Файл: Учебное пособие для вузов Б. Ф. Азаров, ив. Карелина, он. Романенко, ли. Хлебородова под ред. Б. Ф. Азарова е изд, перераб и доп.pdf

---

7.3. Составление разбивочного чертежа
Разбивочный чертеж является важнейшим документом, на основании которого осуществляется перенесение проекта сооружения на местность. Разбивочный чертеж

это чертеж, содержащий все необходимые данные для выноса разбивочных осей сооружения на местность. Он включает в себя схему сооружения, способ выполнения раз- бивочных работ, числовые значения элементов разбивки. При оформлении разбивочного чертежа на нем показывают черным цветом – пункты геодезической разбивочной основы точки съемочного обоснования 1 и 2) и их координаты (в виде выно- сок, где сверху подписывается координата X, снизу –Y; красным цветом – точки Аи В проектируемого сооружения, а также их координаты (в виде выносок), линию АВ; синим цветом – разбивочные элементы (d и β). В таблице ниже разбивочного чертежа приводят все вычисленные значения разбивочных элементов. После составления разбивочного чертежа согласно полученным разби- вочным данным точки Аи В пересечения разбивочных осей выносят на местность (см. Раздел 3, пункты 3.7 и 3.8). При построении разби- вочного угла техническими теодолитами Т, 2Т30П, 2Т30М и 4Т30П необходимо учитывать, что лимб горизонтального круга у них оцифрован почасовой стрелке. На практике может иметь место случай, когда вычисленный разбивочный угол

1
отсчитывается против хода

153 часовой стрелки (рисунок 7.5). Поэтому в этом случае первоначально необходимо вычислить разбивочный угол
1


, откладываемый от исходной стороны 1-2 почасовой стрелке
1 1
360






. (Далее на местности от линии
1-2 строят угол
1


, вычисленный по формуле (7.10)
Если построение разбивочного угла выполняют электронным теодолитом, то при построении угла β
1
, откладываемого от исходной стороны против хода часовой стрелки, у прибора меняют направление от- считывания по горизонтальному кругу (см. таблицу 8.3 в Разделе
8.1.1) сна. Точность выноса оси сооружения контролируют, дважды измерив линию АВ на местности, переходя к Рисунок 7.5 – Вычисление разбивочного угла, измеряемого походу часовой стрелки ее горизонтальному проложению d
изм
. Для этого проверяют соблюдение условия
1000 1
:
1



d
d
f
изм
отн
, где

d =

d
изм

d
АВ

Образец оформления разбивочного чертежа приведен в Приложении Щ. Задача построения разбивочного угла β
1
, показанного на рисунке 7.5, может быть решена без вычисления угла
1


, если на лимбе горизонтального круга оптического теодолита по направлению 1-2 установить отсчет, равный проектному значению угла β
1
. Тогда при отыскании на местности положения точки А отсчет по лимбу горизонтального круга должен быть равен 0

00

1 2 А
β
1
1



154 Раздел 8. СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
8.1. Электронные теодолиты Цифровые (электронные) теодолиты – это приборы, содержащие преобразователь «угол-код», у которых результаты измерений фиксируются на цифровом табло. В таких теодолитах на лимбах используются особая система обозначений

