки за середньою ниткою – 1150мм, за нижнім далекомірним штрихом а₁ – 1065мм, за верхнім далекомірним а₂ – 1236мм. Далекомірна відстань до рейки Д=(а₂-а₁)∙К=(1236-1065)∙100=17100мм=17,1м.

 

Повірки нівеліра НИ-3

 

Головна умова, яка повинна виконуватись для нівелірів – це горизонтальність візирної осі. Повірки починають з огляду зовнішнього стану, роботи навідного і елеваційного гвинтів.

 

Повірка №1

Вертикальна вісь КК кругового рівня повинна бути паралельною вертикальної вісі ІІ обертання нівеліра.

Порядок виконання повірки наступний: за допомогою підйомних гвинтів встановлюють бульбашку круглого рівня в нуль-пункт. Далі обертають нівелір на 180⁰ і якщо бульбашка залишилась в нуль-пункті, то умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

 

Повірка №2

Горизонтальна нитка сітки ниток повинна бути перпендикулярною до вертикальної вісі ІІ обертання нівеліра.

Порядок виконання повірки наступний: на відстані 8-10м від нівеліра встановлюють нівелірну рейку і після приведення нівеліра до робочого стану записують відліки по краям середньої нитки. Розходження у відліках повино бути на більше ніж 1мм. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

 

Повірка №3

Візирна вісь VV зорової труби повинна бути паралельною до горизонтальної осі UU циліндричного рівня (головна умова нівеліра).

Порядок виконання повірки наступний: на місцевості кілками закріпляють лінію довжиною 50-70м. На кілках встановлюють нівелірні рейки. Точно посередині між ними встановлюють нівелір, приводять його до робочого стану, поєднують подвійне зображення бульбашки циліндричного рівня, записують відліки а₁ і в₁. При непаралельності осі рівня та візирної осі зорової труби ці відліки можуть бути помилкові практично по одну і ту ж саму величину, наприклад х (рис.3).

 

Рис.3. Схема повірки головної умови нівеліра.

 

Перевищення h обчислюють через відліки а₁ і в₁

 

h=а-в=(а₁-х)-(в₁-х)=а₁-в₁. (1)

 

Після цього встановлюють нівелір за передньою рейкою на відстані найменшого візування (для НИ-3-1,2м), записують відліки а₂ і в₂ і обчислюють вірний відлік а′₂, який повинен відповідати горизонтальному положенню візирної осі труби

 

а′₂=в₂+ h. (2)

 

значення відліків а₂ і а′₂ повинні відрізнятись не більше як на 4мм, тобто

 

δ=/а₂- а′₂/≤4мм. (3)

 

у випадку невиконання повірки прилад юстирують.

 

 

Лабораторна робота №10

Загальні положення

Для визначення перевищень між точками земної поверхні з метою обчислення їх висот широко застосовують геометричний метод нівелювання за допомогою нівелірів і нівелірних рейок. При створенні висотного обґрунтування а також при різноманітних інженерно-геодезичних роботах найбільше розповсюдження знайшло технічне нівелювання з використанням точних Н-3 або технічних Н-10 нівелірів. Для даного класу нівелювання потрібно дотримуватись їх основних параметрів, одним з головних є довжина візирного проміня від нівеліра до рейок. При нівелюванні способом "з середини" довжина плеча не повинна перевищувати 120м (рис.1).

Рис.1. Схема геометричного нівелювання.

 

Вимірювання перевищень

Перед кожним записом відліків по нівелірних рейках обов’язково суміщають подвійне зображення бульбашки циліндричного рівня нівеліра.

Послідовність робіт на станції (місце встановлення приладу) при технічному нівелюванні наступна:

a) на кінцевих точках лінії які підлягають нівелюванню, прямовисно встановлюють нівелірні рейки і на однаковій відстані між ними (не більше ніж 120м) – нівелір. Відстань контролюють за допомогою ниткового далекоміра. При цьому нерівність плеч між нівеліром і рейками не повинна перевищувати 10м;

b) приводять нівелір до робочого стану, тобто вертикальну вісь обертання в прямовисне положення за допомогою круглого (встановлюючого) рівня і трьох підйомних гвинтів;

c) візують послідовно на нівелірні рейки, суміщають подвійне зображення бульбашки циліндричного рівня, і записують в польовий журнал відліки з середньої нитки сітки ниток по чорним та червоним бокам рейок в графу 3 і 5 (табл.1) в такій послідовності (програма технічного нівелювання способом "з середини"):

- по чорному боці задньої рейки (основна шкала);

- по чорному боці передньої рейки (основна шкала);

- по червоному боці передньої рейки (допоміжна шкала);

- по червоному боці задньої рейки (допоміжна шкала).

