Геодезические приборы ,инструменты и вспомогательное оборудование используемое вдля горизонтальной съёмки

Геодезические приборы ,инструменты  и вспомогательное оборудование используемое вдля горизонтальной съёмки

Теодолиты

Приборы и принадлежности: теодолит, штатив, отвес, 2 вешки, журнал измерения углов и рабочая тетрадь.

Изучение устройства теодолита

Теодолит Т30. Основание теодолита 1 (рис. 1, а), с которым скреплена подставка 9, одновременно служит дном футляра, что позволяет закрывать прибор, не снимая его со штатива при переходе с точки на точку и при перерывах в работе.

Зрительная труба 5 снабжена оптическим визиром 6 для ориентировочного наведения трубы на наблюдаемый предмет. Зрительную трубу фокусируют вращением кремальеры 7, а сетку нитей устанавливают по глазу вращением окулярного кольца 8.

Для центрирования теодолита используют зрительную трубу, которую устанавливают объективом вниз, и через отверстие 2 визируют на знак закрепления вершины угла.

Микроскоп 3 отсчетного устройства расположен рядом с окуляром. Для освещения оптического устройства используют зеркало 4 для направления лучей (зайчика) в отверстие для подсветки.

В поле зрения микроскопа (рис. 1, б) видны изображения вертикального (сверху с буквой В) и горизонтального (снизу с буквой Г) кругов. Цена делений обоих кругов 10¢. Отсчеты производят по неподвижному индексу с оценкой десятых долей делений на глаз. На рис. 1, б отсчет по вертикальному кругу равен 358°48¢, по горизонтальному - 70°05¢.

Необходимо помнить, что теодолит Т30 не имеет уровня при вертикальном круге, его заменяет уровень при горизонтальном круге. Потому при наведении на предмет и отсчете по вертикальному кругу пузырек уровня горизонтального круга должен находиться в нуль-пункте.

 

 

Рис1Теодолит Т30 (а) и поле зрения отсчетного микроскопа (б)

Рис,2Поле зрения микроскопа теодолита 2Т30:

а - при положительном угле наклона; б - при отрицательном

 

2Т30 - модификация теодолита  Т30. В нем улучшены некоторые  характеристики прибора: увеличение  зрительной трубы равно 20´. Цена деления уровня при алидаде горизонтального круга составляет 45", вес прибора уменьшен на 0,2 кг.

В отсчетном устройстве теодолита 2Т30 использован шкаловой микроскоп с ценой деления 5¢. Отсчеты при этом производят до десятых долей деления шкалы, т.е. до 0,5¢. На рис. 2, а отсчет по горизонтальному кругу равен 8° + 0,7×5¢ = 8°3,5¢, а на рис. 2, б - 111°35¢ + 0,5×5¢ = 111°37,5¢.

Шкала вертикального круга (см. рис. 2) имеет два ряда оцифровок: по верхнему ряду со знаком «+», по нижнему - со знаком «-». Оцифровку подписей по верхнему ряду используют тогда, когда шкалу пересекает штрих лимба со знаком «+». Подписи шкалы в этом случае возрастают слева направо. На рис. 2, а отсчет по вертикальному кругу равен 1°35¢ + 0,3×5¢ = 1°36,5¢. Если штрих лимба имеет подпись со знаком «-», то используют нижнюю оцифровку шкалы, где подписи возрастают справа налево. Так, отсчет по вертикальному кругу на рис. 2, б равен -0°40¢ - 0,5×5¢ = -0°42,5¢.

 Рис.3.     Основные оси теодолита

проверки и юстировки теодолита

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

Основные оси теодолита (рис.3):

H1 - вертикальная ось (ось вращения алидады горизонтального круга);

НН1-горизонтальная ось (ось вращения зрительной трубы);

UU1 - ось уровня горизонтального круга (касательная к внутренней поверхности ампулы в нуль-пункте);

VV1 - визирная ось (прямая, проходящая через оптический центр объектива и крест нитей сетки).

 

Измерения горизонтальных углов

Для измерения горизонтального угла b (рис4. 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 заостренный конец 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.

Рис.4

 

                                                НИВЕЛИРЫ И РЕЙКИ

 

Устройство нивелира и реек

Нивелир Н-3. Зрительная труба 5 нивелира (рис5. 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 используют мушку 7. Фокусировку зрительной трубы осуществляют вращением кремальеры 9. Для наведения трубы на предмет используют закрепительный 10 и наводящий 11 винты.

