Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.43 Mб
Скачать

таллический

или пластмассовый

кожух

и весьма компактна

дли

переноски (рис. 21). Деления на

стальных рулетках

 

наносят

на

одной стороне через

1 см, а часто

и через

1 мм. Следовательно, точ­

ность отсчптывапия

по рулеткам мо­

 

 

 

 

 

жет

достигать

0,2—0,3

мм. Но точ­

 

 

 

 

 

ность измерения расстояний рулет-

 

 

 

 

 

коп не может быть такой из-за

вли­

 

 

 

 

 

яния ошибок делений рулетки, тем­

 

 

 

 

 

пературы и других источников. Од­

 

 

 

 

 

нако стальные

рулетки

 

позволяют

 

 

 

 

 

получать

на

коротких

расстояниях

 

 

 

 

 

результаты

измерения

длин линии

 

 

 

 

 

точнее,

чем лентами, и

они

чаще

 

 

 

 

 

применяются

в

строительных

усло­

 

 

 

 

 

виях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

21.

 

Д л я

непосредственного

измере-

 

 

пня

расстояний

используются

так­

 

 

 

 

 

же

стальные

проволоки.

Измерения проволоками

 

выполняют,

как

правило,

не по земле,

а на

весу по специальным

штативам, с

помощью

фиксирования

концов

проволок

на головках

штативов

иголками

или лезвиями. Д л и н ы

проволок 24 или 48 м. Д л я натяже ­

ния проволок используют гири или динамометры

(типа

пружинных

весов),'которые

можно

применять т а к ж е

при

измерениях линии

лентами

 

или рулетками,

чтобы

достигнуть

постоянства

натяжения

этих мерных

приборов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве подвесных мерных приборов для точного

измерения

расстояний применяют

ннварные

проволоки. Точность

измерения

расстояний инварными проволоками со шкалами выше 1:1000000— это наивысшая точность непосредственного измерения расстояний в настоящее время.

3. Компарирование мерных приборов

Перед измерением линий мерные приборы д о л ж н ы быть прове­ рены. Нельзя пользоваться номинальной (паспортной) длиной при­ бора, не проверив его и не узнав его действительной длины. Т а к а я проверка состоит в определении общей длины прибора и его отдель­ ных (например, метровых) отрезков. Установление фактической длины проверяемого прибора производи-гся путем сравнения его длины с точно известной длиной нормального контрольного прибо­ ра. Такое сравнение называется компарированием, и производится оно на специальных установках — компараторах .

Д л я стальных мерных лент компараторы устраиваются в

виде

гладко выструганного деревянного бруса, закрепленного вдоль

стен

коридоров или вдоль колонн; иногда можно устраивать

компарато ­

ры на гладком и прочном полу. На концах этого отрезка

обязатёль -

41

но имеются шкалы, расстояние между нулями их точно измерено.

Ленты укладываются на этом устройстве, натягиваются и определя­ ется их длина.

Чтобы при компарировании получать длину мерного прибора по возможности в условиях, близких к тем, которые бывают при изме­ рении линий, в производстве часто устраивают полевые компарато­ ры. Д л я этого на ровном месте на расстоянии около 120 м друг от друга устанавливают прочные знаки (бетонные или рельсовые) с отмеченными на них точками, расстояние между которыми опреде­ ляется точным мерньш прибором. Если теперь измерить многократ­ но это расстояние лентой, то можно узнать фактическую длину этой ленты.

Простейший способ ком-парирования стальных мерных лент заключается в следующем. На горизонтальной поверхности, напри­

мер, на полу, укладывают ленту, длина

которой точно

известна

(такие ленты называют нормальными),

а рядом укладывают рабо­

чую ленту. Нулевые штрихи их совмещают, натягивают

ленты с

одинаковой силой и измеряют расстояние между штрихами на кон­ цах лент. Следовательно, для компарирования лент в производстве

надо иметь нормальную.ленту

и с нею сравнивать все другие ленты.