При необхідності визначення з цієї станції висот проміжних точок, задню рейку послідовно встановлюють на ці точки і записують в графу 4 відліки тільки по чорному боці нівелірної рейки.

При використанні телескопічних нівелірних рейок відліки записують по основній і допоміжним шкалам аналогічно.

 

Таблиця 1

Журнал технічного нівелювання (фрагмент)

Спостерігав___ Срібняк О.В. ______________________________________

Дата 23.07.2008р. Погода похмура

№ станції	№ точок ходу	Відліки по рейках, мм	Переви-щення, мм	Горизонт інстру-менту, м	Відміт-ки, м
задня	проміжна	передня
	R						70,000
I					-0037
					-0039		69,962
					-0038
II
							70,136
					0173^+1
Продовження таблиці 1
III	+20				-0690	70,716	69,908
					-0692		69,447
					-0691^+2
IV					-0873
					-0874		68,574
					-0875^+2

Обчислювала Мелехова В.Ю. Перевірив Швець І.М.

∑З=27317 ∑П=30179 ∑h/2=-1431

∑ h_ср=-1431

(∑З-∑П)/2=-1431

 

При виконанні вимірювань в польовому журналі обов’язково виконують польовий контроль. Він полягає у визначенні різниці нулів п’яток рейок (РО) окремо для задньої і передньої точок, тобто

 

РО₃=а_чер-а_чор, (1)

 

РО_п=в_чер-в_чор, (2)

 

де а_чер, в_чер – відліки по червоним бокам відповідно задньої і передньої рейок; а_чор, в_чор – відліки по чорним бокам відповідно задньої і передньої рейок.

Повинна виконуватись умова

 

РО₃-РО_п≤±5мм (3)

 

Якщо умова (3) не виконується, то вимірювання на даній станції треба повторити.

Перевищення обчислюють в графі 6 згідно правилу: "погляд назад мінус погляд вперед", тобто з відліків по задньої рейці завжди віднімають відліки з передньої

 

h_чор=а_чор-в_чор, (4)

 

h_чер=а_чер-в_чер. (5)

 

Контроль правильності обчислень перевищень

 

h_чор- h_чер≤±5мм. (6)

 

Якщо умова (6) виконується тоді за кінцевий результат приймають середнє арифметичне, округлюючи його до цілих міліметрів, тобто

 

h_сер=(h_чор+ h_чер)/2. (7)

 

Лабораторна робота №11

 

Загальні положення

Визначення перевищень методом тригонометричного нівелювання виконують головним чином при створенні висотного обґрунтування топографічних зйомок в умовах, коли перевищення між точками земної поверхні досягають значень в 1,5-2,0м і більше, а також безпосередньо при виконанні тахеометричної зйомки, вирішенні деяких інженерних задач.

Сутність даного методу полягає в вимірюванні кутів нахилу на визначаєму точку і далекомірної відстані до неї з подальшим обчислюванням перевищень. Крім спеціальних приладів якими є тахеометри, просте тригонометричне нівелювання можливо виконати за допомогою теодоліта.

 

Лабораторна робота №12

Загальні положення

Лазер – це прилад що перетворює один з видів енергії (електричну, світлову, теплову, хімічну) в випромінювання електромагнітних хвиль. В меліоративному будівництві застосовують наступні види лазерних приладів: лазерний нівелір, лазерний візир, лазерна приставка. Для зменшення розходження лазерного проміня використовують зорові труби геодезичних приладів, перепускаючи його скрізь сфокусовану на безконечність трубу в напрямку окуляр - об’єктив. Точність лазерних приладів має середньо квадратичну похибку фіксації лазерної плями не більше 3мм на 100м довжини лінії.

Видимий промінь дозволяє виконувати вимірювання відносно його положення в просторі, будувати опорні лінії і площини.

 

Лазерний візир ЛВ-5

Такий прилад призначений для геометричного і тригонометричного нівелювання, побудови ліній необхідного нахилу, передавання відміток скрізь недоступні відстані, розбивання створів. Головними конструктивними елементами лазерного візира ЛВ-5 є (рис.1): гелій-неоновий лазер, колімірующа система, рівні для орієнтування лазерного проміня в просторі. Максимальна дальність дії при візуальної індикації – до 200м.

1- коліматор;

2- кремальєра;

3- кожух;

4- круглий рівень;

5- закріплюючий гвинт;

6- циліндричний рівень;

7- лаз