кодовые дорожки вместо градусов или градов, что позволяет автоматически вводить измерительную информацию в вычислительное устройство. Угол представляется в двоичном коде – чередованием черных и белых полос, соответствующими двоичного кода. В цифровых теодолитах при кодировании лимбов их отдельные участки обозначают комбинациями, расположенными по окружности. Кодовый диск (лимб – это стеклянный круг, на котором нанесена кодовая маска в виде концентрических кодовых дорожек с прозрачными и непрозрачными зонами. Рисунок кодовой маски отображает принятый в преобразователе цифровой код, который и считывается фотоэлементами при измерениях. Цифровые теодолиты избавляют наблюдателя от визуального снятия отсчетов. Достаточно навести зрительную трубу прибора на точку, чтобы получить на экране отсчеты по лимбам. Отечественной промышленностью Уральским оптико- механическим заводом – УОМЗ) выпускаются электронные теодолиты
2Т5Э, 2Т5ЭН, предназначенные для автоматизации измерений горизонтальных и вертикальных углов. Область применения теодолита – создание съемочных сетей, геодезических сетей сгущения, проведение изыскательских и строительных работ, прикладная геодезия. Результаты измерений могут быть записаны во внутреннюю память теодолита, на внешний носитель
(флэш-карту) или переданы в компьютер. Теодолит соответствует требованиям ГОСТ 10529-96 и выполнен в виде единого электронно-оптического блока. Устройства измерения углов выполнены на основе позиционных датчиков фотоэлектрического типа. Датчик угла имеет стеклянный лимб с дорожками грубого и точного отсчета, считывающую диафрагму и фотоприемное устройство. Наклон оси теодолита учитывается автоматически при помощи электронного двухкоординатного датчика наклона. Датчик наклона жидкостный, маятникового типа. Микропроцессорное вычислительное устройство обеспечивает управление режимами работы теодолита, обработку сигналов датчиков, вычисление результатов измерений и автоматическое получение функций измеренных величин. В теодолите в измеренные значения горизонтальных углов автоматически вводится поправка за коллимационную погрешность, значение которой определяется в процессе определения погрешностей теодолита и хранится в памяти до переопределения значений поправки. При измерении вертикальных углов автоматически вводится поправка заместо нуля вертикального круга. В режиме измерения углов с учетом угла наклона вертикальной оси автоматически вводится поправка за наклон вертикальной оси.
8.1.1. Электронный теодолит VEGA TEO20 Зарубежные электронные теодолиты выпускаются в основном двух классов точности точные (с ошибкой угловых измерений 2-5") и технические (с ошибкой угловых измерений 10-20"). В качестве примера приведем достаточно простой и сравнимый по стоимости сана- логичными поточности оптическими теодолитами электронный теодолит. Это современный электронный прибор, позволяющий измерять углы с точностью 20". У инструмента имеется два удобных жидкокристаллических дисплея с подсветкой и простое управление с помощью шестикнопочной клавиатуры (рисунок 8.1). Предусмотрена установка нулевого значения на исходное направление и фиксирование отсчета по горизонтальному кругу. Конструкция прибора отличается высокой надежностью и экономным режимом питания. Основные технические характеристики прибора представлены в таблице 8.1, а его функции – в таблицах 8.2 и 8.3. Рисунок 8.1, а – Вид теодолита
VEGA TEO20 при положении круг слева
1 – объектив
2 – батарея
3 – дисплей
4 – наводящий винт горизонтального круга
5 – закрепительный винт горизонтального круга
6 – коллиматорный визир
7 – метка высоты инструмента
8 – оптический центрир;
9 – функциональные клавиши
10 – подъемный винт
11 – подставка (трегер)

156 Рисунок 8.1, б – Вид теодолита
VEGA TEO20 при положении круг справа
1 – цилиндрический уровень
2 – ручка для переноски
3 – винт ручки
4 – наводящий винт вертикального круга
5 – закрепительный винт вертикального круга
6 – круглый уровень
7 – закрепительный винт подставки Таблица 8.1

Технические характеристики теодолита VEGA TEO20 Параметр Значение Точность измерения углов, "
20 Увеличение зрительной трубы, крат
30 Минимальное расстояние фокусирования, м
1,3 Клавиатура
6 кнопок Дисплей двухсторонний Рабочая температура, Сот до +50 Время работы от штатной батареи, часов батарейки

6, аккумулятор

15 Вес, кг
4,4 (6,8 с футляром) Таблица 8.2 – Дисплей теодолита VEGA TEO20 Обозначение на дисплее Функция
1 2
V Символ Г присутствует на месте отсчета по вертикальному кругу до тех пор, пока зрительная труба не будет переведена через зенит. Эта процедура устанавливает место нуля.
HR Символ, указывающий, что горизонтальный угол измерен почасовой стрелке.
HL Символ, указывающий, что горизонтальный угол измерен против часовой стрелки.

157 Продолжение таблицы 8.2 1
2 Символ, указывающий уровень заряда батареи.
G Угловые измерения в гонах (рисунок 8.2).
% Уклон в %. Рисунок 8.2 – Функции теодолита VEGA TEO20 Таблица 8.3 – Функциональные клавиши теодолита VEGA TEO20 Клавиша Функция Операция
1 2
3
R/L Установка направления отсчета горизонтального угла Изменение направления измерения горизонтального угла почасовой стрелке (R) на направление измерения против часовой стрелки (L). Направление меняется при каждом нажатии клавиши.
HOLD Удержание отсчета горизонтального угла Удержание текущего значения отсчета по горизонтальному кругу на дисплее. Когда нажата эта клавиша, отсчет по горизонтальному кругу мигает. Теодолит можно повернуть без изменения отсчета по горизонтальному кругу. Повторное нажатие клавиши разблокирует отсчет по горизонтальному кругу. Подсветка дисплея и сетки нитей Для включения подсветки дисплея и сетки нитей достаточно нажать эту клавишу. Повторное нажатие данной клавиши отключает подсветку.
V% Уклон Переход от угловой величины вертикального угла к соответствующему значению уклона в %. Символ «%» появляется на дисплее, когда активизирован режим определения уклона.

