Раздел 1. 2 получение приборов, выполнение поверок и упражнений по измерению углов, расстояний и превышений

Для выполнения заданий бригаде выдаются необходимый комплект приборов и приспособлений, журналы измерений и бланки для вычислений, а также колышки для закрепления точек на местности.

До получения приборов студенты под руководством преподавателя изучают технику безопасности и правила поведения на практике. Без изучения правил техники безопасности студенты к прохождению практики не допускаются.

Перед выполнением очередного вида работ студенты знакомятся с содержанием работы в целом, изучают по литературе методику ее выполнения, заслушивают объяснения преподавателя, распределяют обязанности и чередование их в процессе работы. При этом в каждом виде работ студент последовательно выполняет обязанности исполнителя, записывающего и рабочего (реечника). Записи цифр в журналах измерений производят четко, шариковой ручкой или простым карандашом.

Правила внутреннего распорядка, обязанности бригадира и членов бригады

Приборы, принадлежности и учебная литература выдаются бригадиру под расписку. Материальную ответственность за утерю или поломку геодезических приборов и оборудования несет бригада в целом. Бригадир должен иметь перечень полученного оборудования и учебных пособий.

Порядок выдачи и приемки приборов устанавливает заведующий практикой. Первое их получение производится в присутствии преподавателя.

Все студенты обязаны быть на месте работы в назначенное время. В дождливую погоду студенты являются на практику, как обычно, и занимаются камеральными работами.

Бригадир ежедневно отмечает в дневнике отсутствующих, опоздавших и ушедших с работы ранее установленного срока с указанием причин, а также записывает вопросы, возникающие в процессе работы. Преподаватель ежедневно просматривает дневник, проверяет записи бригадира, дает необходимые разъяснения и указания по ходу работы и подписывает дневник. Каждый студент должен выполнить все виды работ, предусмотренные программой практики. Для этого бригадир составляет и представляет на утверждение преподавателю график распределения обязанностей в бригаде. Прием работ и зачет по практике проводятся преподавателем-руководителем в присутствии всей бригады. Студенты, не сдавшие работы, к зачету по практике не допускаются.

На зачете каждый член бригады должен показать знание методов выполнения и организации работ, входящих в программу практики, поверок и юстировки приборов, и проявить навыки обращения с ними.

Бригадир студенческой бригады обязан:

• организовать получение и сдачу приборов, оборудования и литературы, следить за их сохранностью;
• поддерживать учебную и производственную дисциплину в бригаде;
• составлять по видам работ графики распределения обязанностей в бригаде, предоставлять его преподавателю на утверждение и следить за его выполнением;
• вести дневник практики;
• добиваться качественного выполнения заданий в установленные сроки;
• следить за полнотой и аккуратностью ведения журналов, абрисов и другой технической документации.

Член бригады обязан:

• бережно обращаться с геодезическими приборами, оборудованием, пособиями и другим государственным имуществом;
• строго соблюдать правила внутреннего распорядка, техники безопасности и охраны окружающей средой;

Занятие 1 «Рабочие поверки оптического теодолита класса Т-30

Практика - Определение коллимационной погрешности и МО – места нуля

вертикального круга оптического теодолита, проведение необходимых юстировок теодолита

Поверки оптических теодолитов и нивелиров

Поверки и юстировки теодолита

К теодолиту предъявляется ряд требований, связанных с взаимным расположением его основных осей.

Основные оси теодолита (рис. 1):

H 1 - вертикальная ось (ось вращения алидады горизонтального круга);

НН 1 - горизонтальная ось (ось вращения зрительной трубы);

+

Рисунок 1 - Основные оси теодолита

UU 1 - ось уровня горизонтального круга (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-ункте);

VV 1 - визирная ось (прямая, проходящая через оптический центр объектива и крест нитей сетки).

