ФГБОУВПО «Норильский индустриальный институт»

ФГБОУВПО «Норильский индустриальный институт»

Горно-технологический факультет

Кафедра РМПИ

 

 

ОТЧЕТ ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Выполнила гр. ГД-15-2

Бригада №1:

Доброхотов И.

Веймер А.

…………..

……………

……………

Норильск 2016

Содержание

Введение

В мае 1997 года наша группа проходила учебную геодезическую практику в здании Норильского государственного индустриального института.

Нашей целью являлось: Закрепить теоретический материал, полученный в течении учебного года и приобрести практические навыки путем самостоятельного решения инженерно - геодезических.

На данной местности было дано задание научиться работать с теодолитом 4Т30П (№_________), проложить теодолитный ход, произвести теодолитную съемку, построить план местности, научиться работать с нивелиром 4Н-3КЛ.

Для производства геодезических рабоот были получены следующие приборы: теодолит 4Т30П, нивелир 4Н-3кл, штатив, рейка, рулетка, полевой журнал и набор ведомостей.

 

 

Правила пользования геодезическими приборами.

Назначение теодолита.

Технология производства наблюдений.

Теодолит 4Т30П

Технический теодолит 4Т30П предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов, измерения расстояний нитяным дальномером, геометрического нивелирования с помощью уровня при зрительной трубе, определения магнитных азимутов по буссоли. Используется при проложении теодолитных и тахометрических ходов, плановых и высотных съемках, при рекогносцировочных и изыскательских работах.

 

УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА

Корпус зрительной трубы представляет единое целое с горизонтальной осью, установленной в лагерах колонки 6.

Коллиматорные визиры 16 предназначены для грубой наводки на цель. При пользовании визиром глаз должен быть на расстоянии 25…30 см от него.

Рис. 1. Теодолит:

1 – кремальера; 2 – винт трубы закрепительный; 3 – окуляр микроскопа; 4 – зрительная труба; 5 – зеркало подсветки; 6 – колонка; 7 – подставка; 8 – рукоятка перевода лимба; 9 – винт алидады закрепительный; 10 – винт юстировочный; 11 – кольцо окуляра диоптрийное; 12 – колпачок; 13 – уровень при алидаде; 14 – винт алидады наводящий; 15 – винт трубы наводящий; 16 – визир.

Точное наведение зрительной трубы на предмет в горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом 14 после закрепления алидады винтом 9, в вертикальной плоскости – наводящим винтом 15 после закрепления винтом 2.

Горизонтальный и вертикальный круги проградуированы через 1°. Горизонтальный круг имеет круговую оцифровку от 0 до 359°, а вертикальный – секторную от 0 до 75° и от –0 до –75°.

Изображение штрихов и цифр обоих кругов передаются в поле зрения микроскопа, который устанавливают вращением диоптрийного кольца по глазу до появления четкого изображения шкал окуляра 3. Отсчеты производят по соответствующим шкалам микроскопа (рис. 2).

Поворотом и наклоном зеркала 5 достигают оптимального освещения поля зрения.

Индексом для отсчитывания служат штрих лимба, отсчет берут с точностью до 0,5'. Если в пределах шкалы вертикального круга находится штрих лимба со знаком "–", отсчет берут по нижнему ряду цифр шкалы со знаками "–" (–6…–0, справа – налево).

В комплект теодолита входят уровень, ориентир-буссоль и окулярные насадки.

Уровень, входящий в комплект, устанавливают на зрительную трубу теодолита вместо коллиматорного визира 4. Он служит для установки визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение при выполнении геометрического нивелирования.

 

Рис. 2. Поле зрения отсчетного микроскопа:

показание лимба горизонтального круга 125° 05,5'; показания лимба вертикального круга –0° 26'

 

Окулярные насадки применяются для удобства наблюдения предметов, расположенных под углами более 45° к горизонту. Насадки надевают на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа.

Окулярная насадка представляет собой призму, изменяющую направление визирной оси на 80°. Призма заключена в оправу, свободно вращающуюся в обойме. Насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на солнце.