158 Продолжение таблицы 8.3
1
2 3
OSET Обнуление отсчета по горизонтальному кругу Обнуление отсчета по горизонтальному кругу на дисплее. Нажатие этой клавиши устанавливает отсчет 00°00’00’’ на любое направление. Включение / выключение Клавиша включает или выключает теодолит. Перед выполнением измерений необходимо выполнить настройки прибора а) Включить теодолит. б) Нажать клавиши «R/L» и «V%» одновременно. Раздастся звуковой сигнал и дисплей будет выглядеть также, как на рисунке 8.3. Рисунок 8.3 – Вид дисплея теодолита после включения прибора в) Выполняются настройки измерений вертикальных и горизонтальных углов (таблица 8.4). Таблица 8.4 – Настройка измерений вертикальных углов Клавиша Операция Дисплей
1 2
3
R/L Установка точности снятия отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам 1′′ или
5′′. (Изменение точности снятия отсчета не повышает точности измерения углов.
V% Изменение единиц измерения горизонтальных и вертикальных углов 360 – углы измеряются в градусах 400 – в гонах.

159 Продолжение таблицы 8.4.
1 2
3
HOLD Установка времени автоматического отключения теодолита. Имеется 3 режима
«0» – теодолит не отключается
«10» – отключение через 10 минут
«30» – отключение через 30 минут.
OSET Выбор системы отсчитывания по вертикальному кругу теодолита. Имеется три системы Ua,
Ub, Uc. (рисунок 8.4). Включение или отключение звукового сигнала при отсчетах по горизонтальному кругу 0

,
90

, 180

и а) б) в) Рисунок 8.4 – Системы отсчитывания вертикальных углов а) для измерения зенитных расстояний (отсчет углов идет от зенита б) при измерении вертикальных углов на точки, расположенных ниже линии горизонта, им будут соответствовать на дисплее значения меньше 360°; в) при измерении вертикальных углов на точки, расположенных ниже линии горизонта, им будут соответствовать на дисплее отрицательные значения
После того, как все настройки сделаны, следует нажать клавиши
«R/L» и «V%» одновременно. Прозвучит звуковой сигнал, и дисплей вернется к обычному виду.

160 Ниже описан порядок выполнения измерений теодолитом VEGA
TEO20.
1. Включить теодолит. Все символы дисплея будут гореть в течение х секунд (рисунок 8.5, а.
2. Отсчет по вертикальному кругу будет выглядеть как «O SЕГ», являющийся стандартным (рисунок 8.5, б.
3. Следует перевести зрительную трубу через зенит для индексации вертикального круга (рисунок
8.5, в.
4. Необходимо проверить заряд батареи при полном, частичном и низком заряде батареи, измерение возможно при разрядке батареи измерение невозможно (рисунок 8.6). Примечание Время работы батареи зависит от типа и марки батареи и температуры окружающей среды. Необходимо иметь запасные батарейки типа АА в переносном ящике. Рисунок 8.5 – Выполнение измерений Рисунок 8.6 – Заряд батареи Измерение горизонтальных углов.
1. Наводят зрительную трубу на точку А начального направления угла.
2. Нажимают «OSET», чтобы обнулить отсчет по горизонтальному кругу.
3. Наводят зрительную трубу на точку В второго направления угла. На экран появится значение угла между точками Аи В. Символ Н на дисплее означает, что измерен угол походу часовой стрелки. Символ Н на дисплее означает, что измерен угол против хода часовой стрелки. Для установки заданного отсчета по горизонтальному кругу выполняют следующие действия.
1. Вращают прибор вокруг своей оси до тех пор, пока на дисплее не появится необходимый отсчет.
2. Нажимают клавишу НО. Выбранный отсчет будет мигать некоторое время.