Основные условия, которые должны быть соблюдены в теодолите при измерении углов:

вертикальная ось прибора должна быть отвесна, а визирная плоскость вертикальна. Соблюдение этих условий проверяется при следующих поверках и юстировках теодолита.

1. Ось цилиндрического уровня UU 1 должна быть перпендикулярна к вертикальной оси II 1 прибора. После предварительного горизонтирования теодолита устанавливают уровень по направлению двух подъемных винтов и вращением их в разные стороны приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Далее открепляют закрепительный винт алидады и поворачивают верхнюю часть

теодолита на 180°. Если пузырек сместился с нуль-пункта не более чем на одно деление, то условие выполнено.

Если условие нарушено, то юстировку (исправление) производят исправительными винтами уровня. Для этого смещают пузырек уровня к нуль-пункту на половину отклонения. При юстировке предварительно необходимо определить направление смещения конца пузырька уровня, расположенного у исправительных винтов. Если его надо поднять, то вращением против часовой стрелки (наблюдая сверху) ослабляют верхний исправительный винт, а затем перемещают пузырек нижним исправительным винтом, вращая его в том же направлении, что и верхний. Если конец уровня надо опустить, то вначале вращают по направлению часовой стрелки нижний исправительный винт, а затем - верхний.

После выполнения юстировки поверку повторяют.

2. Визирная ось трубы VV 1 должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси НН 1 теодолита.

Угол с отклонения визирной оси трубы от перпендикуляра к горизонтальной оси вращения трубы называют коллимационной погрешностью. Для выполнения поверки наводят зрительную трубу на удаленную, находящуюся на горизонте ясно видимую точку, например при круге право, и берут отсчет П по лимбу. Затем переводят трубу через зенит, снова визируют на точку при положении круга слева и берут отсчет Л. Коллимационную погрешность с вычисляют по формуле

(1)

Если , где t - точность отсчета по теодолиту, то условие считают выполненным. При нарушении этого условия вычисляют правильный отсчет

(2)

и устанавливают его на горизонтальном круге. Вертикальная нить сетки при этом сместится с изображения-точки. С помощью боковых исправительных винтов передвигают сетку нити до совмещения вертикальной нити с изображением точки.

При измерениях на строительных объектах условие перпендикулярности визирной оси и оси вращения трубы должно соблюдаться с высокой точностью, так как при выверке строительных конструкций не всегда есть возможность выполнять работу при двух положениях вертикального круга. Для достижения повышенной точности поверку и юстировку теодолита осуществляют линейным способом.

В точке В (рисунок 2), расположенной на расстоянии не менее 80 м от стены здания, устанавливают теодолит и тщательно приводят вертикальную ось в отвесное положение. При круге лево наводят зрительную трубу на удаленную точку А, расположенную приблизительно на высоте прибора.

Переводят трубу через зенит и на стене здания на высоте горизонта прибора отмечают положение центра сетки нитей M LR. Аналогичные действия выполняют при круге право и получают точку M RL. Расстояние между точками M LR и M RL соответствует углу 4с.

Рисунок 2 - Схема поверки визирной оси теодолита линейным способом

Для юстировки от последней точки M RL откладывают 1/4 отрезка M RL M LR и отмечают положение точки М 0. Далее снимают предохранительный колпачок и боковыми исправительными винтами наводят вертикальную нить сетки на точку М 0. Для этого вначале надо ослабить один из боковых исправительных винтов и только после этого действовать другим исправительным винтом.

3. Горизонтальная ось НН 1 вращения трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси II 1 прибора. Установив теодолит в 30 - 40 м от стены какого-либо здания, тщательно приводят вертикальную ось прибора в отвесное положение. Наводят крест нитей на высоко расположенную точку А стены (рисунок 3). При закрепленной алидаде наклоняют трубу примерно до горизонтального положения и по визирной оси отмечают на стене положение точки а 1. Аналогичные действия повторяют при другом положении вертикального круга и получают точку а 2. Если отрезок а 1 а 2 в поле зрения не выходит из биссектора сетки (двойной нити), то условие считают выполненным. При нарушении условия для юстировки прибор передают в мастерские.