Ориентир-буссоль служит для измерения магнитных азимутов и останавливается в паз, расположенный на боковой крышке вертикального круга теодолита (рис. 3).

 

Рис. 3. Ориентир-буссоль:

1 – закрепительный винт; 2 – винт арретира

 

Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Магнитную стрелку в нерабочем состоянии ориентируют вращением винта, расположенного в нижней части корпуса буссоли.

Для хранения и переноски прибора в процессе эксплуатации теодолит и принадлежности укладывают в футляр в соответствующие гнезда (рис. 4).

При упаковке наводящие винты устанавливают в среднее положение, зрительную трубу – в горизонтальное; закрепляют все вращающиеся части, завинчивают до ограничения подъемные винты, окуляры зрительной трубы и отсчетного устройства.

Дополнительно теодолит комплектуется геодезическим штативом ШР-140, встроенным оптическим центриром и фонарем для подсветки шкалы микроскопа.

Рис. 4. Теодолит в футляре

 

Штатив и оптический центрир служат для установки теодолита над точкой, закрепленной на местности (вершиной угла). Раздвижные ножки штатива шарнирно соединены с оголовком, на который крепится теодолит становым винтом. На одной из ножек имеется пенал для нитяного отвеса. Оптический центрир встроен в подставку теодолита. При центрировании подставку передвигают по оголовку штатива, добиваясь совмещения центра сетки центрира с точкой на местности. Если теодолит не оборудован оптическим центриром, то центрирование выполняется с помощью нитяного отвеса.

При неблагоприятных условиях видимости фонарь устанавливают в паз (на месте прикрепления ориентир-буссоли) и закрепляют винтом. После установки фонаря зеркало подсветки 5 должно быть наклонено под углом 45° до упора в корпус фонаря.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Средняя квадратичная погрешность измерения одним приемом:

горизонтального угла ……………………………………...………… 20"

вертикального угла ……………………………………………...…… 30"

Увеличение зрительной трубы, крат …………………………...………… 20×

Угловое поле зрения ………………………………………………………. 2°

Наименьшее расстояние визирования, м…………………………………. 1,2

Коэффициент дальномера …………………………………...……… 100 ± 0,5

Постоянное слагаемое дальномера ……………………………………...…. 0

Наружный диаметр оправы объектива, мм …………………………..…… 38

Цена деления лимбов …………………………………………………..…… 1°

Цена деления шкал микроскопа ………………………………......….......... 5'

Цена деления цилиндрических уровней:

при алидаде …………………………………………………...………. 45"

при трубе ………………………………………………………...…..... 20"

Увеличение оптического центрира, крат ………………………………... 1,8×

Угловое поле зрения центрира …………………………………………….. 8°

Масса теодолита с подставкой, кг ………………………………………… 2,3

Масса теодолита в футляре, кг…………………………………………….. 3,5

Масса штатива, кг…………………………………………………………… 4,5

Габаритные размеры, мм:

теодолита ………………………………………...……...…. 140×130×230

футляра ……………………………………………….......... 285×245×220

 

ПОВЕРКИ ТЕОДОЛИТА

1. Ось цилиндрического уровня u - u 1 горизонтального круга должна быть перпендикулярна к вертикальной оси I - I 1 прибора.

Располагают алидаду таким образом, чтобы ось поверяемого уровня была параллельна двум подъемным винтам, и приводят этими винтами пузырек уровня в нуль-пункт. Вращают алидаду (при закрепленном лимбе),

а вместе с ней и поверяемый уровень на 180°. Схема поверки приведена на рис. 6, а.

Если пузырек уровня остался в нуль-пункте или отклонился от него не более, чем на одно деление – условие выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня перемещают пузырек на половину величины отклонения, вторую половину отклонения устраняют подъемными винтами. Эти действия повторяют до тех пор, пока не будет выполнено поверяемое условие.