161 3. Выполняют точное визирование на точку и нажимают клавишу НО. Горизонтальный угол будет измеряться от установленного значения начального направления. Измерение вертикальных углов.
Для измерения вертикальных углов в теодолите реализованы три системы отсчета (рисунок 8.4). Перед измерениями следует выбрать и установить необходимую систему отсчета (таблица 8.4).
8.1.2. Поверки и юстировки электронного теодолита
1. Поверка цилиндрического уровня. Условие ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Выполнение. Располагают теодолит так, чтобы ось цилиндрического уровня была параллельна линии, соединяющей два подъемных винта Аи В. Пузырек уровня выводят на середину, действуя этими винтами. Поворачивают теодолит на 90° и приводят пузырек в нуль-пункт подъемным винтом С. Тем самым сначала выполняется горизонтирование прибора (рисунок 8.7, а. Эту операцию выполняют 2-3 раза, до тех пор, пока пузырек уровня не установится в центе ампулы. Далее поворачивают теодолит на 180°. Пузырек не Рисунок 8.7 – Поверка цилиндрического уровня должен смещаться из центра уровня. В противном случае выполняют юстировку (рисунок 8.7, б Юстировка. С помощью юстировочной шпильки вращают винт уровня, пока пузырек не сместится наполовину расстояния до нуль-пункта. Вторую половину смещения устраняют, вращая винты трегера, вдоль которых расположена ось уровня рисунок. После юстировки поверку выполняют заново.
Рисунок 8.8 – Юстировка цилиндрического уровня

162
2. Поверка круглого уровня Поверка и юстировка цилиндрического уровня должна быть выполнена доданной поверки. Условие ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения теодолита. Если пузырек круглого уровня находится в центре после приведения в центр пузырька цилиндрического уровня, то дальнейшая юстировка ненужна. В противном случае необходимо сделать следующее. Используя специальную юстировочную шпильку, вращают юстировочные винты, пока пузырек круглого уровня не переместится в центр ампулы. Не следует перетягивать юстировочные винты. Начала ослабляют один винт на ¼ оборота винта, затем затягтва- ют другой винт также на ¼ оборота (рисунок Рисунок 8.9 – Юстировка круглого уровня. Поверка оптического центрира Условие ось оптического центрира должна быть параллельна оси вращения теодолита. Выполнение. Теодолит приводят в рабочее положение, под штатив подкладывается визирная марка. Центр сетки нитей оптического центрира совмещают с центром марки с помощью подъемных винтов трегера или ослабляя становой винти перемещая инструмент по головке штатива. Затем следует повернуть теодолит на 180° и повторить визирование через оптический центрир. Если отклонение центра визирной марки от центра круга поля зрения оптического центрира не превышает половины радиуса малой окружности сетки нитей оптического центрира, юстировка не требуется. В противном случае необходимо выполнить юстировку. Юстировка. Снимают крышку юстировочных винтов оптического центрира, поворачивают ее против часовой стрелки. Открывается доступ к четырем юстировочным винтам центрира. Используя специальную шпильку, вращают юстировочные винты, устраняя половину смещения перекрестия сетки нитей центрира от точки. Для этого ослабляют один

163 винт на 1/4 оборота, затем затягивают противоположный винт на 1/4 оборота (рисунок 8.10). Поверку и юстировку повторяют до тех пор, пока смещение будет больше допустимой величины. крышка юстировочного
винта
Рисунок 8.10 – Юстировка оптического центрира
В таблице 8.5 изложен порядок действий при установке места нуля вертикального круга теодолита VEGA TEO20. Таблица 8.5

Установка места нуля вертикального круга Операция Клавиша Дисплей
1 2
3 Точное горизонтирование теодолита выполняется по цилиндрическому уровню с помощью подъемных винтов трегера). нет Нажать на клавишу «V%» и, удерживая ее, нажать на клавишу питания. На дисплее теодолита появится режим установки места нуля вертикального круга.
V% Перевести зрительную трубу через зенит

прибор автоматически установит место нуля. На дисплее появится сообщение ТЕР. нет При положении круг лево» наводят зрительную трубу нацель, расположенную близко к горизонту на расстоянии примерном и нажимают клавишу «V%». Данные измерений для первой точки будут сохранены. На дисплее появится сообщение ТЕР.
V%

164 Продолжение таблицы 8.5 1
2 3 Переводят зрительную трубу через зенит и при положении круг право вновь выполняют визирование на начальную точку. Нажимают клавишу
«V%». Данные измерений для второй точки будут сохранены и место нуля вертикального круга будет установлено автоматически. После нажатия клавиши инструмент подаст звуковой сигнал и вернется в режим обычных измерений.
V% Электронный теодолит VEGA TEO20 имеет трегер конструкции
WILD. При работе с ним имеются следующие особенности (рисунок
8.11). Отсоединение. Повернуть закрепительный винт напротив часовой стрелки. После этого инструмент можно вытащить из трегера. Установка. Соединить выступ инструмента с выемкой трегера. Повернуть закрепительный винт на 180° почасовой стрелке. Рисунок 8.11 – Особенности трегера конструкции WILD