Рис.5

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.

 

Рис.6 Нивелир НС-4

В поле зрения зрительной трубы (рис5., б) выведено изображение концов пузырька уровня. При нахождении пузырька в нуль-пункте изображение половинок совмещено, как

на рисунке.

 

 

отличается от Н-3 лишь небольшими конструктивными особенностями, несколько большей ценой деления уровня и большей величиной наименьшего расстояния визирования.

Нивелир с компенсатором НС-4 (рис.) обеспечивает автоматическую установку линии визирования в горизонтальное положение в пределах угла компенсации ±15, что достигается предварительной установкой прибора по круглому уровню 7 с помощью подъемных винтов 1. Юстировку круглого уровня осуществляют исправительными винтами 6. Для удобства наблюдений уровень имеет отражатель 5.

Основание зрительной трубы 2 вращается относительно подставки 8 с помощью наводящего винта. Нивелир не имеет закрепительного винта, а приближенное наведение на рейку производят от руки преодолением фрикционного сцепления.

Фокусирование зрительной трубы 3 по предмету осуществляют вращением кремальеры 4.

Современным ГОСТ предусмотрен выпуск нивелира с компенсатором Н-3К, который по внешнему виду и конструкции подобен прототипу НС-4. Для измерения и построения углов нивелир снабжен горизонтальным кругом, отсчет по которому производят с помощью отсчетного микроскопа.

Нивелирные рейки. Наибольшее распространение в строительном производстве нашли двусторонние трехметровые складные шашечные рейки с ценой деления 10 мм. На одной стороне таких реек нанесены чередующиеся черные и белые шашки, а на другой - красные и белые. Первые пять шашек каждого дециметра для удобства отсчета объединены гребенкой в виде буквы «Е».

 

На черной стороне рейки нуль совпадает с пяткой рейки, а на красной - отсчеты обычно начинаются с величин, близких к 4683 или 4783 мм

 

                     ЗЕМЛЕМЕРНЫЕ ЛЕНТЫ И СТАЛЬНЫЕ РУЛЕТКИ

принадлежности для выполнения работ: землемерная лента с линеечкой, имеющей миллиметровые деления и комплектом из 10 шпилек, или стальная рулетка с миллиметровыми делениями, вешки, деревянные колышки для закрепления точек на местности, молоток, микрокалькулятор, журнал измерения длин линий и рабочая тетрадь.

Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты ЛЗ (рис., б) длиной 20 или 50 м. Лента представляет собой стальную полосу шириной 15 - 20 мм и толщиной 0,3 - 0,4 мм.

 

Рис.7 Землемерные ленты:

а - вид при хранении; б - штриховая; в - комплект шпилек

Рис.8 Стальные рулетки:

а - РК-50; б - РВ-30; в - пружинный динамометр

 

деления на штриховой ленте обозначены пластинками с выбитыми на них порядковыми номерами, полуметровые - заклепками, а дециметровые - отверстиями.

При перевозке и хранении ленту наматывают на кольцо (рис. 8 а) и закрепляют стопорными винтами. Разматывать ленту необходимо осторожно, чтобы она не закручивалась, не образовывались петли и перегибы, иначе полотно ленты легко может надломиться или сломаться. Разматывают ленту два человека: один из них, держа в руке конец ленты, медленно отходит от второго, внимательно следя за правильным положением разворачиваемой ленты, второй осторожно и медленно вращает кольцо, постепенно освобождая ленту. Запрещается снимать с кольца ленту витками, так как это ведет к образованию петель.

Развернутую ленту осторожно укладывают на землю и внимательно осматривают: нет ли надломов, трещин и заусениц, надежно ли прикреплены ручки, заклепки и пластинки с цифрами. Шпильки (рис. 7, в) снимают с кольца, пересчитывают, выпрямляют погнутые и проверяют соответствие толщины шпильки и выреза в ленте. При необходимости с полотна удаляют густую смазку, используемую при хранении ленты зимой.

В строительной практике для измерений линий на местности и на конструкциях сооружений обычно применяют стальные рулетки на крестовине РК-50 (рис.8, а) длиной 50 м и рулетки РВ-30 (рис.8, б), длиной 30 м.

Рулетка РК имеет цену деления 1 мм на первом дециметре и 10 мм - на остальной части полотна, а рулетка РВ - цену деления 1 мм по всей своей длине.