Рисунок 3 - Схема поверки горизонтальной оси теодолита

4. Одна из нитей сетки должна быть параллельна вертикальной оси II 1 вращения прибора, адругая - перпендикулярна. Наводят крест нитей на хорошо видимую точку местности и медленно поворачивают алидаду вокруг оси ее вращения. Если изображение точки не сходит с горизонтальнойнити, то условие выполнено. В противном случае поворачивают сетку нити в оправе до совмещения нити с точкой.

Формулировки поверок, описание последовательности действий и полученные значения (отклонения пузырька уровня, величину коллимационной погрешности и т.п.) записывают в тетрадь поверок. После выполнения поверок тетрадь представляется на просмотр преподавателю и хранится в папке материалов бригады.

Измерения горизонтальных углов

Для измерения горизонтального угла β (рис. 4, а) теодолит устанавливают так, чтобы вертикальная ось прибора была отвесна и проходила через вершину О измеряемого угла. Приведение вертикальной оси в отвесное положение называют горизонтированием, а ее совмещение с вершиной угла - центрированием теодолита.

Эти операции выполняют обычно совместно в такой последовательности.

Штатив над точкой предварительно устанавливают таким образом, чтобы верхняя поверхность его головки была приблизительно горизонтальна, а центр отверстия головки располагался над вершиной угла. К становому винту прикрепляют отвес, длину нити которого подбирают так, чтобы заостренныйконец груза располагался чуть выше точки О. Ослабляют становой винт и передвижением подставки теодолита по головке штатива добиваются совмещения заостренного конца груза с точкой О.Горизонтируют теодолит подъемными винтами с помощью цилиндрического уровня горизонтального круга.

Рисунок 4 - Способы измерения горизонтальных углов:

а - способ приемов; б - способ круговых приемов

При измерении угла на точках А и В выставляют визирные знаки. Если длины сторон угла невелики, то за точкой по створу стороны устанавливают шпильку, которую ставят отвесно, а для лучшего ее опознавания прикрепляют листок цветной бумаги. При больших расстояниях на точку устанавливают вешку.

Перед началом измерений устанавливают трубу для наблюдений. Для этого наводят трубу на светлый фон и вращением окулярной трубочки добиваются четкой видимости сетки нитей (установка трубы по глазу). Далее наводят трубу на предмет и вращением кремальеры добиваются четкого изображения предмета (установка трубы по предмету). Затем устраняют параллакс. Для этого слегка перемещают глаз относительно окуляра. Если изображение предмета смещается относительно сетки нитей, то имеющийся параллакс (смещение) устраняют небольшим вращением кремальеры.

Измерение углов способом приемов

Закончив подготовку прибора и визирных знаков, приступают к измерениям. Измерение может быть выполнено при произвольном положении лимба или при установке его в такое положение, при котором отсчет на точку А будет немного больше нуля. Во втором случае упрощаются вычисления углов.

Угол измеряют при закрепленном лимбе в такой последовательности.

Открепляют алидаду, наводят зрительную трубу на точку А вначале приближенно - при помощи визиров на корпусе трубы, а затем точно - с помощью наводящего винта алидады и берут отсчет а по горизонтальному кругу. Отсчет записывают в журнал измерения горизонтальных углов (таблица 1).Ослабляют закрепительный винт алидады и вращением ее по часовой стрелке визируют на точку В. Берут отсчет в по горизонтальному кругу и записывают в журнал измерений в строке В (таблица 1).

Значение измеренного угла вычисляют по формуле:

Если отсчет в меньше отсчета а, то к нему прибавляют 360°.

Таблица 1- Журнал измерения горизонтальных углов

Теодолит Т30 № Наблюдал: Орлова И.А.. Вычислял: Подивилова М.А.