Так ж е можно компарироват-ь

и рулетки. Д л я

работ

обычной

точ­

ности

компарирование достаточно

выполнять

с ошибкой

в

пределах

± 0,5

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я точного

компарирования

инварных

лент

и

проволок

слу­

ж а т специальные

компараторы . Д л я компарирования

24

-метровыч

инварных проволок, которыми производят высокоточное

измерение

линий

в С С С Р , имеется компаратор в М И И Г А и К

(Московский

ин­

ститут инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии) .

Под

микроскопами этого компаратора,

установленными

 

па

массивных

фундаментах, проложены рельсы, по которым

на

специальной

те­

лежке

передвигается трехметровый жезл, длина которого

известна

очень точно из сравнения с платино-ирищиевым метром № 28, хра­

нящимся в

Ленинграде

во Всесоюзном научно-исследовательском

институте

метрологии

имени Д . И. Менделеева. Перемещением

ж е з л а между микроскопами сначала с высокой точностью опреде­ ляют длину компаратора и сравнением с ней устанавливают значе­ ния длин проволок при определенной температуре с точностью до

-нескольких микронов.

В настоящее время для точного компарирования мерных при­ боров как в С С С Р , так и за границей построены интерференцион­ ные компараторы на принципе использования длин световых волн.

4. Обозначение точек измеряемых линий на местности

Н а поверхности Земли прямые линии

не

прочерчиваются, как

на бумаге, а только отмечаются

отдельные

точки, п р и н а д л е ж а щ и е

этим линиям. При этом прочнее,

основательнее

стараются отметить

42

 

 

 

и закрепить те точки местности,

которые важнее

для геодезических

и строительных работ.

 

 

На наиболее в а ж н ы х точках геодезической основы ставят сиг­

налы, пирамиды, каменные или

железобетонные

монолиты, трубы,

рельсы или деревянные столбы. Однако самьГм простым и массовым

способом закрепления точек на

местности

являются

деревянные

колья, металлические штыри и т. п.

 

 

 

х

 

 

Таким образо'м, точки, выбираемые на местности

для

линейных

и других геодезических измерений, обозначаются

и

 

закрепляются

разными по форме и материалу знаками . Одни

точки'закрепляют

временно на момент измерения, другие закрепляют

прочно

для ис­

пользования их длительное время. Выбор .знаков

для

закрепления

точек обусловливается наличием

того или иного, материала,

назна­

чением и точностью измерений и

условиями

местности.

Наиболее

в а ж н ы е геодезические точки закрепляют подземными центрами и

надземными пирамидами или сигналами. Точки с высотными

отмет­

ками закрепляют реперами

или марками,

з а к л а д ы в а е м ы м и

как в

грунт, так и в стены зданий

и сооружений.

 

 

5. Подготовка линий к непосредственному

измерению, вешение

Р а з м е щ е н и е

на местности геодезических точек, между которы­

ми должны быть

измерены расстояния, сначала намечается предва­

рительно, а затем

уточняется в процессе подробной рекогносциров­

ки (ознакомления с местностью), когда местоположение точек окон­ чательно выбирается и производится закрепление их соответствую­

щими знаками .

 

 

 

 

 

На

практике стараются

линии.,

прокладывать

по местности,

удобной

для измерений (вдоль дорог,

по

просекам,

проездам и

т. п.) с небольшими углами наклона. При съемках

застроенных тер­

риторий

линии необходимо

располагать не

далее

4 м от фасадных

(красных) линий квартала,

а точки располагать

преимущественно

вблизи

углов кварталов . В

незастроенной

местности точки должны

размещаться так, чтобы с них обеспечить наилучший обзор, близле­ жащей местности, соблюдая при этом условия, чтобы линии прохо­ дили по местности, удобной для измерения.