 

 

 

Рис. 6. Схема поверок:

а – уровня; б – визирной оси; в – горизонтальной оси

 

В отвесное положение вертикальную ось теодолита приводят следующим образом. Устанавливают уровень по направлению двух подъемных винтов и пузырек уровня приводят в нуль-пункт. Алидаду поворачивают на 90°, и пузырек снова приводят на середину третьим подъемным винтом. Такие действия повторяют до тех пор, пока пузырек не будет уходить от середины более чем на одно деление.

2. Визирная ось зрительной трубы V - V 1 должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы H - H 1.

Угол отклонения визирной оси трубы от перпендикуляра к горизонтальной оси H - H 1 теодолита называется коллимационной погрешностью с.

Для проверки данного условия выбирают удаленную, ясно видимую точку М, находящуюся примерно на одном уровне с осью вращения трубы. Визируют на точку М; после взятия отсчета (R) по лимбу горизонтального круга зрительную трубу переводят через зенит, наводят ее на ту же точку и вновь берут отсчет (L). При отсутствии коллимационной погрешности

L – R ± 180° = 0,

где L и R – отсчеты при положениях вертикального круга слева (КЛ) и справа от наблюдателя (КП).

Если коллимационная погрешность имеет место, то при первом наведении визирная ось займет положение V - V ', а при втором – V 1- V 1' (рис. 6. б). В этом случае

L – R ± 180° = 2с,

Отсюда

с = (L – R ± 180°) / 2.

Коллимационная погрешность не должна превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита (1′).

Для устранения недопустимой коллимационной погрешности алидаду устанавливают на один из отсчетов, вычисленных по формулам:

NR = R + c (при КП);

Или

NL = L – с (при КЛ).

 

После такой установки центр сетки нитей сместится с наблюдаемой точки на угол с. Для исправления погрешности, действуя исправительными винтами сетки, совмещают ее центр с изображением точки М. Для контроля поверку повторяют при других отсчетах по лимбу.

3. Ось вращения зрительной трубы H - H 1 должна быть перпендикулярна к вертикальной оси I - I 1 теодолита.

Устанавливают теодолит в 20…30 м от стены какого-либо здания и, приведя вертикальную ось в отвесное положение, наводят центр сетки нитей на некоторую высоко расположенную точку А стены (рис. 6, в). При закрепленной алидаде наклоняют зрительную трубу примерно до горизонтального положения ее визирной оси и отмечают карандашом на стене точку а ₁, в которую проектируется центр сетки. Переведя трубу через зенит, вновь визируют на ту же точку А и аналогично отмечают точку а ₂. Если обе точки а ₁ и а ₂ совпадают или находятся в пределах биссектора сетки нитей – условие выполнено. Исправление недопустимой погрешности возможно только в специальной мастерской.

4. Вертикальный штрих сетки нитей должен быть параллелен вертикальной оси I - I 1 теодолита.

Приводят вертикальную ось теодолита в отвесное положение и наводят центр сетки на нить отвеса, закрепленного в 5…10 м от прибора. Если при вращении зрительной трубы вертикальный штрих сетки совпадает с нитью отвеса – условие выполнено. В противном случае производят исправление положения сетки нитей путем ее поворота, предварительно ослабив исправительные винты. После выполнения юстировки необходимо повторить проверку перпендикулярности визирной оси к оси вращения зрительной трубы.

При наличии оптического центрира производят его поверку.

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ

Подготовка теодолита для наблюдений

Перед измерением углов должны быть выполнены все поверки теодолита.

Подготовка теодолита для наблюдений состоит из следующих действий:

1) центрирования;

2) приведения основной оси прибора в отвесное положение;

3) установки трубы для наблюдений.

Центрирование инструмента над вершиной измеряемого угла в зависимости от точности выполняемой работы может быть выполнено при помощи нитяного отвеса или оптического центрира.

Центрирование при помощи нитяного отвеса. Теодолит прикрепляют становым винтом к головке штатива. При помощи ножек штатива производят предварительное центрирование, наблюдая при этом, чтобы оголовок штатива был горизонтален, а острие отвеса находилось в непосредственной близости от центра знака, закрепляющего вершину угла.