На этом заканчивается первый полуприем. При измерении угла вторым полуприемом трубу переводят через зенит и производят все действия в указанном выше порядке при другом положении вертикального круга.

Значения углов в полуприемах не должны различаться между собой на величину, большую удвоенной точности отсчетного устройства, т.е. 2t. Если это требование соблюдается, то за окончательное значение угла принимают среднее из двух полуприемов. При большем расхождении угол измеряют заново.

При обработке журнала измерения углов теодолитом Т30 для контроля вычисляют средние значения из отсчетов при двух кругах. Угол, вычисленный по этим значениям, в пределах погрешностей округления должен быть равен среднему значению угла из полуприемов. Так, из таблицы 1, получим

Необходимо отметить, что при измерении углов оптическим теодолитом лимб между полуприемами не переставляют.

Измерение углов способом круговых приемов

Если при вершине угла О (рисунок 4, б) больше двух направлений, то измерение углов производят, как правило, способом круговых приемов.

Таблица 2 - Журнал измерения горизонтальных углов

Теодолит Т30 № Наблюдал: Урманов Д.Ш.. Вычислял: Райшевченко А.А.

Угол измеряют следующим образом. Закрепляют лимб и вращением алидады по ходу часовой стрелки наводят зрительную трубу на точки А, В, С, снова А и берут отсчеты а, b, с, а по горизонтальному кругу. Все отсчеты записывают в журнал (таблица 2). Описанные действия составляют первый полуприем.

Перед вторым полуприемом трубу переводят через зенит, последовательно наводят трубу на точки A, С, В и А движением алидады против хода часовой стрелки и берут отсчеты.

При обработке журнала вычисляют средние из отсчетов в полуприемах на каждый пункт. Затем вычисляют среднее а ср из первого а и последнего а′ наведений на начальный пункт (точку А); результат выписывают над первым отсчетом а. Для определения приведенных направлений из каждого среднего отсчета на пункты вычитают значение а ср.

Контроль правильности измерений осуществляют по разностям отсчетов на точку при кругах лево и право (колебаниям двойной коллимационной погрешности). Колебания этой величины не должны превышать удвоенной точности отсчетного устройства теодолита, т.е. 2t.

Измерение углов наклона

Угол наклона v - это угол между направлением на данную точку и горизонтальной проекцией этой линии.Отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня при алидаде вертикального круга называется местом нуля и обозначается МО.

Измерение вертикальных углов теодолитом Т30 производят следующим образом: зрительную трубу приближенно наводят на точку и подъемными винтами приводят пузырек уровня горизонтального круга в нуль-пункт;

наводящим винтом зрительной трубы наводят среднюю горизонтальную нить сетки на наблюдаемую точку;

производят отсчет по вертикальному кругу (например, П);

аналогичные действия повторяют при другом положении вертикального круга и получают отсчет Л.

Для теодолита Т30 формулы вычислений места нуля и угла наклона имеют вид

(4)

Исправление места нуля

Для удобства вычислений углов наклона значение места нуля должно быть близко к нулю.Для исправления места нуля у теодолита Т30 определяют угол наклона при двух положениях вертикального круга; при этом будем считать, что последнее наведение было сделано при круге лево.

Тогда, не смещая трубы с наблюдаемой точки, наводящим винтом устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный углу наклона v. При этом горизонтальная нить сетки сместится с наблюдаемой точки. Действуя вертикальными исправительными винтами сетки, совмещают нить с наблюдаемой точкой. Если при определении v последним был отсчет при круге право, то при юстировке устанавливают на вертикальном круге отсчет (180° - v). После исправления определение места нуля повторяют.

По завершении работ с теодолитом бригада представляет тетрадь поверок прибора (одну на бригаду), рабочие тетради каждого студента с результатами измерений горизонтального и вертикального углов и описанием результатов осмотра прибора.