Д о начала линейных измерений по каждой линии необходимо провести тщательный осмотр (рекогносцировку) с целью выяснения

изменения рельефа, устранения

возможных препятствий. По

к а ж ­

дой измеряемой линии

д о л ж н а

быть обеспечена

прямая

видимость

с одной концевой точки

на

другую/ В процессе

измерений

мерный

прибор должен укладываться в створе измеряемой

линии

на

глаз,

что на линиях более 150 м

делать затруднительно.

Поэтому

такие

линии предварительно

надо

провешить, выставив

на них

ряд вех,

которые находились бы в створе, то есть в одной отвесной

плоско­

сти, проходящей через

концевые

точки каждой

линии.

В

равнин-

43

ной местности вехи ставятся примерно через 70—100 м, а в хол­ мистой — через 20—50 м.

В зависимости от местных условий могут встретиться разные случаи вешення. Наиболее часто встречаются случаи установки до­ полнительных вех пли между двумя обозначенными концевыми точ­ ками или на продолжении линии, проходящей через эти точки. В первом случае наблюдатель встает в 2—3 метрах от одной из точек и дает команду своему помощнику, котрый держит вешку в вытяну­

той руке, перемещать ее нормально к створу и поставить

вешку так,

чтобы она была на прямой АВ.

В этом случае

скользящий луч зре­

ния наблюдателя должен касаться всех трех вех. Веха

в точке А

закроет веху С, а эта последняя

закроет собой

веху В (рис. 22,а).

 

 

с

в

 

Л 47

.

М.„

О -

 

6)

 

 

в

 

4-

 

 

а.

 

 

 

 

 

 

Рис. 22

 

!

 

 

 

 

Выставить веху по продолжению линии А В-

может один наблю­

датель без помощника. Этот случай называется вешенпем на себя. Вехи необходимо д е р ж а т ь вертикально в вытянутой руке от себя (рис. 22, б) . Так последовательно можно поставить на линии ряд вех На длинных линиях вешение целесообразно проводить инструмен­

тально с помощью бинокля, теодолита. Ими же можно

выполнять

проверку глазомерного вешення.

 

 

 

Особо тщательно надо вешить линии

па строительных

площад ­

ках и в,городских условиях. Здесь часто

укладку мерного

прибора

в створе измеряемой линии производят с

помощью

теодолита, а

Рис. 23.

А/,

вместо вех применяют шпильки, электроды, тонкие трубки. Иногда места установки шпилек отмечают па твердом покрытии мелом или

цветным

карандашом .

 

 

 

 

 

Сели

встретится

случаи,

когда

точки

недоступны, то наблюда ­

тель

С и помощник

Д

могут

последовательно выйти

в створ линии

АВ.

В этом случае

наблюдатель С

ставит

помощника

но липни СВ,

Рис. 24.

а потом помощник Д ставит наблюдателя по линии ДА

и т. д. Ког­

да взаимного перемещения

не потребуется, то

все точки

— на одной

прямой (рис. 23). Вешенне

через

долину или

овраг производят по­

степенно спуском с обеих бровок

(рис. 24).

 

По линии

АВ

сначала

ставят точку С, затем по липни СА

— точку

Д, по линии

ДС

— точ-

Рис. 25.

к у Е и т. д. Если между точками АВ нет взаимной видимости (на­ пример, между ними холм или отвалы земли на стройплощадке), то вешенне наблюдатель проводит с двумя помощниками последо­ вательно (рис. 25).

45

б.Измерение линий стальной лентой

Линии измеряют два мерщика следующим образом. Задний мерщик прикладывает начало ленты к начальной точке линии (к

центру

 

к о л ы ш к а ) , закрепляет шпилькой

и направляет

.переднего

мерщика, вытянувшего ленту вдоль линии

и

имеющего

при

себе

кольцо

с остальными шпильками, точно т о

створу

линии. При

этом

передний мерщик держит ленту вытянутой рукой, не з а к р ы в а я

со­

бой переднюю точку измеряемого отрезка линии. После

того,

как

лента

уложена в

створе,

ее слегка

встряхивают,

натягивают

и в

вырез

ленты на

переднем

конце

вертикально втыкают

в землю

шпильку. При этом надо следить, чтобы лента

не была

перекручена.