В результате предварительного центрирования острие отвеса может отклоняться от центра знака на 1…2 см. Центрирование уточняют передвижением теодолита на оголовке штатива. Для этой цели предварительно открепляют становой винт и после уточнения центрирования вновь закрепляют.

Центрирование при помощи оптического центрира. Производят предварительное центрирование при помощи нитяного отвеса в указанном выше порядке. Далее отводят нитяной отвес в сторону, открепляют становой винт и, слегка перемещая теодолит на оголовке штатива, вводят изображение точки в центр сетки оптического центрира, затем вновь закрепляют теодолит при помощи станового винта.

Приведение основной оси теодолита в отвесное положение производят при помощи уровня на алидаде горизонтального круга, действуя подъемными винтами. После приведения оси теодолита в отвесное положение может быть нарушено центрирование. Поэтому центрирование и приведение оси теодолита в отвесное положение выполняют несколькими последовательными приближениями.

Установка трубы для наблюдений состоит из трех действий:

а) установки трубы по глазу;

б) установки трубы по предмету;

в) устранения параллакса сетки нитей.

Для установки трубы по глазу наводят ее на светлый фон и вращением диоптрийного кольца окуляра добиваются четкой видимости сетки нитей.

Для установки трубы по предмету сначала визируют поверх нее, пользуясь коллиматорным визиром (визиром ориентировочной наводки). После того как наблюдаемый предмет попал в поле зрения трубы, зажимают закрепительные винты лимба и зрительной трубы. Вращением кремальеры добиваются четкого изображения наблюдаемого предмета. Действуя наводящими винтами алидады и зрительной трубы, совмещают центр сетки нитей с наблюдаемой точкой.

После получения четкой видимости наблюдаемой точки местности и совмещения ее изображения с центром сетки нитей надо слегка переместить глаз у окуляра. Если изображение точки местности смещается относительно сетки нитей, то параллакс имеется.

Устранение параллакса сетки нитей производится небольшим вращением кремальеры.

ТЕОДОЛИТНЫЙ ХОД

 

Подготовка абрисов горизонтальной съемки

Абрис – это зарисовка ситуации местности (иногда с примерными формами рельефа) в принятом удобном масштабе относительно точек и линий съемочного обоснования, с которых планируется выполнять в дальнейшем топографическую (горизонтальную) съемку.

Несмотря на то, что составление абрисов относится к измерительной части работы, целесообразно зарисовку абрисов выполнять в процессе рекогносцировки (если, конечно, съемочное обоснование строится именно для выполнения топографической съемки). Это позволит оптимизировать схему теодолитного хода, а также выявить ее возможности для выполнения горизонтальной или другой съемки.

 

Измерение длин линий

Теодолитная съемка

Съемка – комплекс работ, которые выполняют на местности с целью получения оригинала топографической карты или плана, а также получения топографической информации в другом виде, например, цифровом.

В результате выполнения теодолитной съемкиполучают плановое положение контуров и местных предметов. Теодолитная съемка обычно производится сравнительно на небольших участках местности, изображаемых в последующем на топографических планах крупных масштабов. Геодезической основой для теодолитной съемки являются теодолитные ходы, сгущаемые от пунктов Государственной геодезической сети 1-4 классов, а также пунктов сетей 1 и 2 разрядов. Формы ходов зависят от характера снимаемой местности. Так, при съемке площадных объектов целесообразно использовать замкнутые ходы в сочетании с диагональными и висячими ходами, при съемках линейных сооружений – разомкнутые в сочетании, в основном, с висячими ходами..

Теодолитная (горизонтальная, плановая) съемка выполняется при помощи теодолита и мер длины (лента, рулетка) или дальномеров. Предельная погрешность (mS) положения пунктов плановой съемочной сети относительно пунктов ГГС или ГСС не должна превышать 0,2 мм в масштабе плана.

Теодолитные ходы прокладываются с предельными относительными по-

грешностями 1:3000, 1:2000, 1:1000 в зависимости от условий съемки (см.табл. 9)

 

Таблица 9

Допустимые относительные погрешности в теодолитных ходах

Теодолитная съемка ситуации выполняется способами угловой и линейной засечек, полярных координат, перпендикуляров, обхода, створов и комбинированными способами.