Занятие 2 Рабочие поверки нивелира

Практика - Поверка главного условия нивелира, проведение необходимых юстировок нивелира

Поверки и юстировки нивелира

Главное условие, которое предъявляют к нивелиру - это горизонтальность визирной оси. Для обеспечения этого требования перед началом работ необходимо выполнить поверки и произвести юстировки нивелира.

Устройство нивелира и реек

Нивелир Н-3. Зрительная труба 5 нивелира (рисунок 5, а) с объективом 8 и окуляром 3 имеет коробку 6, в которую заключен цилиндрический уровень. Исправительные винты уровня закреплены в торцевой части коробки 4. Для приближенного наведения зри» тельной трубы на рейку используютмушку 7. Фокусировку зрительной трубы осуществляют вращением кремальеры 9. Для наведения трубы на предмет используют закрепительный 10 и наводящий 11 винты.

Рисунок 5 - Нивелир Н-3 (а) и его поле зрения (б)

Приведение пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункт осуществляют вращением элевационного винта 2. Круглый уровень 12 снабжен тремя исправительными винтами 13. Подставка 1 имеет три подъемных винта 14.

В поле зрения зрительной трубы (рисунок 5, б) выведено изображение концов пузырька уровня. При нахождении пузырька в нуль-пункте изображение половинок совмещено, как на рисунке. При определении превышений отсчеты по рейке производят по средней нити. При этом необходимо помнить, что зрительная труба дает обратное изображение предметов и отсчеты в полезрения трубы возрастают сверху вниз. На рисунке 5, б отсчет равен 1145.

Поверки и юстировки уровенных нивелиров

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора. Тремя подъемными винтами приводят пузырек уровня в нуль-пункт и поворачивают верхнюю часть прибора на 180°.

Если пузырек остается в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами перемещают пузырек к нуль-пункту на половину отклонения. После юстировки поверку повторяют.

Рисунок 6 - Схема поверки нивелира:

2. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси нивелира. В защищенном от ветра месте подвешивают отвес, а в 20 - 25 м от него устанавливают нивелир и с помощью круглого уровня приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Затем совмещают в поле зрения трубы один из концов вертикальной нити со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура меньше, чем на толщину нити, то условие выполнено.

Если же условие нарушено, то, ослабив крепежные винты, пластинку с сеткой нитей поворачивают до совмещения вертикальной нити со шнуром отвеса.

3. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня. Поверку главного условия выполняют двойным нивелированием вперед. С этой целью закрепляют колышками линию АВ (рисунок 6) длиной 50 - 75 м. Нивелир устанавливают над точкой А и измеряют высоту прибора i 1. Вращением элевационного винта совмещают концы пузырька уровня в поле зрения трубы и по рейке в точке В берут отсчет в 1. Затем нивелир и рейку меняют местами, измеряют высоту прибора i 2 и берут отсчет по рейке в 2. Погрешность х, обусловленную влиянием непараллельности визирной оси и оси уровня, вычисляют по формуле

Если , то главное условие считают выполненным. В противном случае вычисляют правильный отсчет (в 2 - х) и наводят на него с помощью элевационного винта среднюю нить сетки. При этом пузырек уровня сойдет с нуль-пункта. Исправительными винтами уровня приводят пузырек в нуль-пункт (совмещают изображения концов уровня в поле зрения трубы). После юстировки поверку повторяют.

Раздел 2.1 Проведение планово-высотного обоснования

Опорное планово-высотное обоснование создается в целях получения координат и высот геодезических пунктов (точек) с плотностью и точностью, необходимыми для выполнения геодезических, топографических, аэросъемочных и других работ, входящих в состав инженерно-геодезических изысканий, геодезического обеспечения строительства и реконструкции объекта.

Съёмка местности при тахеометрическойсъёмке заключается в определении наиболее характерных точек, отображающих контуры предметов и рельеф местности. На каждую снимаемую точку ставится рейка покоторой определяются полярные координаты, направление, угол наклона.