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   19

---

8.2. Электронные тахеометры Согласно ГОСТ Р 51774-2001, электронный тахеометр

это электронно-оптический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов и определения значений их функций. Электронный тахеометр (рисунок 8.12, а) объединяет в себе свето- дальномер, электронный теодолит и микроЭВМ. Светодальномер прибора измеряет расстояние до отражателя (рисунок 8.12, б. Отсчеты расстояния и углов передаются на индикацию и регистрацию. МикроЭВМ обеспечивает возможность решения целого ряда стандартных геодезических задач, для чего прибор снабжен набором необходимых прикладных программа) б) Рисунок 8.12 – Электронный тахеометр: а) основной прибор б) однопризменный отражатель 1 – уровень 2 – визирная марка
3 – призма 4, 5 – закрепительные винты 6 – выдвижная штанга Полученная в результате измерений и вычислений информация высвечивается на цифровом табло, а также регистрируется во внутренней памяти прибора и на флэш-картах для дальнейшей обработки на компьютере. Электронный тахеометр имеет, как правило, две панели управления, расположенные с обеих сторон прибора. На панели управления расположены дисплей и клавиатура для управления процессом измерений и ввода информации вручную. Ввод информации и управление возможны и с дистанционного пульта управления (контроллера. Та- хеометр может иметь световой указатель створа, облегчающий установку вехи с отражателем на линию, по которой направлена зрительная труба прибора. Программное обеспечение электронных тахеометров поддерживает решение достаточно широкого круга задач. Обычно бывает предусмотрен вводи сохранение данных о станции ее пространственных прямоугольных координат, номера и кода точки, высоты прибора, сведений о температуре и давлении. По результатам измерений выполняется вычисление горизонтальных и вертикальных углов, дирекцион- ных углов линий, горизонтальных проложений, превышений, высот точек, где установлен отражатель, приращений координат, плоских и пространственных координат наблюдаемых точек. Предусмотрена возможность вычисления координат из засечек, вычисления расстояния до недоступной для установки отражателя точки и координат недоступной точки, определения высоты недоступного объекта. Для обеспечения разбивочных работ служат программы вычисления угла и расстояния для выноса точки с заданными координатами. При решении задач учитывается рефракция хода световых лучей в атмосфере путем ввода соответствующего коэффициента. В настоящее время на рынке имеется широкий выбор электронных тахеометров, выпускаемых разными фирмами, в числе которых

---

УОМЗ (Россия, Sokkia, Topcon (Япония, Trimble (США, Leica Швейцария) и др. Характеристики приборов разных марок различаются. Средние квадратические погрешности измерения углов тахео- метров лежат в пределах от 1

до 9

. Максимальные дальности измерения расстояний на однопризменный отражатель составляет от 1600 дом. При этом, точность измерений в среднем характеризуется ошибкой
m = 2 мм + 2 ∙ 10
-6

D, где D – расстояние. Многие из электронных тахеометров позволяют измерять расстояния без отражателя. Дальность таких измерений для разных приборов составляет от 70 дом в зависимости от условий измерений. Основные области применения электронных тахеометров – это измерение углов и расстояний в геодезических сетях, сетях сгущения и съемочных сетях топографическая съемка масштаба 1:10 000 и крупнее изыскательские, землеустроительные и кадастровые работы геодезический контроль в строительстве. Современные электронные тахеометры условно можно разделить натри группы простейшие, универсальные и роботизированные. К первой группе относятся тахеометры с минимальной автоматизацией и ограниченными встроенными программными средствами. Такие тахеометры обеспечивают точность измерений углов ±5÷10″, линий мм/км. Ряд тахеометров этой группы не имеет внутренней памяти или же имеет ограниченную память, позволяющую хранить информацию лишь на 500-1000 точек (пикетов. Ко второй группе относятся тахеометры с расширенными возможностями. Они оснащены большим количеством встроенных программ и имеют объёмную внутреннюю память – наиболее точек. Точность измерения углов, обеспечиваемая этими приборами, как правило, ±1÷10″; линий ±2÷3мм/км. К третьей группе относятся роботизированные тахеометры с сервомоторами, обладающие всеми возможностями приборов предыдущей группы. Именно наличие сервомоторов, встроенных радиокомму- никационных устройства также систем автоматического поиска и слежения за отражателем позволяет отнести эти приборы к категории

---

---