П о

команде

переднего мерщика (словом

«готово»

или «есть»)

задний

 

мерщик вынимает

свою шпильку, а передний осторожно

сни­

мает ленту со своей шпильки и протягивает ленту дальше по на­ правлению створа до команды заднего мерщика «стой». Это значит,

что задний мерщик подошел к шпильке,

поставленной

передним

мерщиком. Внимание заднего мерщика должно

быть обращено, в

первую очередь, на то, чтобы сохранить

неизменным

положение

шпильки. С этой целью целесообразно считать шаги, если

измеряют

по траве, в которой трудно заметить воткнутую

в землю

шпильку н

можно нечаянно наступить на нее. При

20-метровой ленте,

сделав

20 шагов, надо дальше передвигаться осторожней и издалека

отыс­

кивать глазами воткнутую в землю передним мерщиком

шпильку.

Подойдя к шпильке, задний мерщик

должен

левой

рукой при­

д е р ж а т ь ее, а правой осторожно зацепить задний вырез

ленты на

шпильку, выставить переднего мерщика в створ, дать команду к на­ тяжению ленты и закреплению ее передней шпилькой. И так до

Рис. 26.

конца линии, причем задний мерщик, у которого было в начале ра­ боты пустое кольцо, а у переднего с 5 или 10 шпильками, после к а ж д о г о уложения ленты вытаскивает шпильку из земли и надевает

ее на кольцо. Число шпилек, оказавшихся у заднего,

мерщика

на

кольце, покажет, сколько

раз у к л а д ы в а л а с ь

лента (рис.

26).

 

 

Таким образом, если

передний

мерщик

воткнул

последнюю

шпильку, то у заднего д о л ж н о быть

5 или 10 шпилек. А это

означа­

ет, что измерено 5 или 10

пролетов

по

20 м или расстояние

в

100

или 200 м. Если измерение линий будет

продолжаться,

то шпильки

46

передаются

переднему мерщику,

и счёт шпилек начинается сначала,

а передача

шпилек отмечается

в ж у р н а л е соответствующим знач­

ком (например, х ) . При передаче шпильки надо очень внимательно пересчитывать, ибо могут быть потери.их.

Если в измеряемой линии, кроме целого числа

уложенных

лент,

имеется еще остаток, то есть отрезок, меньший 20

м, его т а к ж е из­

меряют. Д л я

этого ленту после

последнего целого

пролета

протя­

гивают, как

и раньше, вперед

и против того места, где окажется

концевая точка линии, по лейте делают отсчет числа метров и деци­

метров с оценкой .числа сантиметров

на

глаз . П е р е д отсчетом надо

убедиться, что лента

лежит правильно,

то

есть оцифровка возрас­

тает по направлению

измерения. На

рис. 27

измеренный остаток бу-

Рис. 27.

дет 5,64 м. Вели при 6 шпильках, имевшихся при ленте, была сдела­ на одна передача шпилек, да еще у заднего мерщика оказалось 4

шпильки, то длина измеренной линии в этом

случае равна 185,64 м.

Следовательно, длина линии

 

 

 

Д = 20-п

+ г,

 

 

 

где п — число всех уложенных лент,

 

:

 

г — длина остатка.

 

 

 

Д л и н ы

измеренных линий записывают

в ж у р н а л е . Все измере­

ния ведутся

обязательно в прямом и обратном

направлениях

для

контроля работ и получения более достоверных

результатов.

При

измерениях

надо-следить за постоянством натяжения ленты.

 

7.

Эклиметр, его назначение, устройство, применение

Д л я

получения горизонтальных

проекций

измеренных на

мест­

ности наклонных линий необходимо

знать углы

наклона этих

линий

к горизонту. Весьма часто эти углы

измеряются простыми

угло­

мерными приборами, называемыми эклиметрами . Наибольшее при­ менение в массовых геодезических работах получил круговой (ци­ линдрический) эклиметр.

