Учебно-методический комплекс Геодезия (стр. 8 )

в/ = в cosV, а

дальномерное расстояние

Д = Кв/ + С = К в cosn + C

Горизонтальное проложение

d = Д cosV или

d = К n cos 2υ + с сosυ , а при с = 0

d = К n cos 2 υ = Д cos 2υ

 

2.2.9. Светодальномеры

Рис. 46

 

Принцип работы светодальномеров базируется на измерении время t прохождения световым сигналам с постоянной скоростью отрезка линии Д

 

Д = , где U – скорость электромагнитных колебаний

t – время прохождения колебаний

 

Вопросы для самоконтроля

1) Перечислите знаки для закрепления и обозначения геодезических пунктов на местности.

2) Опишите, какими приборами производятся измерения линий на местности.

3) Объясните, что такое компарирование лент и рулеток.

4) Назовите методы и порядок техники измерения лент н1.

5) Опишите, как рассчитать точность измерений. Допуск.

6) Опишите, каким способом определяется угол наклона линии и горизонту.

7) Объясните способ вычисления горизонтального проложения линии.

8) Объясните в каких случаях учитываются углы наклона или превышения, при вычислении поправки за приведение линии к горизонту.

 

Тема 2.3. Нивелирование и геодезические изыскания на трассе линейного сооружения.

2.3.1. Назначение нивелирования, его виды.

Нивелирование – это вид геодезических работ, который производится для изучения форм рельефа, и определения разности высот отдельных точек при проектировании, строительстве и эксплуатации.

По методам нивелирование разделяется на:

геометрические, тригонометрические, физическое (барометрическое и гидростатическое), механическое;

а) геометрическое нивелирование состоит в непосредственном измерении разности высот) превышений точек при помощи горизонтального луча зрения и вертикально устанавливаемых нивелирных реек;

б) тригонометрическое нивелирование выполняется теодолитом и состоит из измерения угла наклона и расстояния между двумя точками, с последующим вычислением превышения , h, рис. 47

Рис. 47. Тригонометрическое нивелирование

Горизонтальное проложение d = Д · cos2 α, превышение h = h/ + i – V = · sin α + i – V;

Дальномерное расстояние Д = К · n + с (с = 0)

Если V = i то h = d · tg α

 

 

Рис. 48. Гидронивелирование

 

гидростатическое – основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне (гидронивелирование)

Достоинство: простота, удобство измерений в стесненных условиях, быстрота измерений, высокая точность (до десятых долей миллиметра.

Превышение h = а – b

г) Барометрическое нивелирование выполняется с помощью барометров – по разности величин атмосферного давления в точках, по таблицам.

Достоинство – измерение превышений в недоступных местах (горных)

 

2.3.2. Геометрическое нивелирование, его способы

Геометрическое нивелирование выполняется двумя способами: «вперед» и из середины.

 

Рис. 49 Геометрическое нивелирование

а) нивелирование вперед, б) нивелирование из середины, в) нивелирный ход

При нивелировании «вперед» рис. Нивелир устанавливается над точкой А с отметкой На над точкой В устанавливается нивелирная рейка измеряется высота инструмента I и делается отсчет в по рейке. Тогда

h = i – b или НВ = НА + h, НВ = Нi – b.

При нивелировании «из середины» нивелир устанавливается между задней точкой с отметкой НА и передней точкой В с отметкой НВ. Затем производятся отсчеты по задней (а) и передней (b) рейкам.

Точку установки нивелира называют станцией

Превышение h = d – b

Превышение h равно разности отсчетов по задней и передней рейкам.

Тогда НВ = НА + h или НА + а – b.

Положительно при а > b и отрицательно при а < b

Горизонтом инструмента называется высота визирования над принятой отсчетной поверхностью (условный горизонт или уровень моря),

Тогда НВ = Нi – b.