 

 

Рис. 14. Способы теодолитной съемки

 

 

Рис. 15. Способы теодолитной съемки

 

Способ угловой засечки используют для съемки точек, недоступных для непосредственных измерений. На план снятые точки наносят графически, либо по координатам, предварительно вычисленным по формулам Юнга. В частности, указанный способ использован для получения положения острова (точки а – ж) – рис. 14. Вокруг озера проложен для выполнения съемки способом обхода замкнутый теодолитный ход, привязанный к основной геодезической основе АВ.

На рис. 14 способом линейной зас ечки получено положение точки к, находящейся на берегу озера. На рис. 15 таким же способом получено положение точек 1 и 2 здания. Обычно точки местности, полученные способом линейной засечки, наносят на план графически по соответствующим расстояниям.

Способ полярных координат применяют для съемки точек, находящихся в

прямой видимости сравнительно недалеко от точек и линий теодолитного хода. При этом целесообразно, чтобы измеряемые расстояния не превышали длины мерного прибора (ленты или рулетки). При больших углах наклона в измеренное расстояние вводят поправку за наклон для получения горизонтального проложения. На рис. 14 таким способом получены точки и и з одновременно с выполнением угловой засечки. На рис. 15 указанный способ использован для съемки точек 7 и 8 сооружения. Точки на план наносят графически по значению горизонтального угла и горизонтального проложения, либо по координатам, предварительно вычисленным из решения прямой геодезической задачи с точек съемочного обоснования.

Если съемочные точки находятся вблизи от линии съемочного обоснования, то удобно использовать для их съемки способ перпендикуляров (прямоугольных координат). На рис. 14 таким способом получено положение точек л – ф береговой линии озера, а на рис. 15 – точки 3, 4, 5 и 6 здания. Часто линию съемочного обоснования принимают за ось х, а перпендикулярную к ней линию – за ось y условной системы координат. При этом значения координат х и y съемочных точек могут быть положительными и отрицательными. Результаты измерений оформляют в виде таблицы и соответствующего абриса, похожего на приведенные рисунки, с полным указанием на нем результатов измерений и привязок к точкам и линиям съемочного обоснования. Абрис составляют обычно на одну из линий съемочного

обоснования, либо на две-три таких смежных линии. Точки, полученные способом перпендикуляров, наносят на план графически.

Способ обхода чаще используется для съемки контуров, имеющих значительную площадь. Вокруг контура прокладывают дополнительный замкнутый теодолитный ход и с точек и линий этого хода любыми известными способами получают положение искомых точек.

Ответственные точки местности часто снимают повторно с других станций, либо на той же станции, но другим способом (комбинированный способ съемки). Комбинированный способ съемки может быть реализован, например, одновременным получением координат точки способом угловой и линейной засечек при использовании электронных тахеометров.

Если линия съемочного обоснования пересекает контур объекта местности, линейный контур сооружения, то положение точки пересечения фиксируют промерами в створе линии съемочного обоснования. Такой способ называют способом створов. Часто створ задают отдельно от линии съемочного обоснования направлением, а положение точек местности от него получают способом перпендикуляров.

При съемках зданий обязательно производят полные их обмеры. Это позволяет пополнить недостающие элементы контура здания, а также является надежным контролем результатов съемки. Контрольные промеры выполняют и между точками твердых контуров, полученных с разных станций, либо с одной станции, но независимо от другой точки.

Такие промеры могут быть выполнены между углами двух соседних зданий, между углами одного и того же здания сложной конфигурации, между точкой-ориентиром и углом здания и т.п.

Горизонтальные углы при теодолитной съемке измеряют теодолитом полным приемом, во многих случаях и расстояния измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях, если они значительно превышают длину мерного прибора. Центрирование теодолита в точке съемочного обоснования должно обеспечить необходимую точность измерения горизонтальных углов.

ФГБОУВПО «Норильский индустриальный институт»

Горно-технологический факультет

Кафедра РМПИ