Этот эклиметр сравнительно прост по устройству, хотя и обес­

печивает точность измерения углов наклона до

четверти градуса.

Он состоит из круглой коробки, внутри которой

на оси, проходящей

47

чефез центр круга, вращается кольцо с грузиком.

На цилиндриче­

ской поверхности кольца

нанесены

градусные деления;

подписано

каждое десятое градусное

деление

в обе стороны

от

0° до

60°, так

что прибором можно измерять как

положительные,

так

и

отрица­

тельные углы наклона, соответствующие повышениям или пониже ­ ниям липни на 'местности. Вращению кольца препятствуют пружи ­ ны, от действия которых кольцо освобождается нажимом па специ­ альную кнопку (рис. 27).

Деления на кольце рассматриваются через окошечко,

сделанное

в коробке. Против окошечка, сбоку

коробки,

наглухо

прикреплена

к коробке зрительная трубка прямоугольного сечения с лупой

для

рассматривания делений. На одном

конце трубки сбоку

от лупы

имеется горизонтальная

прорезь —

глазной

диоптр,

а

на другом

открытом конце трубки

имеется

горизонтальная

металлическая

нить — предметный диоптр.

 

 

 

 

 

Диоптры параллельны осп вращения кольца и являются при­

способлениями для наведения (визирования)

на предмет. Если

че­

рез щель глазного диоптра смотреть па нить предметного, то при го­ ризонтальном положении линии визирования - по предметному ди­ оптру, мысленно спроектированному па деления кольца, отсчет по эклиметру должен быть равен 0°. Чтобы отличить положительные углы наклона от отрицательных при их измерении, па боковой по­ верхности кольца есть знаки — плюс и минус, соответствующие уг­ лам повышения или понижения.

Д л я

измерения

угла наклона линии становятся-

с эклиметром

на одном

ее конце,

а на другой конец ставят веху, на

которой отме­

чают метку, соответствующую высоте глаза наблюдателя над зем­ лей. Через прорезь переднего конца трубки наводят нить предмет­ ного диоптра на метку вехи и н а ж и м а ю т на'кнопку кольца. Когда качание кольца прекратится, а, следовательно, пулевой диаметр его под действием силы тяжести грузика займет горизонтальное поло ­ жение, смотрят в лупу и делают отсчет угла наклона по тому гра­ дусному делению на кольце, которое расположено по визирной ли­

нии, соединяющей

диоптры эклиметра. Десятые

доли градуса

оце­

ниваются

на глаз .

1

 

 

Д л я

получения

более точных значений углов,

а т а к ж е для

про­

верки эклиметра измерение углов наклона по каждой линии реко­ мендуется выполнять с обоих концов наклонной линии, то есть в прямом и обратном направлениях . Если углы наклона получаются равными по абсолютной величине, по противоположными по знаку, то эклиметр вереи. Получение разных значений одного и того ж е угла наклона на величину более ± 1° свидетельствует, что эклиметр неверен, однако среднее значение из двух измерений дает правиль ­

ную величину угла наклона, так как при одном измерении угол

б у - -

дет преуменьшен (или преувеличен) на какое-то

значение его, а

при другом — на эту ж е величину преувеличен (или

преуменьшен) .

Исправить эклиметр можно, если переместить .грузик так, чтобы

ну­

левой диаметр кольца занимал горизонтальное положение.

 

48

 

 

t

При измерении углов наклона круговой эклиметр

не требует

подставки, п его д е р ж а т во время

работы

в руке (рис. 28)

. Н а боко­

вой стороне коробки эклиметра

имеется

таблица горизонтальных-

Рис. 28.