Если нивелирование производится с целью передачи отметок на значительное расстояние, то нивелирная линия АВ разбивается на части, каждая из которых нивелируется с одной станции (1.2.3…n). Такое нивелирование называется последовательным или нивелирным ходом. Точки, общие для двух станций, называют связующими, а остальные – промежуточными. Из рис. 49 видно, что h = а1 – b1аналогично h2; h3 и т.д

 

НВ – НА = ∑h = h1 + h2 + h3 …hn = (контроль) т.е. превышение конечной точки над первой, равно сумме отсчетов по «задней» рейке минус сумма отсчетов по передней рейке.

Тогда НВ = НА - ∑h .

Промежуточные точки, расположены между связующими, и для составления профиля они в вычислении высоты последующих точек не используется.

 

2.3.3. Устройство нивелиров с уровнем и с компенсатором, нивелирных реек

Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для определения превышений «h» между точками , а так же их высоты «НА» над принятой уровенною поверхность рис. 50

Нивелиры разделяются на 3 группы:

1.      Нивелир с цилиндрическим уровнем (с элевационным винтом).

2.      Нивелир с самоустанавливающейся линией визирования с (компенсатором).

3.      С наклонным лучом визирования (теодолит).

Рис. 50 Схема нивелира Н-3

1.      Круглый уровень

2.      Закрепляющий винт

3.      Наводящий винт

4.      Цилиндрический уровень

5.      Зрительная труба

6.      Элевационный винт

7.      Подъемный винт

8.      Окуляр

9.      Кремальера

10.  Целик и мушка.

 

 

Рис. 51 Схема зрительной трубы нивелира

1.      Объектив

2.      Линза

3.      Стеклянная пластинка с сеткой нитей

4.      Окуляр (фокусировочное кольцо)

5.      Визирная ось.

 

Линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей называется визирной осью трубы.

Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную ампулу заполненную жидкостью (спирт, эфир).

 

Устройство нивелира с компенсатором НЗК

 

 

 

Рис. 52. Призменный компенсатор

 

1.      Подвижная призма

2.      Неподвижная призма

3.      Демпфер

4.      Сетка нитей

5.      Визирная ось трубы.

 

Призменный компенсатор состоит из двух призм (подвижной и неподвижной).

Компенсатор автоматически (в течении 2 сек) устанавливает визирную ось в горизонтальное положение (погрешность до 5).

Демпфер способствует затуханию колебаний подвижной призмы (заполнен жидкостью).

Круглый уровень снабжен зеркалом, для удобства наблюдений.

Устройство нивелирной рейки

Нивелирная рейка состоит из двух брусков двутаврового сечения, на которых нанесены сантиметровые деления. Каждый дециметр оцифрован.

Рис. 53 Нивелир а) общий вид, б) поле зрения трубы

 

Рейки бывают двух видов:

а) для прямого изображения

б) для нивелиров перевернутого изображения

Для контроля отсчетов деления на рейках нанесены на двух сторонах (красная и черная)

РН – 3ПС – рейка нивелирования, длиной 3 м.

Перед работой рейка должна быть поверена. Поверка реек состоит в определении (компарировании) их общей длины, метровых и дециметровых делений. Производится с помощью контрольного метра.

У реек III класса допустимая разность.

Основные оси нивелира

Н-Н – ось вращения нивелира

В-В – визирная ось зрительной трубы

К-К – ось круглого уровня

Ц-Ц – ось цилиндрического уровня

Штатив – служит для крепления, установки и центрирования над точкой геодезических приборов.

0,5мм. на 1 дм.

IV класса высот нулей обеих сторон рейки проверяются взятием отсчетов по сторонам рейки.

Отсчет по рейке – это расстояние от пятки рейки (на башмаке, колышке) до горизонтальной визирной оси нивелира по средней нити.

Отсчет состоит из 4 – четырех цифр (в мм) (мм оценивают на глаз)

Превышения измеряют черным и красным отметкам должно быть одинаковым (погрешность до 4 мм).

При нивелировании рейку плавно покачивают вдоль линии нивелирования, наименьший отсчет соответствует отвесному положению рейки (вертикально).

 

2.3.4. Нивелирные башмаки и костыли, колышки, их назначение.

Нивелирная рейка устанавливается на надежно зафиксированную поверхность. Для этого в точке забивают костыль (деревянный колышек) или устанавливают нивелирный башмак.