Для натяжения рулетки с нормальной силой Р - 10 кг используют пружинный динамометр (рис.8, в).

 

 

                                              НИТЯНЫЙ ДАЛЬНОМЕР

 

 

и принадлежности: комплект прибора (теодолита, нивелира, кипрегеля), мерный прибор, две нивелирные рейки, деревянные колышки, молоток, микрокалькулятор и рабочая тетрадь.

При измерении расстояний нитяным дальномером прибор устанавливают над точкой N (рис. 12, a), a рейку в точке М. По дополнительным (дальномерным) нитям а¢ и в¢ в поле зрения трубы (рис. 12, б) берут дальномерный отсчет АВ = l по рейке, а расстояние между точками N и М, равное D, определяют из соотношения

D = D¢ + f + d,

Нитяный дальномер:

a - оптическая схема; б - поле зрения трубы

где D¢ - расстояние от переднего фокуса объектива F до рейки; f - фокусное расстояние объектива зрительной трубы; d - расстояние от объектива до вертикальной оси теодолита. Отрезок D¢ определяют из подобия треугольников ABF и abF:

D¢ = (f/P)l.

Отношение f/p = K называют коэффициентом дальномера, а сумму f + d = с - постоянной дальномера.

Таким образом, для зрительной трубы с внешней фокусировкой расстояния по нитяному дальномеру вычисляют по формуле

 

Геодезические приборы и их назначение

Топографическая карта, выполненная при помощи профессионалов-геодезистов, помимо наземных и подземных объектов обязательно отображает высотные отметки точек местности. Производится так называемое нивелирование участка с помощью специальных приборов.

 

 

Нивелир

 

Наиболее активно используемый геодезический инструмент. Применяется для измерения превышения одной точки местности над другой. 
Это прибор с цилиндрическим уровнем и зрительной трубой. Ось трубы располагается строго параллельно поверхности земли (производится либо автоматически, либо с помощью уровня). Размещается нивелир между двумя точками, в которых вертикально устанавливаются измерительные рейки.  
После снятие показаний производятся расчеты, и определяется превышение между точками.

 

Теодолит

Превышения между точками на земле можно определять и с помощью измерения углов по отношению к горизонтальной

поверхности. Для этого применяется устройство точного и быстрого измерения горизонтальных и вертикальных углов. Производство замеров автоматизировано, результаты сохраняются в памяти прибора. 
Теодолит устанавливается в одной точке и направляется на другую. В этом случае необходимо знать расстояние между точками для проведения расчетов. 
Метод хорош для измерений в сильно пересеченной или горной местности, там, где превышения между точками большие.

Лазерный дальномер

Прибор для измерения расстояний с высокой точностью. Современная альтернатива традиционной рулетке.

 

Электронный тахеометр

Высокотехнологичный прибор, который совмещает в себе функции дальномера, нивелира и теодолита. Многофункциональность прибора позволяет ускорить выполнение работ и повысить качество измерений.

 

GPS/ГЛОНАСС приемники

Высокоточные геодезические спутниковые приемники отличаются от обычных GPS навигаторов точностью определения координат и высот. Эффективно используются на открытой, незалесенной местности.

 

Трассоискатель

 

С его помощью можно обнаружить и определить точное расположение всех подземных коммуникаций на исследуемом участке. Тем самым предупреждается вероятность повреждения кабеля или прорыва труб.

 

 

Термины и определения в области геодезии

Буссоль - геодезический инструмент; применяется для измерения углов при ориентировании на местности, геодезических съемках.

Веха - вертикальная жердь, часто с уровнем. Современные вехи - телескопические. На верхнем конце может крепиться призменный отражатель для электронного тахеометра. Используется для топосъёмок, геодезических работ в строительстве (минивеха с минипризмой)

Визир - часть геодезического инструмента (теодолит, тахеометр, нивелир); используется для предварительного наведения прибора на цель.

Дальномер - устройство, при помощи которого измеряется расстояние от геодезического прибора до точки наблюдения. Оптический дальномер применяется в нивелирах и теодолитах, лазерным дальномером снабжены светодальномеры и электронные тахеометры.

Мензула - геодезический инструмент для производства топосъемок. На штативе устанавливается планшет с прикрепленной бумагой, где производится вычерчивание топографического плана прямо в поле