проложенпп и превышений наклонных линий длиной в 20 м для углов наклона от 0° до 30°. Более точно,"чем эклиметром, углы на­ клона линии местности к горизонту измеряются при помощи вер­ тикального круга теодолита.

8. Вычисление длин линий, измеренных лентой

Если в результате компарирования ленты окажется, что длина

ее отличается от номинальной длины

(20 м) более чем на 3 мм, то

в результат измерений надо вводить

поправку за компарированйе

(за неверность длины ленты) . Д л я этого при измерении линии на местности длину ее вычисляют, полагая, что измерение ведут лен­

той, длина которой равна

20 м, а затем в результат

измерения вво­

дят поправку по формуле:

 

 

 

 

 

 

где D — длина измеренной

линии,

 

 

 

 

 

А/ — разность фактической и номинальной длины

ленты.

 

Поправку ADK

вычитают из результата измерения, если

рабо­

чая, лента короче

номинальной, и прибавляют,

когда

она

длиннее.

Если рабочая лента короче номинала

на 5 мм, а результат

измере­

ния был 240,28 м, то измеренная длина

линии 240,22 м с округлени­

ем до см, то есть поправка

за компарированйе

(б см)

вычитается.

Д л я

составления

топографических

планов

необходимо

знать

не саму

длину линии,

а ее проекцию на горизонтальную

плоскость,

Рис. 29.

4—7380

49

т. е. её горизонтальное проложение. И з рис. 29 видно, что д л я на­ хождения горизонтального проложения d надо, кроме непосредст­ венного измерения длины наклонной линии D, знать величину угла наклона v, тогда

d = А • cos v.

Вычисление горизонтального проложения по этой формуле можно вести с помощью как таблиц логарифмов, так и таблиц на­ туральных значений тригонометрических функций. Однако на прак­ тике не вычисляют горизонтальных проложений по указанной фор­ муле, а предпочитают вводить поправки за наклон, линии местности к горизонту в непосредственно измеренные длины линии. Эти по­ правки вычисляются по формуле

ДА,

=

А —

d = A ( 1 — cos

v) = 2 D sin2

- у .

Поправки

за

наклон

всегда вычитаются из измеренной длины

независимо от

знака

угла

наклона. Д л я

ускорения

вычисления по­

правок составлены таблицы на различные числовые значения D и v.

По конкретным величинам D и v выбираются соответствующие Д А .

Поправки за наклон приведены в табл . 9.

 

 

 

 

Если по измеряемой линии местности имеются различные углы

наклона,

То -каждый из них, если он более 1°, измеряется

отдельно,

а т а к ж е

фиксируются

начало и конец наклонного отрезка

(перегиб

местности). Поправки

за наклон вычисляются для каждой

наклон­

ной

части линии, суммируются, и вводится общая поправка в

дли­

ну измеренной линии.

 

 

 

 

В некоторых случаях горизонтальное проложение можно полу­

чить

непосредственно

иа местности лентой. Д л я этого

задний

мер­

щик

удерживает конец ленты и направляет переднего

в створ

изме­

ряемой линии. Передний мерщик натягивает ленту примерно гори­ зонтально на глаз и проектирует свой конец ленты на землю отве­ сом, вешкой или шпилькой.

Поправку на

наклон м о ж н о получить

и по другой формуле. И з

рис. 29 имеем D2

= d2

+ h2;

h2=D2—d2=

(D—d)

• (D + d).

П р и н и м а я

D—d = AD, D + d ~ 2 D ,

получим

ДА =

2 p

,

где h

превышение

между концами измеряемой линии.

 

 

 

 

 

Этой формулой чаще

всего

пользуются при переносе на

мест­

ность проектных

длин

линий, з а д а в а е м ы х

в их горизонтальном

про­

ложений d. Превышение

определяют

по

горизонталям

плана

или

нивелированием. В случае отложения

горизонтального

проложения

на местности поправка за наклон вводится всегда со знаком плюс, так как в этом случае переходят от проекции к соответствующей ей наклонной линии.

50

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